กระบวนการแคสต์เนอร์เป็นกระบวนการผลิตโลหะโซเดียม โดย การอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์ หลอมเหลว ที่อุณหภูมิประมาณ 330 องศาเซลเซียส หากอุณหภูมิต่ำกว่านั้น สารหลอมเหลวจะแข็งตัว ส่วนหากอุณหภูมิสูงกว่านั้น โซเดียมหลอมเหลวจะเริ่มละลายในสารหลอมเหลว

กระบวนการแคสต์เนอร์สำหรับการผลิตโลหะโซเดียมได้รับการแนะนำในปี 1888 โดยแฮมิลตัน แคสต์เนอร์ในเวลานั้น (ก่อนการนำกระบวนการฮอลล์-เฮรูลต์ มาใช้ในปีเดียวกัน ) การใช้งานหลักของโลหะโซเดียมคือการเป็นตัวรีดิวซ์เพื่อผลิตอะลูมิเนียมจากแร่บริสุทธิ์ กระบวนการแคสต์เนอร์ช่วยลดต้นทุนการผลิตโซเดียมเมื่อเทียบกับวิธีการเก่าในการรีดิวซ์โซเดียมคาร์บอเนตที่อุณหภูมิสูงโดยใช้คาร์บอน[ ^{1 ] ซึ่ง}ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตอะลูมิเนียมลดลง แม้ว่าวิธีการรีดิวซ์ด้วยโซเดียมจะยังไม่สามารถแข่งขันกับฮอลล์-เฮรูลต์ได้ก็ตาม กระบวนการแคสต์เนอร์ยังคงดำเนินต่อไปเนื่องจากแคสต์เนอร์พบตลาดใหม่สำหรับโซเดียม ในปี 1926 เซลล์ดาวน์สได้เข้ามาแทนที่กระบวนการแคสต์เนอร์^{[ 2 ]}

แผนภาพแสดงเบ้าหลอมเซรามิกที่มีกระบอกเหล็กแขวนอยู่ภายใน ทั้งแคโทด (C) และแอโนด (A) ทำจากเหล็กหรือนิกเกล อุณหภูมิจะเย็นกว่าที่ด้านล่างและร้อนกว่าที่ด้านบน ทำให้โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นของแข็งที่คอ (B) และเป็นของเหลวในตัวภาชนะ โลหะโซเดียมก่อตัวขึ้นที่แคโทด แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่าอิเล็กโทรไลต์โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่หลอมเหลว ตะแกรงลวด (G) จำกัดโลหะโซเดียมให้สะสมอยู่ที่ด้านบนของอุปกรณ์เก็บรวบรวม (P) ^{[ 3 ]}ปฏิกิริยาแคโทดคือ

2 Na ⁺ + 2 e ⁻ → 2Na

ปฏิกิริยาที่ขั้วแอโนดคือ

4 OH ⁻ → O + 2 H O + 4 e ⁻

แม้ว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้น แต่น้ำที่ผลิตได้บางส่วนยังคงละลายอยู่ในอิเล็กโทรไลต์^{[ 4 ]}น้ำนี้จะแพร่กระจายไปทั่วอิเล็กโทรไลต์และส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับบนโลหะโซเดียมที่ถูกอิเล็กโทรไลซิส:

2 นา + 2 H O → H + 2 นา⁺ + 2 OH ^-

โดย ก๊าซ ไฮโดรเจนจะสะสมอยู่ที่ (P) ด้วยเช่นกัน ซึ่งแน่นอนว่าจะลดประสิทธิภาพของกระบวนการลง

• เซลล์ดาวน์