如何在家庭中制造盐酸
制取盐酸时,首先在反应器中将氢气点燃,然后通入氯气进行反应,制得氯化氢气体。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。
盐酸的工业制法之二
盐酸是氯比氢的水溶液。在制革、印染、食品、医药、化工、冶金等工业部门大量使用盐酸。工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合,然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。
近年来,工业上还发展了由生产含氯有机物的副产品氯化氢制盐酸。例如,氯气跟乙烯反应,生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。它再经过反应生成氯乙烯,后者是制聚氯乙烯的原料。
C2H4Cl2=C2H3Cl(氯乙烯)+HCl
氯化氢是制氯乙烯的副产品。
工业制盐酸有些是用氢气和氯气。
氯碱厂电解食盐水,产生氢气,氯气和氢氧化钠,如果氢气和氯气不能及时销售的情况下,只能用来生产盐酸。但盐酸的来源不仅仅是这一条途径。也可以用氯化镁水解等来制备盐酸。
浓硫酸制盐酸是实验室制法.
制取盐酸的方法应该是这样的。
在反应容器中充入氢气,引入一管路,管路中为氯气,将氯气点燃,此时氯气可以在氢气中安静燃烧,产生的氯化氢气体被容器下部的水吸收,成为盐酸溶液。
反应原理:氯气具有强氧化性,和氢气在点燃条件下,发生氧化还原反应,生成氯化氢。氯化氢极易溶于水,溶水后形成盐酸。
工业制盐酸其反应炉的结构较特殊:在炉内,有一套管,外圈是氢气管,内圈是氯气管。
反应时,先开氢气阀门,点燃氢气,关闭炉子的进气通道,透过观察窗观察火焰的燃烧状态,开启氯气阀门,这时氯气在氢气中燃烧,火焰由浅兰色变为苍白色,调节二者的流量使火焰处于苍白泛起微蓝的颜色。
燃烧的产物氯化氢气体被炉子上方淋下的水吸收,形成盐酸。
吸收氯化氢气体的结构有点象硫酸的吸收塔的结构,在燃烧时,氢气必须是过量的:
氯气有毒且价格较贵,过量的氢气可以使氯气完全反应。
过量的氢气由空气中的氧气消耗,所以氯气和氢气全都耗尽。通入的空气起到搅动的作用,使氯化氢被水充分吸收。水的喷淋和空气的鼓入是可操控的。由于是连续化控制,所以其效率很高。
由于石墨电极不耐剥蚀,因此美国生产厂家使用新电极即钛电极,外层有铂、钌或铱。
在电解中得到的氯气最初只是用于制取漂白粉等,只是到1912年,卡斯特勒—克尔勒制碱公司才开始利用氯气在氢气中点燃生成氯化氢气体,溶于水生成盐酸。
盐酸虽然早在7—8世纪由阿拉伯的炼金术士们在制造王水中就已制得【王水是1体积浓硝酸和3体积浓盐酸的混合物。当时是利用蒸馏绿矾(硫酸亚铁)得到的硫酸添加硝石(硝酸钾)和天然氯化铵制得的】。但作为单独的盐酸是17世纪比利时医生赫尔蒙加热食盐和干燥的陶土首先取得的。1658年,德国化学家格劳伯将氧化钠与硫酸作用制得它。18世纪末,路布兰制碱法生产过程中得到副产品盐酸。利用电解食盐水除生成氧氧化钠外又得盐酸,可谓是一“电”两得。
关于将氢气和氯气直接合成氯化氢气体问题,1897年法国化学教授高蒂埃和海里埃曾发表研究报告指出,将两气体混合物放置在黑暗中15~16个月未见任何变化,在一般光照下缓慢化合。在强烈灯光下反应迅速加快,而在日光下发生爆炸。1902年英国化学家密勒和鲁塞尔发现,将这两气体预先干燥后混合在日光下不发生爆炸。因此将氢气与氯气直接合成氯化氢气必须预先干燥。
燃烧器是用两根同心管构成。干燥的氯气从下边的内管进入,干燥的氢气由外管进入。如果外管通氯气,内管通氢气,燃烧后余留氯气,氯气影响工人健康,并对工厂附近的居民和农作物有害。氢气和氯气合成时产生大量的热。生成的氯化氢气要经过冷却后用水吸收获得盐酸。
我国企业家吴蕴初(1891—1953年)1929年在上海创办天原电化学工厂,首先在我国利用隔膜法电解食盐水,制取氢氧化钠,并利用副产品氯气和氢气合成盐酸,用于制造味精,还利用氯气制造漂白粉、氯酸钾、火柴等。