如何制取盐酸?
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。
“三酸“之中盐酸的发现和制备较硫酸和硝酸为晚。虽然早在炼金时代就已发现了氯化氢气体,但这种无色有强烈刺激性的气体并未引起人们的重视。直到
15世纪才开始出现有“盐酸”这一名词。
1648年德国药剂师J·R格劳伯将食盐和矾油(硫酸)放人蒸馏釜中加热制取硫酸钠,并将逸出的刺激性气体用水吸收得到一种酸性溶液(盐酸)。因为食盐来自海水,格劳伯就将盐酸称之为“海盐精”。这是实验室制备盐酸最古老的方法。因原料价廉易得,装置亦较简单,直到今天在化学教学中讲解氯化氢和盐酸时,仍在来用这种制备方法。此外采用盐卤(主要成分是氯化镁)水解制取盐酸的方法也较古老。反应方程式可表示为:
1807年英国著名化学家戴维在研究电解食盐水时,除得到氢氧化钠溶液外,还得到了纯净的氢气和氯气,从而为氯碱工业的诞生打下了理论和实验基础。
自19世纪始,格劳伯盐(硫酸钠)曾经风行一时,大量用于制硫化碱(硫化钠)和纯碱,在造纸、玻璃和医药方面应用广泛,需求量很大。但制备硫酸钠熔块同时放出的氯化氢气体并末利用,直接排入大气后,造成严重的空气污染。19世纪中叶英国政府只得通过法令,禁止向大气排放高浓度的氯化氢气体,于是生产工厂采用水吸收的方法来处理,得到了大量的酸性溶液—盐酸。
19世纪末,由于大功率直流发电机研制成功,才为工业化发展氯碱工业提供了物质条件。 1890年在德国建成第一个制氯工厂,1893年在美国纽约建成第一个采用隔膜法电解食盐水制取烧碱和氯气的工厂。第一次世界大战前后,世界上氯碱工业发展迅速,才满足了纺织、印染、造纸、人造纤维和生产各类有机、无机化学品和军事化学品对烧碱和氯气的需要,以后随着石油化工的蓬勃兴起,对氯的需求量激增,再次推动了氯碱工业发展并形成规模,为了利用大量的副产品氢气,用合成法生产盐酸也就顺埋成章地相应发展起来。
合成法生产盐酸原理简单。氢气在纯净的氯气中燃烧即可得到高浓度的氯化氢气体,经水吸收就生成质地纯正的盐酸。本世纪上半叶合成法逐渐成为世界各国生产盐酸的主要方法。
本世纪20年代,中国著名化学实业家吴蕴初先生在1921年试制味精成功,1922年他和张崇新合资创办上海天厨味精厂,产品畅销国内及东南亚各国,并远销美国。为解决生产味精的必需原料盐酸,吴蕴初在上海建立了我国第一家氯碱厂,这就是1929年他集资创办的天原电化厂。第二年该厂即投产,主要产品为盐酸、烧碱和漂白粉三种,盐酸用合成法生产。
只找到这些了
黄金不怕酸的时代并没有延续多久,化学家们就发现,如果将浓硝酸和浓盐酸按照1:3的体积比混合,所得到的混合溶液的酸性强度比上述几种酸要强得多,黄金遇到这种混合酸液就像“泥牛入海”一样,很快就变得无影无踪。无怪乎人们称这种混合酸液为“酸中之王”——王水。
在很长的一段时间里,人们认为最强的酸就是王水了,不会再有新的“酸王”出现了。就在人们对强酸没有什么新追求的情况下,在一个圣诞节的前夕,美国加利福尼亚大学的实验室里却传出了一则惊人的消息:奥莱教授和他的学生偶然地发现了一种奇特的溶液,它能够溶解性质非常稳定的蜡烛。这种奇特的溶液是1:1的SbF5•HSO3F溶液。
蜡烛是高级烷烃,通常不与强酸、强碱甚至强氧化剂起作用,但1:1的SbF5•HSO3F溶液却能让它“粉身碎骨”。奥莱教授对此现象非常惊愕,他把这种溶液称做“魔酸”,后来又称做超强酸。
硝酸钾制备方法
1、合成法:用氢氧化钾或碳酸钾中和硝酸,经蒸发结晶制得硝酸钾;或用氢氧化钾或碳酸钾溶液吸收硝酸生产中的尾气并加工制得硝酸钾。
2、溶剂萃取法:在5~10°C,氯化钾溶于浓度60%~70%硝酸中,用有机溶剂萃取,分离得硝酸钾和盐酸。
3、复分解法:硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。利用它们的在不同温度下的溶解度不同可将其分离。此法工业上应用较多,是工业硝酸钾主要的生产方式。
经蒸发浓缩,当温度为119℃时,氯化钠结晶析出,将溶液和晶体进行热过滤,得到大量氯化钠晶体,再将分离氯化钠后的母液缓慢冷却,硝酸钾即结晶析出。经抽滤、洗涤和干燥即得粗产品(纯度≥85%),再经重结晶可得纯品和高纯品。
4、离子交换法:将硝铵液与氯化钾液分别通过阳离子交换树脂床层。可分别生产出硝酸钾和氯化铵两种产品。此法工业上应用较多,是工业硝酸钾主要的生产方式之一。
5、硝土制取法:硝酸钾俗称火硝或土硝。它是黑火药的重要原料和复合化肥。制取硝酸钾可以用硝土和草木灰作原料。土壤里的有机物腐败后,经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用,生成硝酸。硝酸根与土壤里的钾、钠、镁等离子结合,形成硝酸盐。
扩展资料
应用领域
1、用作分析试剂和氧化剂,也用于钾盐的合成和配制炸药。
2、在食品工业用作发色剂,护色剂,抗微生物剂,防腐剂,如用于腌肉,在午餐肉中起防腐作用。
3、是制造黑色火药,如矿山火药、引火线、爆竹等的原料。也用于焰火以产生紫色火花。机械热处理作淬火的盐浴。陶瓷工业用于制造瓷釉彩药。用作玻璃澄清剂。用于制造汽车灯玻壳、光学玻璃显像管玻壳等。医药工业用于生产青霉素钾盐,利福平等药物。用于制卷烟纸。用作催化剂。选矿剂。用作农作物和花卉的复合肥料。
4、硝酸钾也是中国允许使用的发色剂。它在肉制品中由于细菌作用而还原成亚硝酸钾而起护色和抑菌的作用。中国规定可用于肉类制品,最大使用量0.5g/kg,残留量不得超过0.03g/kg。
参考资料来源:百度百科-硝酸钾
海盐中一般不存在Na2SO4,因为海水中有大量的氯化镁,因为MgCl2+Na2SO4=NaCL+MgSO4,蒸发结晶中,海水的硫酸根以MgSO4的形式出现!海盐的主要成份为NaCl、CaSO4、MgSO4、MgCl2。
现代的盐场基本工艺流程是,海水蒸发、浓缩、结晶、收集粗盐、洗涤、存储。
精制盐还可再加工,粉碎、洗涤、干燥等。
海盐中的杂质成份不要化学方法,基本上是用物理方法去除的!
海水蒸发过程,由于海水中氯化钠含量远大于其它杂质含量,所以在浓缩过程,中,氯化钠首先饱和结晶析出,而其它杂质由于含量低,未达到饱和而留在溶液中,形成母液,即盐卤。这样将首先析出的氯化钠收集起来,再用比较纯净的饱和氯化钠溶液洗涤,就可得到比较纯净的食盐了!
1.食盐(NaCl)和浓H2SO4放人蒸馏釜中加热制取硫酸钠(Na2SO4),并将逸出的刺激性气体用水吸收得到一种酸性溶液,就是盐酸了。
2.用盐卤(主要成分是MgCl2)水解制取盐酸.反应方程式可表示为,2MgCl2+H2O===MgO·MgCl2↓+2HCl(反应条件为:加热到110-120℃)
3.另外还可以用先制取HCl的气体,这个方法就多了,最简单的H2+Cl2=2HCl(条件是点燃或者光照都可以。)不过此法较容易爆炸,不知道合适配比及注意事项会不易控制,不推荐),合成氯化氢气体之后再冷却,溶于水就生成盐酸。
青铜文化的出现和发展是建立在冶金设备的发展和完善基础上的。先进的炼铜竖炉是青铜冶铸业兴起的基础之一。从湖北大冶铜绿山发现的春秋时期的炼铜竖炉看,当时的竖炉由炉基、炉缸和炉身组成,在炉的前壁下部设有金门和出渣、出铜的孔洞,炉侧还设有鼓风口,整体结构已相当先进。
在冶炼青铜的过程中,我国古代劳动人民还逐步发现了铜与锡、铜与铅的配比的改变,能够使炼制出来的青铜的属性发生变化。青铜熔点低,加进的锡越多,熔点越低。同时随着加锡量的增多,硬度也随之增高,远远超过了红铜的硬度。但是当加锡过多时,青铜反而变脆,容易断裂。后来,人们又发现在青铜中加入定量的铅,就能克服青铜较脆的弱点。通过反复的实践,到春秋战国时期,古人已经总结出配制青铜的合金规律。 战国时代的《周礼•考工记》里对于铸造各种青铜器物的合金配比,就有比较明确的记载:"金有六齐,六分其金而锡居其一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居其一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居其一,谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐;金锡半,谓之鉴燧之齐。"这里的"金"是指青铜,"齐"是剂量的意思。
古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚,但是由于炼铁炉过小,鼓风力弱,只能炼出海绵状的块炼铁。从春秋晚期开始,中国在炼铁技术上就开始独领风骚,竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备。特别是到了汉代,国家专营的冶铁作坊技艺精进,使生铁得以大量生产。
高炉的鼓风设备叫“橐”(音tuó),是一只皮制的鼓风机。这种橐,在汉代又作了进一步的改进,由皮革制作的风囊和木架构成,有入风口和排风口,把几个橐连在一起的称为排橐或排,它可以增大进风量,增强燃烧的火力,把炉温迅速提高到炼铁所需要的1200多度。最早,橐用人力畜力带动。据史书记载,当时的炼铁,需要上百匹马拉动大型排橐鼓风,加上装运矿石的成百上千的工人,真是人强马壮。但是,无论人力还是畜力鼓风机都不能满足日益发展的炼铁的需要,炼铁业呼唤更有力的鼓风机的出现,于是功率更强大的水力鼓风机——水排应运而生了。宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理,并绘图说明。水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮,靠水流的冲击力带动木轮转动,再由传动机构带动橐排的转动,从而将强大的风吹入高炉。古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度,制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应,举世无匹。
铸铁柔化术是中国古代钢铁业的另一重大发明。铸铁炼制出来之后,因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器。而适合锻造铁器的铸铁,因热处理的温度和方法的不同,分作白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种。白心可锻铸铁具有比较高的硬度和强度,黑心可锻铸铁具有较好的耐冲击性。这种技术的关键是将普通铸铁长时间高温加热,使其中的化合碳发生变化,当碳的含量介于铸铁和钢之间,其性质也随之变化,具有较强的延展性并保持了一定的硬度。这种技术叫铸铁柔化术。
炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明,是一种简便有效的炼铁术。方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态,再和铁矿石粉混和起来不断“翻炒”,让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化,从而得到中碳钢或低碳钢。如果继续炒下去,就得到含碳更低的熟铁。这种方法始于西汉,东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术。
两晋南北朝时,新的灌钢技术兴起了。这种方法是先将生铁炒成熟铁,然后同生铁一起加热,由于生铁的熔点低,易于熔化,待生铁熔化后,它便“灌”入熟铁中,使熟铁增碳而得到钢。这样,只要配好生熟铁用量的比例,就能比较准确地控制钢中含碳水平,再经过反复锻打,就可以得到质地均匀的钢材。这种方法比较容易掌握,工效提高较大,因此南北朝以后成为主要炼钢方法。灌钢技术在南北朝时已相当流行,这种方法是在炒钢的实践过程中逐步发展起来的。