工业上制取盐酸的化学反应原理
反应方程:H2+Cl2=点燃=2HCl
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。
你是说氯气通入饱和NaCl来除去HCl,
首先HCL极易溶于水,通入水极易吸收
但为何要用NaCl呢
那是因为加入NaCl增大了Cl-的浓度
而Cl2也会溶于水,并少量发生如下反应:Cl2+H2o=HCLO+(H+)+CL-
Cl-的浓度增大可以使这个反应的平衡往左!从而使减少CL2溶于水的量,减少Cl2的损失
NaCL是为CL2来的,跟HCL无关!
浓硫酸与氯化钠共热是可以的,不过必须注意,是用氯化钠固体(不能用溶液是因为HCl(g)极易溶于水,所以也要用浓硫酸)
H2SO4(浓)+2NaCl(s)=Δ=Na2SO4+2HCl↑ 然后将HCl通入水中即可。
发生装置可用普通的固液加热型(铁架台,酒精灯,分液漏斗或者长颈漏斗,烧瓶等),这个试验没有什么太多的杂质,故不用除杂,但是:吸收的时候必须加个倒置的漏斗或者玻璃泡防止倒吸,HCl溶解度很大,要是倒吸回流的话...
工业制盐酸:
工业盐酸是用Cl2、H2燃烧法制取HCl气体,然后将HCl气体溶于水制得的。反应过程中输送Cl2、HCl气体的管道,以及反应容器多为铁制,尽管这些铁制器皿已经过防腐处理,但仍难免有微量Fe发生反应生成了FeCl3而混入HCl中,故使盐酸呈黄色。
不出故障应该没什么问题。
接触控制/个体防护
职业接触限值
中国MAC(mg/m3): 15
前苏联MAC(mg/m3): 未制定标准
TLVTN: OSHA 5ppm,7.5[上限值]
TLVWN: ACGIH 5ppm,7.5mg/m3
监测方法: 硫氰酸汞比色法
工程控制: 密闭操作,注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护: 可能接触其烟雾时,佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴氧气呼吸器。
眼睛防护: 呼吸系统防护中已作防护。
身体防护: 穿橡胶耐酸碱服。
手防护: 戴橡胶耐酸碱手套。
其他防护: 工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后备用。保持良好的卫生习惯。
这个过程叫做洗气,而主要作用就是吸收所制取氯气中的的盐酸。其实在我们的氯气刚刚制取出来的时候,里面不仅仅有氯气,还有水蒸气和氯化氢,而氯化氢的水溶液就是我们常说的盐酸。我们都知道氯气是可以和水发生反应,生成盐酸和次氯酸。但是次氯酸是弱酸,容易分解。形成氯化氢。所以实际上制取出的氯气是不够纯净的,所以为了让氯气更加纯净,那么往往会用饱和食盐水吸收次氯酸。
之所以饱和食盐水会吸收氯化氢,原理非常简单。因为饱和食盐水的主要成分是钠离子和氯离子。而因为是饱和食盐水,所以在这个过程总,钠离子和氯例子的含量是处于饱和状态的。但是由于氯化氢的加入,导致氯离子的数量增多,导致两个物质之间出现同离子效应。而发生反应之后,氯离子的数量增多,导致氯化钠的溶解度降低。最终造成氯化钠出现析出,氯化氢被吸收,而氯气则顺着试管进入了浓硫酸中。
我们知道浓硫酸有一个特性,那就是拥有非常强的吸水性。所以在氯气通过浓硫酸的过程中,水份瞬间被浓硫酸吸收,只剩下纯净的氯气。其实严格意义上来说,在这个过程中,氯气是损失了一部分的。因为氯气和水会发生反应,而在通过饱和食盐水的过程中,有部分氯气和水发生了反应,生成了次氯酸和氯化氢。但是这两种物质都留在了饱和食盐水中。所以严格意义上来说,还是有损耗的。
还有一点就是当氯气从饱和食盐水中出来的时候,实际上是氯气中还是有部分水蒸气的。所以在这个过程当中,还是会发生一定的化学反应的。但是由于管道比较短,再加上水蒸气的含量少,所以忽略不计。
为了除掉Hcl同时尽量减少Cl2的损失,不用水,用食盐水
食盐水中有大量的Cl-离子,这个Cl-会抑制Cl2和水的反应 Cl2+H2O==HCl +HCLO
因此能够减少Cl2的溶解量。
要是单纯为了吸收Hcl,用水就OK了。希望对你有帮助
H2+Cl2=2HCl(反应条件:点燃)
然后用水吸收
在合成塔内完成