如何制作盐酸
工业制法
电解法
工业制备盐酸主要采用电解法。
1、将饱和食盐水进行电解,除得氢氧化钠外,在阴极有氢气产生,阳极有氯气产生:
2、在反应器中将氢气和氯气通至石英制的烧嘴点火燃烧,生成氯化氢气体,并发出大量热:
3、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。
4,有机反应副产物
其他反应的副产物产生氯化氢,例如烃类的氯化,或有机氯化合物的脱卤反应等
实验室制法
1,盐酸主要由氯化氢溶于水来制备。而氯化氢又有多种制备的方式,所以有许多前体。另外,也可以通过氯气与二氧化硫在水溶液中作用来制备:
2,用重水水解氯化物(如三氯化磷、二氯亚砜等)或酰氯,可以得到含有氘的盐酸:
扩展资料:
盐酸(hydrochloric acid[1] )是氯化氢(HCl)的水溶液[2] ,属于一元无机强酸,工业用途广泛。盐酸的性状为无色透明的液体,有强烈的刺鼻气味,具有较高的腐蚀性。
浓盐酸(质量分数约为37%)具有极强的挥发性,因此盛有浓盐酸的容器打开后氯化氢气体会挥发,与空气中的水蒸气结合产生盐酸小液滴,使瓶口上方出现酸雾。盐酸是胃酸的主要成分,它能够促进食物消化、抵御微生物感染。
16世纪,利巴菲乌斯正式记载了纯净盐酸的制备方法:将浓硫酸与食盐混合加热。之后格劳勃、普利斯特里、戴维等化学家也在他们的研究中使用了盐 。
工业革命期间,盐酸开始大量生产。化学工业中,盐酸有许多重要应用,对产品的质量起决定性作用。
盐酸可用于酸洗钢材 ,也是大规模制备许多无机、有机化合物所需的化学试剂,例如PVC塑料的前体氯乙烯。
盐酸还有许多小规模的用途,比如用于家务清洁、生产明胶及其他食品添加剂、除水垢试剂、皮革加工。全球每年生产约两千万吨的盐酸。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,盐酸在3类致癌物清单中。
参考资料:百度百科----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。
2、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。
实验室:
一般实验室不制备盐酸,主要是向外购买商品盐酸,然后根据自己的需要稀释、使用.如果要制取的话,有以下方法:1.用氢气和氯气反应生成氯化氢,然后通入水中.2.讲氯气通入水中,会生成盐酸和次氯酸,然后加热或长时间光照(主要是为了分解里面的次氯酸).{这个方法实验室里并不用,不过是根据实验原理,这个方法可以制得.}
工业上是在氯碱工业中,用其中的产物-氯气,和氢气反应制得.这个我不是特别熟.
H2SO4+NaCl=NaHSO4+HCl↑(150°C)
NaHSO4+NaCl=Na2SO4+HCl↑(500°C)
工业上,一般通过氢气在氯气中燃烧,生成的氯化氢溶于水制得。
H2+Cl2=2HCl
以1.5N盐酸配制为例
N表示克当量浓度,与M(物质的量浓度)一样,也是表示物质浓度的一个物理量.对于盐酸这种一元酸来说,克当量浓度与物质的量浓度的数值是相等的.配置1.5N的盐酸就是配置1.5mol/L的盐酸.若用12mol/L的浓盐酸配制500mL的1.5mol/L的稀盐酸.其具体步骤如下:
1、计算:需浓盐酸
(500mL*1.5mol/L)/12mol/L=62.5mL
2、量取:用100mL的量桶量取63mL的浓盐酸.
3、溶将浓盐酸倒入容积为250mL的烧杯中,加蒸馏水稀释并用玻璃棒搅拌促溶.
4、转移:将冷却后的溶液沿玻璃棒引流转移入洗涤干净的500mL的容量瓶.
5、洗涤并转移:用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2-3次.洗涤液一并转移入容量瓶中.
6、悬摇并加水:悬摇后加水稀释到距离刻痕1-2cm处.
7、定容并摇匀:用胶头滴管定定容溶液的凹液面与刻痕水平相切,盖干震荡摇匀.
8、转移并保存:转移入试剂瓶,贴上标签密封保存.
H3PO4 + NaCl = NaH2PO4 + HCl
磷酸是没有管制的,容易买到。吸收装置需要防倒吸。
也可以加热蒸发一些三价金属氯化物的饱和溶液来得到氯化氢,比如氯化铝,氯化铁。
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl
AlCl3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3HCl
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)=(催化剂)CO2(g)+H2(g)
再电解氯化镁得到镁与氯气:
MgCl2(s)=(通电)Mg(s)+Cl2↑(g)
以上方法较为繁琐,不如电解饱和食盐水:
2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑
工业上制取盐酸时,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:
H2+Cl2= (点燃)2HCl
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。
不是全部的由气体水构成的都会挥发,只是有的有这种性质。你看硫酸(H2O+SO3),氢氟酸(H2O+HF)不就很稳定。
盐酸:2NaCl+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl↑(用浓磷酸代替浓硫酸也可以)
硝酸:2NaNO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HNO3↑(同样,该反应中的浓硫酸也可用浓磷酸代替)
硫酸:CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4(CuS溶于稀硝酸、浓盐酸,但不溶于硫酸)
这些虽然违背了弱酸不能制强酸的一般规律,但是它们利用的是盐酸和硝酸易挥发、CuS难溶的特性。所以反应才能进行。
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。