TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU Chủ Đề: AXIT CLOHYDERIC GVHD: Tiến Sĩ Lê Thanh Thanh Nhóm thực hiện: Nguyễn Thanh Nam Vũ Đình Tài Nguyễn Thị Thu Hiền Pham Anh Khoa Trần Ngọc Minh Trí Lê Văn Ly Bia Nội dung thuyết trình I II III IV Khái quát Tính chất Điều chế sản xuất Ứng dụng I.Khái quát Axitclohydric axitmuriatic axit vô mạnh, hòa tan khí hydroclorua nước Ban đầu sản xuất từ axitsulfuric muối ăn vào thời phục hưng, sau nhà khoa học Glauber, Priestley Davy sử dụng nghiên cứu họ Axit HCl tìm thấy dịch vị, yếu tố gây bệnh loét dày hệ thống tự bảo vệ dày hoạt động không hiệu I.Khái quát HCl có công thức từ phân tử H2 phân tử Cl2 liên kết với liên kết cộng hóa trị: Công thức phân tử: H—Cl Cấu trúc hình học II.Tính chất II.1 Lý tính Axit clohydric dung dịch hydroclorua tan nước Hydroclorua khí không màu có tonc= -114,2oC tos=-85oC Hydroclorua hòa tan tốt nước độ hòa tan phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ Khi áp suất khí 760 mm.Hg, lít nước 0oC hòa tan 525,2 lit HCl; 18oC hoà tan 451,2 lit HCl Ở 760 mm.Hg, hydroclorua tạo thành với nước hỗn hợp đồng sôi có chứa 20.24% HCl sôi 110 oC Công thức phân tử HCl (trong nước) Phân tử gam 36,46 g/mol Biểu Chất lỏng, suốt đến vàng nhạt Tỷ trọng pha 1,18 g/cm3 (dd 37%) Điểm nóng chảy -26 °C (dd 38%) Điểm sôi 110 °C (383 K) (dd 20,2%)48 °C (321 K) (dd 38%) Độ nhớt mPa•s 25 °C, dd 31,5% Bảng 1.1 Một số thuộc tính axit HCl II.Tính chất II.2 Hóa tính Axit clohydric axit đơn, tức phân ly ion H+ ion Cl- Khi hòa tan nước, H+ liên kết với phân tử H2O tạo thành ion hydronium H3O+ HCl + H2O H3O+ + Cl- HCl axit mạnh phân ly hoàn toàn nước + Làm quỳ tím hóa đỏ II Tính chất II.2 Hóa tính Như axit khác, HCl có khả tác dụng với: + Kim loại: Giải phóng khí hydro tạo muối clorua (trừ Cu, Hg, Ag, Pt, Au) Fe + HCl  FeCl2 + H2 + Oxit bazơ: Tạo muối clorua nước ZnO + HCl  ZnCl2 + H2O + Bazơ: Tạo muối clorua nước NaOH + HCl  NaCl2 + H2O + Muối: Tạo muối axit CaCO3 + HCl  CaCl2 + CO2 + H2O III Điều chế sản xuất • Theo tiêu chuẩn quốc gia sản xuất axit clohydric có nồng độ không 27,5 31% HCl • Axít clohiđric sản xuất với nồng độ lên đến 38% HCl (nồng độ phần trăm) Các mức nồng độ cao khoảng 40% sản xuất mặt hóa học sau tốc độ bay cao đến mức việc cất giữ sử dụng cần có khuyến cáo đặc biệt, môi trường áp suất nhiệt độ thấp III.Điều chế sản xuất III.1 Trong phòng thí nghiệm Cho tinh thể NaCl tác dụng với H2SO4 đậm đặc, đun nóng (phương pháp sunfat) Đây phương pháp lâu đời công nghiệp Nó dựa tác dụng natri clorua với dầu kuporoc theo phản ứng: 2NaCl + H2SO4  Na2SO4 + HCl -68,25kJ Phản ứng tiến hành khoảng 500 0C lò ống, lúc sẻ nhận natri sunfat rắn khí có chứa 30-40% HCl Ngày nay, phương pháp chủ yếu dùng để điều chế phòng thí nghiệm không sử dụng 10 III.2 Phương pháp phân hủy nhiệt muối clorua Phương pháp phân hủy nhiệt tốn nhiên liệu nguyên liệu đầu Đây mang tính nguyên lý Trong thực tế phương pháp không sử dụng trừ khí HCl sinh sản phẩm trình phân hủy sản xuất khác 11 III.Điều chế sản xuất III.2 Tổng hợp trực tiếp Tổng hợp hydro clorua tiến hành từ clo hydro nhận điện phân muối ăn Hydro cháy clo tỏa nhiệt: H2 + Cl2  2HCl + 184,2 kJ Quá Trình tổng hợp trực tiếp cho sản phẩm có độ tinh khiết cao Phản ứng xảy buồng đốt cung cấp khí clo hydro nhiệt độ 600 - 700oC có mặt lửa Lượng hydro cao clo khoảng 2%, hỗn hợp hydro clo có khả gây nổ thiết bị đặc biệt có khả chịu nhiệt cao 12 Sơ đồ khối 13 Sơ đồ điện phân muối ăn có màng ngăn: 14 1.Tháp đốt sản xuất HCl; 2.Tháp trao đổi nhiệt; 3.Téc chứa khí nén HCl; 4.Tháp hấp thụ; 5.Tháp hấp thụ phụ; 6.Bơm cấp nước 15 Các yêu cầu quy trình tổng hợp: + Phản ứng tạo thành khí HCl hấp thụ trình tỏa nhiệt cao cần đòi hỏi có thiết bị tỏa nhiệt có nước tỏa nhiệt tỏa nhiệt đoạn nhiệt + Phản ứng giửa H2 Cl2 với tỉ lệ 1-1 gây nổ cho dư lượng H2 khoảng 2% + Phản ứng tổng hợp khí HCl phản ứng hai chiều đồng thời tăng nhiệt tăng phản ứng nghịch nhiệt độ lò phản ứng giữ khoảng 600 – 7000C không vượt 7000C + Lò đốt làm từ thiết bị chịu nhiệt axit lò thạch anh 16 IV Ứng dụng Xử lí Nước thải Chất dẻo P.V.C Các ứng dụng khác Kiểm soát Trung hòa PH HCl Phân bón: NaCl, KCl, NH4Cl CN thực phẩm Tẩy gỉ thép Muối clorua: NaCl, Bacl2 17 IV Ứng dụng • IV.1 Tẩy gỉ thép Là ứng dụng quan trọng axít clohiđric dùng để loại bỏ gỉ thép, oxit sắt, trước thép đưa vào sử dụng với mục đích khác cán, mạ điện kỹ thuật khác HCl dùng kỹ thuật có nồng độ 18% phổ biến, dùng làm chất tẩy gỉ loại thép cacbon Fe2O3 + Fe + 6HCl → 3FeCl2 + 3H2O 18 IV Ứng dụng • IV.2 Sản xuất nhựa PVC Bắt đầu việc sản xuất hợp chất hữu vinyl clorua dicloroetan để sản xuất PVC 2CH2=CH2 + 4HCl + O2 → 2ClCH2CH2Cl + 2H2O 19 IV Ứng dụng • IV Xử lí nước thải Nhiều sản phẩm sản xuất từ axít clohiđric theo phản ứng axít-bazơ tạo hợp chất vô Chúng bao gồm hóa chất xử lý nước sắt (III) clorua polyaluminium clorua (PAC) Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O 20 IV Ứng dụng • IV.3 Kiểm soát trung hòa pH Axít clohiđric dùng để điều chỉnh tính bazơ dung dịch OH- + HCl → H2O + ClTrong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axít clohiđric chất lượng cao dùng để điều chỉnh pH nước cần xử lý Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axít clohiđric chất lượng công nghiệp cần đủ để trung hòa nước thải xử lý nước hồ bơi 21 IV.5 Tái sinh cách trao đổi ion Axít HCl chất lượng cao dùng để tái sinh nhựa trao đổi ion Trao đổi cation sử dụng rộng rãi để loại ion Na+ Ca2+ từ dung dịch chứa nước, tạo nước khử khoáng Axít dùng để rửa cation từ loại nhựa Na+ bị thay H+ Ca2+ bị thay 2H+ Trao đổi ion nước khử khoáng sử dụng tất ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, số ngành công nghiệp thực phẩm 22 V An toàn Axít clohiđric đậm đặc tạo thành sương mù axít Cả dạng sương mù dung dịch có khả nang ăn mòn mô người, có khả gây tổn thương quan hô hấp, mắt, da ruột Khi trộn axít clohiđric với chất ôxy hóa phổ biến khác natrihypocloric (NaClO) kali permanganat (KMnO4) làm giải phóng khí độc clo NaClO + 2HCl → H2O + NaCl + Cl2 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 8H2O + 2KCl + 5Cl2 23 Thank you 24 [...]... là phản ứng hai chiều đồng thời khi tăng nhiệt thì tăng phản ứng nghịch vì vậy nhiệt độ trong lò phản ứng luôn giữ khoảng 600 – 7000C và không vượt quá 7000C + Lò đốt được làm từ thiết bị chịu nhiệt và axit như lò thạch anh 16 IV Ứng dụng Xử lí Nước thải Chất dẻo P.V.C Các ứng dụng khác Kiểm soát và Trung hòa PH HCl Phân bón: NaCl, KCl, NH4Cl CN thực phẩm Tẩy gỉ thép Muối clorua: NaCl, Bacl2 17 IV Ứng ... quát Tính chất Điều chế sản xuất Ứng dụng I.Khái quát Axitclohydric axitmuriatic axit vô mạnh, hòa tan khí hydroclorua nước Ban đầu sản xuất từ axitsulfuric muối ăn vào thời phục hưng, sau nhà khoa... tính axit HCl II.Tính chất II.2 Hóa tính Axit clohydric axit đơn, tức phân ly ion H+ ion Cl- Khi hòa tan nước, H+ liên kết với phân tử H2O tạo thành ion hydronium H3O+ HCl + H2O H3O+ + Cl- HCl axit. .. II.Tính chất II.1 Lý tính Axit clohydric dung dịch hydroclorua tan nước Hydroclorua khí không màu có tonc= -114,2oC tos=-85oC Hydroclorua hòa tan tốt nước độ hòa tan phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ