Перхлорна киселина H C l O 4 (\displaystyle ((HClO)_(4)))- едноосновна киселина, една от най-силните (във воден разтвор, pK = ~ -10), безводна - изключително силен окислител, тъй като съдържа хлор в най-висока степен на окисление +7.

Енциклопедичен YouTube

1 / 1

✪ СИНТЕЗ НА ПРУСКА КИСЕЛИНА

Субтитри

Имоти

Физически свойства

Безцветна летлива течност, силно димяща във въздуха, мономерна в пара. Безводната перхлорна киселина е силно реактивна и нестабилна. Течният HClO 4 е частично димеризиран, характеризира се с равновесна автодехидратация:

3 H C l O 4 ⇄ H 3 O + + C l O 4 − + C l 2 O 7 (\displaystyle (\mathsf (3HClO_(4)\rightleftarrows H_(3)O^(+)+ClO_(4))^ (-)+Cl_(2)O_(7))))

Химични свойства

Експлозивно. Като окислители се използват перхлорна киселина и нейните соли (перхлорати). Перхлорната киселина, като една от най-силните киселини, разтваря златото и платинените метали и в реакция със среброто образува хлорна киселина:

3 H C l O 4 + 2 A g = 2 A g C l O 4 + H C l O 3 + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (3HClO_(4)+2Ag=2AgClO_(4)+HClO_(3)+) H_(2)O)))

8 A s + 5 H C l O 4 + 12 H 2 O = 8 H 3 A s O 4 + 5 H C l (\displaystyle (\mathsf (8As+5HClO_(4)+12H_(2)O=8H_(3)) AsO_(4)+5HCl)))(тази реакция се използва в металургията за пречистване на руди)

Йод перхлорат се получава в лабораторията чрез третиране на разтвор на йод в безводна перхлорна киселина с озон:

I 2 + 6 H C l O 4 + O 3 = 2 I (C l O 4) 3 + 3 H 2 O (\displaystyle (\mathsf (I_(2)+6HClO_(4)+O_(3)=2I( ClO_(4))_(3)+3H_(2)O)))

Като изключително силна нестабилна киселина, перхлорната киселина се разлага:

4 H C l O 4 = 4 C l O 2 + 3 O 2 + 2 H 2 O (\displaystyle (\mathsf (4HClO_(4)=4ClO_(2)+3O_(2)+2H_(2)O))))

Перхлорната киселина е силно разтворима във флуоро- и органохлорни разтворители, като напр CF 3 (\displaystyle ((\mbox(CF))_(3)))C O O H (\displaystyle COOH), CHCl 3 (\displaystyle ((\mbox(CHCl))_(3))), CH 2 Cl 2 (\displaystyle ((\mbox(CH))_(2)(\mbox(Cl))_(2)))и др. Смесването с редуциращи разтворители може да причини пожар и експлозия. Перхлорната киселина се смесва с вода във всяко съотношение и образува серия от хидрати. HClO 4 ×nH 2 (\displaystyle ((\mbox(HClO))_(4)(\mbox(×nH))_(2)))O (\displaystyle O)(където n = 0,25…4). Монохидрат HClO 4 H 2 (\displaystyle ((\mbox(HClO))_(4)(\mbox( H))_(2)))O (\displaystyle O)има точка на топене +50 o C. Концентрираните разтвори на перхлорна киселина, за разлика от безводната киселина, имат маслена консистенция. Водните разтвори на перхлорна киселина са стабилни и имат ниска окислителна способност. Перхлорната киселина образува азеотропна смес с вода, кипяща при 203 °C и съдържаща 72% перхлорна киселина. Разтворите на перхлорна киселина в хлор-съдържащи въглеводороди са суперкиселини  (суперакиселини). Перхлорната киселина е една от най-силните неорганични киселини; в нейната среда дори киселинните съединения се държат като основи, добавяйки протон и образувайки ацил перхлоратни катиони: P(OH) 4 (\displaystyle ((\mbox(P(OH))))_(4))) + − , НЕ 2 (\displaystyle ((\mbox(NO))_(2))) + ClO 4 (\displaystyle ((\mbox(ClO))_(4))) − .

При леко нагряване при понижено налягане на смес от перхлорна киселина с фосфорен анхидрид се отдестилира безцветна маслена течност - перхлорен анхидрид:

2 H C l O 4 + P 4 O 10 → C l 2 O 7 + H 2 P 4 O 11 (\displaystyle (\mathsf (2HClO_(4)+P_(4)O_(10)\rightarrow Cl_(2)O_) (7)+H_(2)P_(4)O_(11))))

Солите на перхлорната киселина се наричат ​​перхлорати.

Разписка

• Водните разтвори на перхлорна киселина се получават чрез електрохимично окисление на солна киселина или хлор, разтворен в концентрирана перхлорна киселина, както и чрез обменно разлагане на натриеви или калиеви перхлорати със силни неорганични киселини.
• Безводната перхлорна киселина се образува при взаимодействието на натриеви или калиеви перхлорати с концентрирана сярна киселина, както и водни разтвори на перхлорна киселина с олеум:

K C l O 4 + H 2 S O 4 → K H S O 4 + H C l O 4 (\displaystyle (\mathsf (KClO_(4)+H_(2)SO_(4)\rightarrow KHSO_(4)+HClO_(4))) )

Приложение

• Концентрираните водни разтвори на перхлорна киселина се използват широко в аналитичната химия, а също и за получаването на перхлорати.
• Перхлорната киселина се използва при разлагането на сложни руди, при анализа на минерали, а също и като катализатор.
• Соли на перхлорна киселина: калиевият перхлорат е слабо разтворим във вода, използва се при производството на експлозиви, магнезиевият перхлорат (анхидрон) е десикант.

Безводната перхлорна киселина не може да се съхранява и транспортира дълго време, тъй като се съхранява в нормални условиятой бавно се разлага, оцветява се от хлорни оксиди, образувани по време на разпадането му, и може спонтанно да експлодира. Но водните му разтвори са доста стабилни.

МИНИСТЕРСТВО НА ВИСШЕТО ОБРАЗОВАНИЕ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

КАЗАНСКИЯ ДЪРЖАВЕН ТЕХНОЛОГИЧЕН УНИВЕРСИТЕТ

Катедра ТЕП

ЕСЕ

на SPECT по темата:

“ Електросинтеза на перхлорна киселина”

Прието от: Андреев И.Н.

Изпълнено от ученик 67-31 Кушмна Г.Ш.

Казан - 2002г

1. Първоначално производство на перхлорна киселина.

2. Области на приложение.

3. Свойства на перхлорната киселина.

4. Производство на перхлорна киселина Реакции върху електроди и условия на електролиза.

5. Технологична системапроизводство на перхлорна киселина.

6. Конструкции на електролизери.

7. PD - ECHO портрет.

8. Списък на използваната литература.

1. ПЪРВИЧНО ПОЛУЧАВАНЕ НА ХЛОНА КИСЕЛИНА.

Първият доклад за синтеза на перхлорна киселина се съдържа в статия на Стадион, който през 1816 г. я получава чрез дестилация на продукта, образуван от внимателното топене на калиев хлорат в смес с концентрирана сярна киселина. Стадионът има важен принос за изследването на перхлорната киселина не само като откривател, но и като изследовател, който за първи път я получава чрез електролиза на разтвор на хлорен диоксид.

Перхлорната киселина е получена през 1835 г. от Берцелиус чрез електролиза на солна киселина, а по-късно чрез електролиза на воден разтвор на хлорен диоксид и взаимодействието на калиев перхлорат със сярна киселина.

През първата половина на XIX век. Изолирани и изследвани са перхлорати на много метали. Електрохимичното производство на тези соли е патентовано от Карлсън през 1890 г.

Първото промишлено производство на перхлорати е създадено в Швеция през 1893 г. по електрохимичен метод. В началото на ХХ век. промишленото производство на перхлорати е организирано във Франция, Швейцария, САЩ и Германия, но мащабът на производство е малък и световното производство на перхлорати преди Първата световна война не надвишава 2000-3000 тона / година

По време на Първата световна война интензивно се развива производството на перхлорати във връзка с използването на тези соли за производството на експлозиви. Световното производство на перхлорати се е увеличило до 50 хиляди тона годишно. След края на войната производството на перхлорати рязко намалява и получава ново развитие едва през Втората световна война.

2. ПРИЛОЖЕНИЯ.

Областите на приложение на перхлорната киселина и нейните соли са доста разнообразни. Перхлорната киселина се използва за получаване на различни перхлорати, за разрушаване на органични вещества, като електролитна добавка при галванопластика, като реагент в аналитичната химия, при електрополирането на метали, като катализатор в процесите на хидролиза и естерификация.

В допълнение към основните потребители, изброени по-горе, перхлорната киселина и нейните соли се използват в малки количества в голямо разнообразие от сектори на националната икономика: те се използват широко в аналитичната химия (например при количественото определяне на калий във формата леко разтворим калиев перхлорат), във фотографията като сенсибилизиращи добавки, като силни изсушаващи агенти и за други цели. Перхлорната киселина като силен окислител се използва за окисляване и разрушаване на органични вещества (мокро изгаряне), за окисляване на руди; използва се също като разтворител, среда за неводно титруване, за разрушаване на протеини при биологични анализи, като добавка към електролита при галванопластика и при електролитна обработка на метали.

AT последните годиниБързо се развива и технологията за производство на перхлорати и перхлорна киселина. Широко се използват нови електродни материали и електроди, технологията се усъвършенства на всички етапи от процеса.Понастоящем производството на перхлорна киселина и перхлорати се организира почти изключително по електрохимичен метод.

3. СВОЙСТВА НА ХЛОРНАТА КИСЕЛИНА.

Перхлорна киселина-HCLO 4 е една от най-силните неорганични киселини. Безводната перхлорна киселина е безцветна подвижна течност с плътност 1768 kg / m 3 при 20 ° C, силно димяща във влажна атмосфера. Вискозитетът на перхлорната киселина при 20 ° C е 0,795 10 -3 Pa - ° C, тоест по-малък от вискозитета на водата.

Безводната перхлорна киселина се топи при около -102°C и кипи с разлагане при 110°C. Топлината на образуването му от елементите е 36,1 kJ / mol, топене 6,93, изпарение 43,6 kJ / mol и топлината на разреждане в 800 части вода 88,5 kJ / mol.

С вода перхлорната киселина образува серия от хидрати:

T мн., 0 C T мн., 0 C

HCLO4 0.25H2O	- 73.1	HCLO 4 3H 2O	-40.2
HCLO4H2O	49.905	HCLO4 3.5H2O	-45.6
HCLO 4 2H 2 O	-20.65	HCLO 4 4H 2O	-57.8
HCLO4 2.5H2O	-32.1

Диаграмата на топене за системата вода-перхлорна киселина е показана на фиг. един

В табл. 1 показва плътността на водните разтвори на перхлорна киселина при различни температури.

Водните разтвори на перхлорна киселина имат добра електрическа проводимост и се използват като електролити за определени електрохимични процеси, по-специално за производството на перхлорна киселина.

В табл. 2 показва специфичното електрическо съпротивление на водни разтвори на перхлорна киселина при различни температури.

Точката на кипене на разтвори на перхлорна киселина с различни концентрации при налягане 2,4 kPa е:

Безводната перхлорна киселина е силно реактивна; експлодира при контакт с много лесно окисляващи се органични вещества. Безводната перхлорна киселина е силен окислител. Елементарният фосфор и сярата се окисляват от перхлорна киселина до фосфорна и сярна киселина. Йодът се окислява от перхлорна киселина; бром, хлор, както и HBr и HCL не взаимодействат с него дори при нагряване.

Таблица 1. Плътност на водните разтвори на перхлорна киселина в диапазона от -25 до 75 ° C (в g / cm 3)

Концентрация, %	Температура, °C
	- 25	0	15	20	30	50	70
10	-	1,0637	1,0597	1,0579	1,0539	1,0437	1,023
20	-	1,1356	1,1279	1,1252	1,2000	1,1075	1,096
30	1,2312	1,2168	1,2067	1,2033	1,1965	1,1821	1,160
40	1,3308	1,3111	1,2991	1,2947	1,2866	1,2703	1,251
50	1,4528	1,4255	1,4103	1,4049	1,3944	1,3752	1,350
60	1,5908	1,5580	1,5386	1,5327	1,5218	1,4994	1,470
70	1,7306	1,6987	1,6736	-	-	1,6344	1,617
80	-	-	-	-	-	1,7540	1,727
90	-	-	-	-	-	1,7720	1,738
95	-	-	-	1,8043	-	1,7515	1,704
100	-	1,8077	-	1,7676	--	1,7098	-

Таблица 2. Електрическо съпротивление на водни разтвори на перхлорна киселина (в Ohm-m-10 2)

Температура, °C	Концентрацията на HClO 4 тегл. %
	10	20	30	40	50	60	70
50	2,207	1.272	1,028	1,001	1,154	1,540	2,401
40	2,428	1.397	1.132	1.106	1.286	1,725	2,704
30	2.715	1,562	1,262	1,240	1,452	1,961	3,084
20	3,100	1776	1.436	1,414	1,670	2,275	3,575
10	3,628	2,072	1,665	1.647	1.964	2,705	4,227
0	4,420	2.488	1,992	1.968	2.376	3,320	5,129
-10	-	3.102	2.464	2.436	2.982	4,242	6,418
-20	-	-	3,176	3.133	3.919	5,742	-
-30	-	-	-	4,250	5.505	8,402	11,59
-40	-	-	-	6.21	844	13.82	-
-50	-	-	-	10,41	-	27,10	-

Перхлорна киселина при съхранение при стайна температурабавно се разлага, което се открива от потъмняването на течността поради оцветяването й с продукти от разлагането. Такава киселина е опасна по време на съхранение, тъй като може спонтанно да експлодира. Поради това обикновено безводната перхлорна киселина не се съхранява, а се опитва да се приготви непосредствено преди употребата й.

Стабилността на перхлорната киселина може да се подобри чрез добавяне на инхибитори. Като инхибитори могат да служат по-специално органични съединения, съдържащи трихлорометилова група. Най-ефективните инхибитори са трихлороцетната киселина и въглеродният тетрахлорид.

Ориз. 1. Диаграма на точката на топене на системата HCLO 4 -H 2 O.

Цялата работа, свързана с използването на перхлорна киселина и нейните соли, изисква голямо внимание. При наличие на примеси в перхлорната киселина е възможно спонтанно разлагане на киселината с експлозия.

Контактът с перхлорна киселина върху кожата води до болезнени химически изгаряния.

Разрешено е съхраняването и транспортирането на перхлорна киселина само под формата на воден разтвор с концентрация не повече от 70% HCLO 4 . Ако е необходимо да се използва безводна или концентрирана перхлорна киселина, последната се приготвя непосредствено преди употреба. Срокът на годност на концентрираната киселина е изключително ограничен, особено когато течността потъмнее поради оцветяването й с продукти от разлагането.

4. ПРОИЗВОДСТВО НА ХЛОРНА КИСЕЛИНА РЕАКЦИИ НА ЕЛЕКТРОДИ И УСЛОВИЯ НА ЕЛЕКТРОЛИЗА.

По време на електролизата на водни разтвори на солна киселина на анода е възможно отделянето на елементарен хлор или кислород, а на електроди с висок аноден потенциал е възможно и образуването на по-високи кислородни съединения на хлор - перхлорна киселина. В зависимост от условията на процеса и преди всичко от концентрацията на C1 - йони, температурата и използвания аноден материал, скоростите на тези три процеса могат да варират значително.

При електролизата на концентрирана солна киселина върху аноди от всякакъв вид, стабилни при тези условия, се отделя елементарен хлор с ефективност на тока, близка до 100%. Тъй като концентрацията на солна киселина намалява, токовият изход на хлор намалява поради увеличаване на скоростта на отделяне на кислород в анода, а когато се използват графитни аноди, също поради окисляването на графита. Образуването на перхлорна киселина се наблюдава само в силно разредени разтвори на НС1. По време на електролиза 1 N. разтвор върху платинени аноди солна киселинасе изразходва почти изцяло за производството на хлор, а образуването на перхлорна киселина е много малко. С намаляване на концентрацията на солна киселина до 0,1 N. приблизително 50% от НС1 се изразходва за образуването на перхлорна киселина и 50% за производството на газообразен хлор.

Окислението на хлорните йони до перхлорна киселина протича при висок положителен потенциал от 2,8-3,0 V. На графитен анод във водни разтвори на хлориди е невъзможно да се постигне такъв потенциал, следователно върху тези аноди образуването на перхлорна киселина не се наблюдава дори при силно разредени разтвори.

УСЛОВИЯ НА ЕЛЕКТРОЛИЗА.

Процесът на електрохимичен синтез на перхлорна киселина при анода се описва със следното общо уравнение:

HCL + 4H 2 O - 8e - -- HLO 4 + 8H + (1)

На катода се отделя водород.

В процеса на електролиза на разтвори на солна киселина на анода е възможно образуването на хлор, кислород и перхлорна киселина. В зависимост от условията на електролиза, като концентрация на хлоридни йони, температура и използван аноден материал, скоростта на образуване на тези три вещества може да варира значително. Образуването на перхлорна киселина се наблюдава само в разредени разтвори на солна киселина.

За получаване на перхлорна киселина е необходимо да се използват аноди, на които може да се постигне високо пренапрежение за процеси, които се конкурират с окисляването на хлорния йон до йона C10 4 - т.е. за процеси на отделяне на хлор и кислород. В разглеждания случай това се постига върху платинени или платинено-титаниеви аноди при ниска концентрация на хлоридни йони и ниска температура на електролиза. В този случай естествено се получава ниска концентрация на перхлорна киселина. Поради ниската електрическа проводимост на електролита напрежението на клетката и консумацията на енергия са високи.

По време на електролиза 0,5 n. разтвор на солна киселина получава концентрация на перхлорна киселина до 20 g/L. При ниска плътност на тока и температура 18°C ​​напрежението на клетката е 8 V, а консумацията на енергия е около 47 kWh/kg 100% перхлорна киселина. Недостатъците на този метод са високата консумация на енергия и ниската концентрация на получената перхлорна киселина.

За да се намали електрическото съпротивление на електролита и съответно загубите на напрежение в електролита, разредените разтвори на солна киселина в разтвори на силни електролити се подлагат на електролиза. Най-удобно е да се извърши процесът на окисление на йона C1 - до CLO 4 - в разтвори на хлороводород или хлор в концентрирани 4-6 N. перхлорна киселина. В същото време е възможно да се организира непрекъснато подаване на хлороводород, солна киселина или хлор към електролита и отстраняване на част от електролита под формата на концентрирана перхлорна киселина за крайната му преработка в готови продукти.

Ходът на процеса на електролиза зависи от анодния потенциал, концентрацията на перхлорна и солна киселина в електролита, температурата на електролизата и плътността на тока.

С промяна в концентрацията на HC1 в електролита, при равни други условия, както плътността на общия ток, така и плътността на частичните токове, изразходвани за образуването на CLO 4 - и други процеси, протичащи едновременно при промяната на анода. На фиг. Фигура 2 показва зависимостта на плътността на общия и частичния ток на получаване на CLO 4 - и CL 2 от концентрацията на солна киселина в електролита по време на електролиза при температура -20 °C. С повишаване на температурата на електролиза, рязко увеличаване на плътността на тока на освобождаване на CL 2 и намаляване на плътността на тока на образуване на CLO 4 - се случва при по-ниска концентрация на HC1 в електролита.

HCL концентрация, kmol/m 3 HCL концентрация, kmol/m 3

С промяна в концентрацията на HC1 в електролита, съотношението на частичните токове, изразходвани за образуването на CLO 4 - и освобождаването на CL 2 и O 2 . На фиг. Фигура 3 показва зависимостта на текущата ефективност на продуктите от електролизата от концентрацията на солна киселина в електролита. Данните, получени при 20 °C в 4 N. HCLO 4 върху платинени аноди с потенциал 2,8 V

Най-високите текущи добиви на перхлорна киселина са получени за солна киселина с концентрация 0,8–2 N. С намаляване на концентрацията на солна киселина под 0,8 N. токовият изход на HCLO 4 намалява поради увеличаването на токовия изход на кислород. С увеличаване на концентрацията на HC1 повече от 2 N. текущата консумация за отделяне на хлор се увеличава, а текущата ефективност на перхлорната киселина също намалява рязко. Оптималната концентрация на солна киселина в електролита се увеличава с понижаване на температурата на електролиза и зависи от концентрацията на перхлорна киселина в електролита.

Процесът на анодно окисление на солна киселина до перхлорна киселина е силно зависим от температурата. На фиг. Фигура 4 показва зависимостта на ефективността на тока на продуктите от електролизата от температурата на разтвора при съдържание на 4 N в електролита. HCLO 4 и 1 n. HC1 и стойността на анодния потенциал 2,8-3,0 V. С понижаване на температурата токовият изход на перхлорна киселина се увеличава, а хлорът и кислородът, съответно, намаляват.

Съдържанието на примеси в перхлорната киселина зависи от чистотата на първоначалната солна киселина и от използването на структурни материали, достатъчно устойчиви на корозия за производството на електролизатори, тръбопроводи и оборудване. Взетата от клетката перхлорна киселина съдържа значително количество хлорни йони. За да се получи търговска киселина, е необходимо да се пречисти от хлорни йони, което се извършва по електрохимичен метод, т.е. възможно по-пълно окисление на хлорните йони до перхлорна киселина. Въпреки това, тъй като концентрацията на хлорните йони намалява, текущата ефективност на перхлорната киселина намалява и се доближава до нула при достатъчно пълно пречистване на разтвора от примеси на солна киселина. С увеличаване на степента на пречистване на перхлорната киселина от хлорни йони, общата ефективност на тока намалява, консумацията на електрическа енергия и скоростта на корозия на платиновите аноди се увеличават.

При много високи изисквания за чистота на перхлорната киселина, последната може да бъде допълнително пречистена от примеси на НС1 чрез дестилация или дестилация на солна киселина с инертен газ. Ректификацията може да се използва и за пречистване на перхлорна киселина, получена от електролизери на производствения етап от солна киселина. В този случай трудностите, свързани с електрохимичното почистване, се елиминират и се постига по-висока обща токова ефективност на перхлорната киселина. Хлороводородът, дестилиран от перхлорна киселина по време на дестилацията, може да бъде върнат към етапа на производствена електролиза.

Перхлорната киселина може да се получи и чрез анодно окисление на хлор, разтворен в електролита - в 4-6 N. разтвор на перхлорна киселина. По време на електролизата на такива разтвори върху платинени аноди и сребърни катоди, електролизерите, проектирани за натоварване от 3,5 kA при плътност на тока 2 kA / m 2 и температура 0 ° C, работят при напрежение 4 V. процесът се описва с общия израз

CL 2 + 8H 2 0 - 2 HCLO 4 + 7 H 2 (2)

По този метод може да се получи много чиста киселина, тъй като не се въвеждат замърсители отстрани. Част от електролита се взема и след дестилация се получава 60-70% търговска киселина.

За електрохимичното производство на перхлорна киселина се използват електролизери с платинени или платинено-титаниеви аноди. Поради много високата корозивност на смеси от перхлорна и солна киселина, графитът често се използва като катод. Графитните катоди лесно издържат на спирания, свързани с премахването на катодната поляризация. Известно е, че по време на анодна поляризация на платината в не много разредени разтвори на солна киселина при потенциали, по-отрицателни от 1,1-1,2 V (срещу n.w. e), платината се разтваря анодно с токова ефективност, близка до 100%. При тези условия скоростта на разтваряне на платината се увеличава с увеличаване на потенциала, киселинността на разтвора и температурата. При потенциал на платина (откъм анода) над 1,1-1,2 V се наблюдава пасивиране на платината и при потенциал от 1,3 V в 1 N. HC1 скоростта на разтваряне на платината се намалява до 4 10 -5 A/m 2

Пасивирането на повърхността на платиновия анод, наблюдавано в процеса на електрохимично производство на перхлорна киселина, е свързано с образуването на слоеве от адсорбиран кислород и фазови оксиди с различен състав на повърхността. Структурата на оксидните слоеве на повърхността на платината и нейната корозионна устойчивост зависят от съотношението на концентрациите на HC10 4 и HC1 в електролита. В процеса на електролиза на солна киселина с цел получаване на хлор и водород, добавянето на 50-150 g/l перхлорна киселина към електролита намалява скоростта на анодно разтваряне на платината. При електролизата на чисти разтвори на HC10 4 кислородът е свързан с повърхността на платината по-здраво, отколкото при електролизата на смеси от HC10 4 и HC1

На фиг. Фигура 5 показва зависимостта на общата плътност на поляризационния ток върху платиновия анод и плътността на тока на разтварянето на платина от потенциала на анода по време на електролиза на 3 N. HC10 4 при различни температури.

С увеличаване на съдържанието на НС1 в електролита, количеството на фазовите оксиди на повърхността на анода намалява. По време на електролизата на смеси от НС104 и НС1 при високи анодни потенциали и постоянна обща киселинност, увеличаването на съдържанието на НС1 в електролита или разтварянето на елементарен хлор води до повишаване на корозионната устойчивост на платиновия анод. Както при стайна температура, така и ниска температура, увеличаването на съдържанието на НС1 в електролита или насищането му с елементарен хлор води до намаляване на плътността на тока на разтваряне на платината. На фиг. 6.

На фиг. Фигура 7 показва зависимостта на частта от тока, изразходван за разтваряне на платина, от концентрацията на НС1 в електролита или от насищането на електролита с хлор за същите условия на електролиза.

С увеличаване на концентрацията на HC1, плътността на тока на разтваряне на платината и частта от тока, изразходван за нейното разтваряне, намаляват, особено силно, когато първите порции HC1 се въвеждат в електролита. Следователно, при избора на условията за електрохимично производство на перхлорна киселина, е препоръчително да се използва горната граница на концентрацията на HC1, при която все още няма значително намаляване на текущия добив на перхлорна киселина. С понижаване на температурата на електролиза тази най-подходяща концентрация на НС1 в електролита се увеличава.

Насищането на електролита с елементарен хлор намалява плътността на тока на разтваряне на платината, но има малък ефект върху частта от тока, изразходван за разтваряне, тъй като скоростта на основните анодни процеси и общата плътност на поляризационния ток намаляват почти еднакво.

Преди това за направата на аноди са били използвани платинени проводници или фолио. Понастоящем се използват платинено-титаниеви аноди, при които платина под формата на тънко фолио е заварена към титаниевата основа на електрода.Дългосрочната електролиза причинява постепенно разрушаване на платинено-титаниеви аноди, и двете поради разтварянето на платината върху работната повърхност на анода и поради нарушаване на контакта между платиненото фолио и титаниевата основа. В този случай платината, която е преминала в разтвор, се отлага частично върху графитни катоди; останалата част се отстранява от клетката с поток от перхлорна киселина. Платината се отлага в повърхностния слой на графитен катод с дебелина не повече от 100 микрона.

Когато се включи нова клетка със свежи графитни катоди, съдържанието на платина в перхлорната киселина, взета от клетката, е 0,3–0,5 mg/l, но тъй като платината се отлага върху повърхността на графитния катод, условията за отлагането й върху смяната на катода. Скоростта на отлагане на платина върху катода е намалена. Това води до намаляване на отлагането на платина от

разтвор на катода до постепенно увеличаване на съдържанието на платина в разтвора, изтичащ от електролизатора, до 2-2,5 mg / l. Стационарната концентрация на платина в електролита също зависи от неговия състав и леко се увеличава с увеличаване на концентрацията на HC10 4 в диапазона от 300 до 600 g/l и концентрация на HC1 в диапазона от 0 до 30 g/l.

На фиг. Фигури 7 и 8 показват промяната в количеството платина в катодното пространство, отделено с диафрагма с нисък поток от анодното пространство, след 5-7 часа електролиза при първоначално съдържание на платина в катодната течност от 6,8 mg/ л. Увеличаването на съдържанието на HC1 и HC10 4 в електролита в рамките на изследваните граници води до намаляване на скоростта на отлагане на платина върху графита и увеличаване на остатъчното й съдържание в течността с 1,3-1,5 пъти Платина, отложена върху катода може да се събира и връща за регенериране; платината, отнесена от електролитната клетка с поток от перхлорна киселина, се губи безвъзвратно.

При определени условия на процеса най-уязвимо в платинено-титановите електроди е мястото, където платиненото фолио е заварено към титаниевата основа на електрода. На това място се образуват сплави от платина с титан с променлив състав, които са по-малко устойчиви на корозия от платината.

Танталът може да се използва и като основа на анода. При тестване на платинено-танталови аноди, получени чрез нанасяне на платина върху танталовата основа на електрода по електроискровия метод, при потенциали 3,0-3,1 V и стайна температура, получените електрохимични параметри са подобни на тези на платинено-титаниеви аноди. При температура от -20 °C токовият изход на перхлорна киселина и хлор е малко по-нисък, а този на кислород е по-висок, отколкото при платинено-титаниев анод. Това, очевидно, може да се обясни с образуването на платинено-танталови сплави върху повърхността на анода по време на отлагането на платина по електроискровия метод.

Други метали от платиновата група също могат да се използват като анод за производство на перхлорна киселина. Електролизата на смесени разтвори на HC10 4 и HC1 (съдържание на HC1 1 N) се предлага да се извърши върху иридиев анод в диапазона (-5) - (-30) ° C при аноден потенциал 2,9-3,3 V, като както и на родиев анод. Въпреки това, в промишлени условия обикновено се използват платинено-титаниеви аноди.

5. ТЕХНОЛОГИЧНА СХЕМА НА ПРОИЗВОДСТВО.

Технологичната схема за производство на перхлорна киселина включва следните основни етапи: подготовка на електролит, електролиза, вакуумна дестилация и производство на безводна киселина.

Съдържанието на примеси в перхлорната киселина зависи от чистотата на оригиналната солна киселина, както и от вида на конструктивните материали на електролизерите, тръбопроводите и спомагателното оборудване. За да се намали съдържанието на хлоридни йони в получената перхлорна киселина, обикновено се използва каскада от електролизатори, при които хлоридните йони се окисляват по-пълно до HCLO 4 .

При получаване на перхлорна киселина чрез анодно окисление на хлор е възможно да се осигури много високо качество HCLO 4, тъй като не се въвеждат примеси в електролита с хлор.

На етапа на приготвяне на електролита част от перхлорната киселина, получена в резултат на електролиза, се изпомпва от колектора в хладилник, в който с помощта на охлаждаща саламура температурата й се понижава до -5 ° C. След охлаждане перхлорната киселина се изпраща в абсорбер, в който също се подава хлор абсорбер, разтворът на перхлорна киселина се насища с хлор. От абсорбера се отстранява разтвор, съдържащ 40% (тегл.) HCLO 4 и около 3 kg/m 3 разтворен хлор при температура 0°С и се подава към електролиза Разтвор на хлор се отстранява от електролизатора през междинна колекторна киселина, съдържаща малко количество хлор и хлороводород, и се изпраща за вакуумна дестилация.В процеса на дестилация при налягане от 2,66-3,23 kPa, водна пара, хлор и хлороводород се дестилират. Дестилираните пари се кондензират в хладилник и се връщат в колектора към електролита за етапа на подготовка.

Получената перхлорна киселина при температура около 90 ° C се изпраща в хладилник и след това се подава през вакуумен приемник под формата на 60-70% разтвор към събирането на готовия продукт.

При получаване на безводна перхлорна киселина се използва процесът на дехидратиране на разтвор на перхлорна киселина с олеум с вакуумна дестилация на HCLO 4 в нагряван апарат от кварцов пясък.

6. КОНСТРУКЦИИ НА ЕЛЕКТРОЛИЗАТОРИ.

В литературата има малко публикации за дизайна на съвременните електролизери.

Известно е, че се използват предимно монополярни боксови клетки с платинено-титаниеви аноди и графитни катоди. При използване на електролизери без диафрагма, водородът, освободен от катода, се замърсява с хлор и кислород в количества, надвишаващи експлозивните граници. В този случай газовете в електролизера трябва да се разреждат с инертни газове.

При използване на електролизери с диафрагма, дизайнът им става по-сложен и напрежението върху електролизатора се увеличава. Въпреки това, поради разделянето на анодното и катодното пространство, получените водород и хлор са достатъчно чисти и могат да бъдат използвани; улесняват създаването на безопасна работна среда и защитата заобикаляща средаот вредни газови емисии.

Ориз. 8 ангел хлоратен електролизатор:

1 - графитни аноди; 2 - катоди; 3 - катодна рамка;

4 - клетъчно тяло; 5 - капак.

Съобщава се за използването на електролизери тип филтър преса с биполярно превключване на електроди за производство на перхлорна киселина. Рамките на електролизера, изработени от поливинилхлорид, са оборудвани с мрежеста диафрагма, изработена от полимерни материали. Анодите са покрити с платинено фолио, катодите са сребърни. Клетката за товар от 5 kA работи при плътност на тока 2,5 kA/m и напрежение на клетката 4,4 V; текущата продукция беше около 60%.

Също така се предлага перхлорна киселина да се получи чрез анодно окисляване на водни разтвори на хлорати в трикамерен електролизатор (фиг. 9) с две йонообменни мембрани. При използване на платинени или платинено-титаниеви аноди в анодното пространство е възможно да се получи сравнително чист 2N. киселина, а в катодното пространство - алкален разтвор. В този случай като катод може да се използва обикновена стомана.

Въпреки че перхлорната киселина, получена чрез електрохимично окисляване на разтвори на HC1 или C1 2 до HC10 4, се използва за производство на различни перхлорати, тя също често се използва с успех. обратен процес- получаване на перхлорна киселина от перхлорати на алкални или алкалоземни метали. В този случай изходната суровина обикновено е натриев перхлорат, получен чрез електрохимично окисление на натриев хлорат. Понякога перхлорат

натрият се превръща в перхлорати на калий, барий или други метали чрез обменно разлагане.

Фиг.8. Трикамерен електролизатор:

/ - анодна камера; 2 - пореста диафрагма, 3 - централна камера; 4 - катионообменна мембрана; 5 - катодна камера; 6 - катод;анод; 8, 9 - катодни и анодни гуми, съответно.

Един от първите търговски методи за производство на перхлорна киселина се основава на реакцията между калиев перхлорат и сярна киселина.

KC1O 4 + H 2 S0 4 = HC10 4 + KHS0 4 (3)

Перхлорната киселина се отдестилира чрез вакуумна дестилация. В този случай, в случай на използване на достатъчно концентрирана сярна киселина, се получава висока концентрация на перхлорна киселина, близка до безводна. Внедряването на този процес в промишлеността е свързано със сложността на инструментите, ограничените материали, подходящи за работа в среда на перхлорна и сярна киселини, и необходимостта от дестилация на перхлорна киселина във вакуум. Следователно използването на процеса е препоръчително само за производството на безводна перхлорна киселина. За получаване на водни разтвори на перхлорна киселина беше предложено взаимодействието на калиев перхлорат с флуоросилициева киселина във воден разтвор.

KC10 4 + HsiF 6 = HC10 4 + KsiF 6 (4)

В този случай, в допълнение към разтворите на перхлорна киселина, се получава утайка от слабо разтворим калиев силикофлуорид. След филтриране на утайката, разредените разтвори на перхлорна киселина могат да бъдат концентрирани и след това сублимирани като азеотропна киселина при концентрация от около 72%. Въпреки това, получените утайки от калиев силикофлуорид са слабо филтрирани, което усложнява практическото използване на този метод.

За получаване на безводна перхлорна киселина, в допълнение към посоченото взаимодействие на соли на перхлорна киселина със силни неорганични киселини, се използва вакуумна дестилация на смес от техническа, приблизително 70% перхлорна киселина с три до четири пъти обема на димяща сярна киселина.

Предлага се непрекъснат процес за получаване на безводна перхлорна киселина чрез дехидратиране на азеотропа с олеум с вакуумна дестилация. Диаграма на такава инсталация е показана на фиг. 10. Фигурата показва лабораторна настройка, но може да бъде създадена по-голяма настройка по същия принцип. Самият апарат винаги съдържа малко количество от киселинната смес, която трябва да се обработва, което намалява опасността, свързана с възможни експлозии. При смесване на киселини е необходимо охлаждане на миксера, за да се избегне прегряване и възможно термично разлагане на перхлорната киселина.

Ориз. 10. Схема на инсталацията за производство на безводна перхлорна киселина:

1 - тръба от кварцово стъкло или пирекс;

2 - електрическо отопление; ч -капкова фуния;

4 - приемник за смес от отпадъчни киселини;

5 - тръба за отстраняване на парите на перхлорна киселина;

6 - приемник-кондензатор на безводна перхлорна киселина.

7. ПД - ПОРТРЕТНО ЕХО .

1998 9L248P Pat. 2086706 Русия, MKI 6 s 25V1/22, 1/26. Алиев З.М. Дагестан. университет. Ленин No 94018915/25 Заявка 25.5.94. Публикувано 10.8.97 Бюлетин №22

Методът за получаване на перхлорна киселина чрез електрохимично окисление на CL 2 върху платинен анод в разтвор на 0,1 M HCL и 4 M перхлорна киселина при температура 0 0 и плътност на анодния ток 0,4-0,7 A/cm последователно насищане на разтвор с CL 2 при налягане 0,3-0,6 MPa и O 2 при налягане 4-5 MPa при катодна плътност на тока 8-10 mA-cm 2 .

1998 15L215P. Електролизерна система тип филтър-преса. Кройтер Валтер, Linde AG, No 4325705.4; Прилож. 30.7.93; Публикувано на 2.2.95.

Предложена е система от електролизерен филтър - тип прес, състояща се от голям брой последователно свързани електролизери с анодно и катодно пространство, разделени с диафрагми. Електролизерите са разделени един от друг с непроницаеми прегради, изработени от листов материал, образуващи биполярни Е. Тези прегради, изработени от Ni, също образуват твърда структура с перфорирани и вълнообразни прегради, изработени от същия метал. Дизайнът на тази система от електролизери се различава по издръжливост. Представена е и описана схемата на системата на Ф. Л. Чернович.

8. СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА.

1.L М. Якименко, Г. А. Серишев. "Електрохимичен синтез на неорганични вещества." М. "Химия" 1984г

2. Л. М. Якименко, „Наръчник за производство на хлор, сода каустик и основни хлорни продукти“. М. "Химия", 1974г

3. Л. М. Якименко, М. И. Пасманик. „Наръчник за производство на хлор, сода каустик и основни хлорни продукти.“ Изд. 2-ро, прев. и допълнителни М.,. "Химия" 1976г

4. Наръчник по електрохимия Изд. А. М. Сухотина.-Л .: Химия, 1981

5. М. Я. Фиошин, В. В. Павлов. "Електролиза в неорганичната химия." М. 1976 г

Cl 2 при об. T - жълто-зелен газ с остра задушлива миризма, 2,5 пъти по-тежък от въздуха, слабо разтворим във вода (~ 6,5 g / l); Х. Р. в неполярни органични разтворители. Намира се свободно само във вулканични газове.

Как да получите

Въз основа на процеса на окисляване на аниони Cl -

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Индустриален

Електролиза на водни разтвори на хлориди, по-често - NaCl:

2NaCl + 2H 2 O \u003d Cl 2 + 2NaOH + H 2

лаборатория

Окисление конц. HCI различни окислители:

4HCI + MnO 2 \u003d Cl 2 + MpCl 2 + 2H 2 O

16HCl + 2KMnO 4 \u003d 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8H 2 O

6HCl + KClO 3 \u003d ZCl 2 + KCl + 3H 2 O

14HCl + K 2 Cr 2 O 7 \u003d 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

Химични свойства

Хлорът е много силен окислител. Окислява метали, неметали и сложни вещества, като същевременно се превръща в много стабилни аниони Cl -:

Cl 2 0 + 2e - \u003d 2Cl -

Реакции с метали

Активните метали в атмосфера на сух хлорен газ се запалват и изгарят; в този случай се образуват метални хлориди.

Cl 2 + 2Na = 2NaCl

3Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3

Неактивните метали се окисляват по-лесно от мокър хлор или неговите водни разтвори:

Cl 2 + Cu \u003d CuCl 2

3Cl 2 + 2Au = 2AuCl 3

Реакции с неметали

Хлорът не взаимодейства директно само с O 2, N 2, C. С други неметали реакциите протичат при различни условия.

Образуват се неметални халогениди. Най-важната е реакцията на взаимодействие с водород.

Cl 2 + H 2 \u003d 2HC1

Cl 2 + 2S (стопка) = S 2 Cl 2

ЗCl 2 + 2Р = 2РCl 3 (или РCl 5 - над Cl 2)

2Cl 2 + Si = SiCl 4

3Cl 2 + I 2 \u003d 2ICl 3

Изместване на свободните неметали (Br 2, I 2, N 2, S) от техните съединения

Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl

Cl 2 + 2KI \u003d I 2 + 2KCl

Cl 2 + 2HI \u003d I 2 + 2HCl

Cl 2 + H 2 S \u003d S + 2HCl

ZCl 2 + 2NH 3 \u003d N 2 + 6HCl

Диспропорциониране на хлора във вода и водни разтвори на алкали

В резултат на самоокисление-самовъзстановяване някои хлорни атоми се превръщат в Cl - аниони, докато други в положително окислително състояние са част от ClO - или ClO 3 - аниони.

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO хипохлорен то-та

Cl 2 + 2KOH \u003d KCl + KClO + H 2 O

3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

3Cl 2 + 2Ca (OH) 2 \u003d CaCl 2 + Ca (ClO) 2 + 2H 2 O

Тези реакции са важни, защото водят до производството на кислородни съединения на хлора:

KClO 3 и Ca (ClO) 2 - хипохлорити; KClO 3 - калиев хлорат (бертолетова сол).

Взаимодействие на хлор с органични вещества

а) заместване на водородни атоми в ОВ молекули

б) прикрепване на Cl 2 молекули в точката на разкъсване на множество въглерод-въглеродни връзки

H 2 C \u003d CH 2 + Cl 2 → ClH 2 C-CH 2 Cl 1,2-дихлороетан

HC≡CH + 2Cl 2 → Cl 2 HC-CHCl 2 1,1,2,2-тетрахлоретан

Хлороводород и солна киселина

Газ хлороводород

Физически и Химични свойства

HCl е хлороводород. При рев. Т - безцветен. газ с остра миризма, доста лесно се втечнява (т.т. -114°С, т.к. -85°С). Безводен HCl както в газообразен, така и в течни състояниянепроводим, химически инертен по отношение на метали, метални оксиди и хидроксиди, както и към много други вещества. Това означава, че при липса на вода хлороводородът не проявява киселинни свойства. Само при много високи температури газообразната HCl реагира с метали, дори такива неактивни като Cu и Ag.
Редуциращите свойства на хлоридния анион в HCl също се проявяват в малка степен: той се окислява от флуор при об. T, а също и при висока T (600°C) в присъствието на катализатори, той реагира обратимо с кислород:

2HCl + F 2 \u003d Cl 2 + 2HF

4HCl + O 2 \u003d 2Cl 2 + 2H 2 O

Газообразната HCl се използва широко в органичния синтез (реакции на хидрохлориране).

Как да получите

1. Синтез от прости вещества:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

2. Образува се като страничен продукт по време на въглеводородно хлориране:

R-H + Cl2 = R-Cl + HCl

3. В лабораторията те получават действието на конц. H 2 SO 4 за хлориди:

H 2 SO 4 (конц.) + NaCl \u003d 2HCl + NaHSO 4 (с ниско нагряване)

H 2 SO 4 (конц.) + 2NaCl \u003d 2HCl + Na 2 SO 4 (с много силно нагряване)

Водният разтвор на HCl е силна киселина (солна или солна)

HCl е много разтворим във вода: при об. T в 1 l H 2 O разтваря ~ 450 l газ (разтварянето е придружено от отделяне на значително количество топлина). Наситен разтвор има масова фракция HCl равна на 36-37%. Този разтвор има много остра, задушаваща миризма.

Молекулите на HCl във водата почти напълно се разлагат на йони, т.е. водният разтвор на HCl е силна киселина.

Химични свойства на солната киселина

1. HCl, разтворен във вода, показва всичко общи свойствакиселини поради наличието на Н + йони

HCl → H + + Cl -

Взаимодействие:

а) с метали (до H):

2HCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + H 2

б) с основни и амфотерни оксиди:

2HCl + CuO \u003d CuCl 2 + H 2 O

6HCl + Al 2 O 3 \u003d 2AlCl 3 + ZN 2 O

в) с основи и амфотерни хидроксиди:

2HCl + Ca (OH) 2 \u003d CaCl 2 + 2H 2 O

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + ZN 2 O

г) със соли на по-слаби киселини:

2HCl + CaCO 3 \u003d CaCl 2 + CO 2 + H 3 O

HCl + C 6 H 5 ONa = C 6 H 5 OH + NaCl

д) с амоняк:

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl

Реакции със силни окислители F 2 , MnO 2 , KMnO 4 , KClO 3 , K 2 Cr 2 O 7 . Анион Cl - се окислява до свободен халоген:

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

За уравнения на реакцията вижте "Получаване на хлор". OVR между солна и азотна киселина е от особено значение:

Реакции с органични съединения

Взаимодействие:

а) с амини (като органични основи)

R-NH 2 + HCl → + Cl -

б) с аминокиселини (като амфотерни съединения)

Оксиди и оксокиселини на хлора

Киселинни оксиди

киселини

сол

Химични свойства

1. Всички оксокиселини на хлора и техните соли са силни окислители.

2. Почти всички съединения се разлагат при нагряване поради вътрешномолекулно окисляване-редукция или диспропорциониране.

Избелващ прах

Хлорна (избелваща) вар - смес от хипохлорит и калциев хлорид, има избелващ и дезинфекциращ ефект. Понякога се разглежда като пример за смесена сол, която едновременно съдържа аниони на две киселини:

Джавел вода

Воден разтвор на хлорид и калиев хапохлорит KCl + KClO + H 2 O

- силен окислител

Сред огромното разнообразие от химически реагенти, киселините заемат специално място. Значението на тяхното използване зависи от физико-химичните свойства. В зависимост от степента на окисление те се делят на безвредни, като аскорбинова, аминооцетна, лимонова киселинакоито можете да закупите без рецепта в обикновена аптека, както и опасни, като флуороводородни, сярни или хлорни. Тези киселини, за разлика от първите, се продават в специализирани аптеки или магазини, един от които е московският магазин за химически реактиви Prime Chemicals Group.

концепция

Перхлорната киселина е едноосновна безводна киселина, един от най-мощните, опасни и често срещани химически реагенти. Съставът на веществото включва хлор с висока степен на окисление, което го прави най-силният окислител. Киселинните соли се използват и като окислител. По структурата си перхлорната киселина е безцветна летлива течност; хигроскопичен. При контакт с въздуха химикалът абсорбира вода и започва да пуши (образува монохидрат), постепенно потъмнява и спонтанно експлодира. Водният разтвор на перхлорна киселина има маслена консистенция и има по-ниска окислителна сила и е силно запалим.

Свойства на перхлорната киселина:

Пуши силно при контакт с въздуха;
- нестабилна;
- добре разтворим в органофлуорни и хлорни разтворители, етанол;
- смесимост с вода във всяко съотношение;
- способни да разтварят злато, метали от платиновата група, сребро и др.; не взаимодейства с бром;
- при контакт с алкохол, хартия и въглен - възниква експлозия.

Разписка

Воден разтвор на този реагент се получава чрез електрохимично окисление на солна киселина или хлор във високи концентрации на перхлорна киселина, като за това се използва специална лабораторна стъклена посуда. Безводният химичен реагент се получава чрез взаимодействие на калиев или натриев перхлорат с концентриран разтвор на сярна киселина. За първи път по този начин веществото е получено в началото на деветнадесети век. По същия начин се получава и в момента.

Приложение

Основните области на приложение на тази киселина:
- аналитична химия (получаване на перхлорати);
- минна промишленост (катализатор при разлагането на руди, както и при изследване на минерали);
- химическа промишленост (при производството на експлозиви и десиканти).

Предпазни мерки и правила за работа

При работа с перхлорна киселина, както и с други агресивни химикали, трябва да се спазват най-строгите предпазни мерки. За да се избегне директен контакт с веществото, всички изследвания, експерименти или други форми на работа трябва да се извършват в:
- респиратори и противогази (за защита респираторен тракт);
- защитни очила;
- нитрилови ръкавици;
- специално облекло (престилка, калъфи за обувки) и други гумени изделия.

При транспортиране и съхранение трябва да се спазват следните препоръки: безводната киселина има кратък срок на годност, така че не може да се съхранява дълго време, тъй като е нестабилна и бързо се разлага при нормални условия. Това може да доведе до спонтанна експлозия. Съхранявайте далеч от други киселини и метали, с които може да реагира. В складовото помещение не трябва да има източници на топлина. Трябва да се пази от слънчева светлина.

Опасност за тялото

Много киселини имат положителен ефект върху тялото. Те участват в метаболитните процеси и техният дефицит може да причини сериозни нарушения, което не може да се каже за тази киселина. Дори при най-малкия контакт причинява химически изгаряния, засяга кожата и лигавиците.

Къде да купя химически реактиви с гаранция за качество?

Въпреки факта, че химикалите са основният елемент в лабораторната практика, не бива да се забравя лабораторно оборудванеи инструменти, както и лабораторни стъклени съдове от стъкло, порцелан, кварц и други материали, чието качество също определя резултатите от изследванията. Голям спектърлабораторно оборудване е представено в онлайн магазин Prime Chemicals Group: от магнитна и филтърна хартиена бъркалка до най-модерните електронни лабораторни везни на достъпна цена.

Качествени продукти с европейско качество - гаранция за надеждни резултати!

Хлорът образува четири кислород-съдържащи киселини: хлорна, хлорна, хлорна и перхлорна.

Хипохлорна киселина HClOОбразува се при взаимодействието на хлора с водата, както и на неговите соли със силни минерални киселини. Това е слаба киселина и е много нестабилна. Съставът на реакционните продукти от неговото разлагане зависи от условията. При силно осветяване на хипохлорна киселина, наличието на редуциращ агент в разтвора, както и продължително стоене, той се разлага с отделяне на атомен кислород: HclO \u003d HCl + O

В присъствието на вещества, отстраняващи вода, се образува хлорен оксид (I): 2 HClO = 2 H2O + Cl2O

Следователно, когато хлорът взаимодейства с горещ алкален разтвор, се образуват соли не на солна и хипохлорна, а на солна и хипохлорна киселина: 6 NaOH + 3 Cl2 = 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O

Соли на хипохлорна киселина - g и p около хлоритиса много силни окислители. Те се образуват от взаимодействието на хлора с основи в студа. В същото време се образуват соли на солна киселина. От тези смеси най-широко се използват белина и шистова вода.

Хлорна киселина HClO2се образува от действието на концентрирана сярна киселина върху хлорити на алкални метали, които се получават като междинни продукти при електролизата на разтвори на хлориди на алкални метали при липса на диафрагма между катодното и анодното пространство. Това е слаба, нестабилна киселина, много силен окислител в кисела среда. Когато взаимодейства със солна киселина, се отделя хлор: HClO2 + 3 HC1 = Cl2 + 2 H2O

Перхлорната киселина HClO3 се образува от действието на нейните соли – хлорати- сярна киселина. Това е много нестабилна киселина, много силен окислител. Може да съществува само в разредени разтвори. Чрез изпаряване на разтвор на HClO3 при ниска температура във вакуум може да се получи вискозен разтвор, съдържащ около 40% перхлорна киселина. При по-високо киселинно съдържание разтворът се разлага с експлозия. Експлозивно разлагане настъпва и при по-ниски концентрации в присъствието на редуциращи агенти. В разредени разтвори перхлорната киселина проявява окислителни свойства и реакциите протичат доста спокойно:

HClO3 + 6 HBr = HCl + 3 Br2 + 3 H2O

Солите на хлорната киселина - хлорати - се образуват по време на електролизата на хлоридни разтвори при липса на диафрагма между катодното и анодното пространство, както и при разтваряне на хлора в горещ алкален разтвор, както е показано по-горе. Образуваният при електролиза калиев хлорат (Бертолетова сол) е слабо разтворим във вода и лесно се отделя от другите соли под формата на бяла утайка. Подобно на киселина, хлоратите са доста силни окислители:

KClO3 + 6 HCl = KCl + 3 Cl2 + 3 H2O

Хлоратите се използват за производство на взривни вещества, както и за производство на кислород в лабораторията и соли на перхлорната киселина - перхлорати. Когато бертолетовата сол се нагрява в присъствието на манганов диоксид MnO2, който играе ролята на катализатор, се отделя кислород. Ако калиевият хлорат се нагрява без катализатор, той се разлага с образуването на калиеви соли на солна и перхлорна киселина:

2 KClO3 = 2 KCl + 3 O2

4 KClO3 = KCl + 3 KClO4

Когато перхлоратите се обработват с концентрирана сярна киселина, може да се получи перхлорна киселина:

KClO4 + H2SO4 = KHSO4 + HClO4

Това е най-силната киселина. Тя е най-стабилната от всички кислород-съдържащи хлорни киселини, но безводната киселина може да експлодира при нагряване, разклащане или контакт с редуциращи агенти. Разредените разтвори на перхлорна киселина са доста стабилни и безопасни за употреба. Хлоратите на калия, рубидия, цезия, амония и повечето органични основи са слабо разтворими във вода.

В промишлеността калиевият перхлорат се получава чрез електролитно окисление на бертолетова сол:

2 H+ + 2 e- \u003d H2 (на катода)

СlО3- - 2 e- + Н2О = СlO4- + 2 Н+ (на анода)

биологична роля.

той принадлежи към основните съществени елементи. В човешкото тяло 100 гр.

Хлорните йони играят много важна биологична роля. Влизайки заедно с йони и протеини на K+, Mg2+, Ca2+, HCO~, H3P04, те играят водеща роля в създаването на определено ниво на осмотично налягане (осмотична хомеостаза) на кръвната плазма, лимфата, цереброспиналната течност и др.

Хлорният йон участва в регулирането на водно-солевия метаболизъм и обема на течността, задържана от тъканите, поддържайки pH на вътреклетъчната течност и мембранния потенциал, създаден от работата на натриево-калиевата помпа, което е обяснено (както в случай на участието му в осмоза) чрез способността да дифундират през клетъчните мембрани, както го правят Na +, K + йони. Хлорният йон е необходим компонент (заедно с H2PO4, HSO4 йони, ензими и др.) стомашен сок, която е част от солната киселина.

Насърчавайки храносмилането, солната киселина унищожава различни патогенни бактерии.