第一節(jié) 工業(yè)鹽酸的簡介
鹽酸是化學工業(yè)重要原料之一,廣泛用于化工原料、染料、醫(yī)藥、食品、印染、皮革、制糖、冶金等 行業(yè) 。還用于離子交換樹脂的再生以及電鍍、金屬表面的清洗劑。(立項申請)
第二節(jié) 工業(yè)鹽酸的制備方法
工業(yè)制法之一
工業(yè)上制取鹽酸時,首先在反應器中將氫氣點燃,然后通入氯氣進行反應,制得氯化氫氣體。氯化氫氣體冷卻后被水吸收成為鹽酸。在氯氣和氫氣的反應過程中,有毒的氯氣被過量的氫氣所包圍,使氯氣得到充分反應,防止了對空氣的污染。在生產上,往往采取使另一種原料過量的方法使有害的、價格較昂貴的原料充分反應.
工業(yè)制法之二
鹽酸是氯化氫的水溶液。在制革、印染、食品、醫(yī)藥、化工、冶金等工業(yè)部門大量使用鹽酸。工業(yè)上生產鹽酸的主要方法是使氯氣跟氫氣直接化合,然后用水吸收生成的氯化氫氣體。氯化氫是在合成塔里合成的。
工業(yè)制法之三
電解法
工業(yè)制備鹽酸主要采用電解法。
1、將飽和食鹽水進行電解,除得氫氧化鈉外,在陰極有氫氣產生,陽極有氯氣產生:
2、在反應器中將氫氣和氯氣通至石英制的燒嘴點火燃燒,生成氯化氫氣體,并發(fā)出大量熱:
3、氯化氫氣體冷卻后被水吸收成為鹽酸。
在氯氣和氫氣的反應過程中,有毒的氯氣被過量的氫氣所包圍,使氯氣得到充分反應,防止了對空氣的污染。在生產上,往往采取使另一種原料過量的方法使有害的、價格較昂貴的原料充分反應。
第三節(jié) 工業(yè)鹽酸的應用范圍
鹽酸是一種無機強酸,在工業(yè)加工中有著廣泛的應用,例如金屬的精煉。鹽酸往往能夠決定產品的質量。
分析 化學
在 分析 化學中,用酸來測定堿的濃度時,一般都用鹽酸來滴定。用強酸滴定可使終點更明顯,從而得到的結果更精確。在1標準大氣壓下,20.2%的鹽酸可組成恒沸溶液,常用作一定氣壓下定量 分析 中的基準物。其恒沸時的濃度會隨著氣壓的改變而改變。
鹽酸常用于溶解固體樣品以便進一步 分析 ,包括溶解部分金屬與碳酸鈣或氧化銅等生成易溶的物質來方便 分析 。
酸洗鋼材
鹽酸一個最重要的用途是酸洗鋼材。在后續(xù)處理鐵或鋼材(擠壓、軋制、鍍鋅等)之前,可用鹽酸反應掉表面的銹或鐵氧化物。通常使用濃度為18%的鹽酸溶液作為酸洗劑來清洗碳鋼。
剩余的廢酸常再用作氯化亞鐵溶液,但其中重金屬含量較高,故這種做法已經逐漸變少。
酸洗鋼材工業(yè)發(fā)展了鹽酸再生工藝,如噴霧焙燒爐或流化床鹽酸再生工藝等。這些工藝能讓氯化氫氣體從酸洗液中再生。其中最常見的是高溫水解工藝。
將制得的氯化氫氣體溶于水即又得到鹽酸。通過對廢酸的回收,人們建立了一個封閉的酸循環(huán)。副產品氧化鐵在各種工業(yè)加工流程中也有較多應用。
制有機化合物
鹽酸的另一大主要用途是制備有機化合物,例如合成PVC塑料的原料氯乙烯、二氯乙烷、聚碳酸酯的前體雙酚A、催化膠黏劑聚乙烯醇縮甲醛、抗壞血酸等。企業(yè)合成PVC時通常不用市售的,而使用內部制備的鹽酸。鹽酸在制藥方面也有很大的用途。
制無機化合物
鹽酸可以發(fā)生酸堿反應,故能制備許多無機化合物,例如處理水所需的化學品氯化鐵與聚合氯化鋁(簡稱聚鋁,PAC)
氯化鐵與聚鋁在污水處理、紙、飲用水等的生產中起絮凝劑和混凝劑的作用。
用鹽酸還可以制備其他的無機物,包括道路用鹽氯化鈣、電鍍用鹽氯化鎳、鍍鋅工業(yè)和電池制造業(yè)用鹽氯化鋅等。另外,常通過氯化鋅活化法從木炭制備活性炭。
控制pH
鹽酸可以用來調節(jié)溶液的pH值。
在工業(yè)中對純度的要求極高時(如用于食品、制藥及飲用水等),常用高純的鹽酸來調節(jié)水流的pH;要求相對不高時,工業(yè)純的鹽酸已足以中和廢水,或處理游泳池中的水。
用于焰色反應
用于檢驗金屬或它們的化合物時常使用焰色反應,用于檢驗的鉑絲需用稀鹽酸洗凈以除去雜質元素的影響。檢驗物質前,應將鉑絲用鹽酸清洗,再放到火焰上灼燒,直到火焰呈原來顏色方可實驗。
樹脂的再生
高質量的鹽酸常用于陽離子交換樹脂的再生。陽離子交換廣泛用于礦泉水生產中,除去溶液中含有等離子,而鹽酸可以沖掉反應后樹脂中的這些離子。
其他應用
鹽酸還有許多小規(guī)模的用途,比如皮革加工、食鹽生產,以及用于建筑業(yè)。石油工業(yè)也常用鹽酸:將鹽酸注入油井中以溶解巖石,形成一個巨大的空洞。此法在北海油田的石油開采工業(yè)中經常用到。
鹽酸可以溶解碳酸鈣,其應用包括除水垢或砌磚使用的石灰砂漿,但鹽酸較為危險,使用時需謹慎。它與石灰砂漿中的碳酸鈣反應生成氯化鈣、二氧化碳和水:在明膠、食品、食品原料和食品添加劑的生產中常用到鹽酸。典型例子有阿斯巴甜、果糖、檸檬酸、賴氨酸、酸水解植物蛋白等。這些工藝都使用食品級(非常純)的鹽酸。
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