CN104709878A - 特效氯气无氟制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特效氯气无氟制备方法与碱溶液反应,氯原子最外层有7个电子,反应中易得到1个电子或共用一个电子对达到稳定结构。颜色\气味\状态:通常情况下为有强烈刺激性气味的黄绿色的有毒气体。密度:氯气密度是空气密度的2.5倍,标况下ρ=3.21kg/m3。熔沸点较低,常温常压下,熔点为-101.00°C,沸点-34.05°C,常温下把氯气加压至600~700kPa或在常压下冷却到-34°C都可以使其变成液氯,液氯即Cl2,液氯是一种油状的液体。其与氯气物理性质不同,但化学性质基本相同。
Description
(一)领域
本发明特效氯气无氟制备方法属于化工领域。
(二)简介
1.原子结构:氯原子最外层有7个电子,反应中易得到1个电子或共用一个电子对达到稳定结构。
2.分子结构:氯分子为双原子分子,分子式Cl
3.离子结构:氯离子最外层有8个电子,因而很稳定
颜色\气味\状态:通常情况下为有强烈刺激性气味的黄绿色的有毒气体。
密度:氯气密度是空气密度的2.5倍,标况下ρ=3.21kg/m3。
氯气
1易液化。熔沸点较低,常温常压下,熔点为-101.00°C,沸点-34.05°C,常温下把氯气加压至600~700kPa或在常压下冷却到-34°C都可以使其变成液氯,液氯即Cl2,液氯是一种油状的液体。其与氯气物理性质不同,但化学性质基本相同。
2.溶解性:可溶于水,且易溶于有机溶剂(例如:四氯化碳),难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2体积氯气,形成黄绿色氯水,密度为3.170g/L,比空气密度大。
3.相对分子质量:70.9(71)
毒性
氯气是一种有毒气体,它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和盐酸,对上呼吸道黏膜造成有害的影响:次氯酸使组织受到强烈的氧化。
盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀,使呼吸道黏膜浮肿,大量分泌黏液,造成呼吸困难,所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。
症状重时,会发生肺水肿,使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。
1L空气中最多可允许含氯气0.001mg,超过这个量就会引起人体中毒。
在一些反应(如与金属的反应)中,氯气可以支持燃烧。
与金属反应
1、金属钠在氯气中燃烧生成氯化钠。
现象:钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热。
2、铜在氯气中燃烧生成氯化铜。
现象:红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕黄色的烟,加少量水后,溶液呈蓝绿色(绿色较明显),加足量水后,溶液完全显蓝色。
3、铁在氯气中燃烧生成氯化铁。
现象:铁丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕红色烟(有棕黄色和棕红色两种说法),加少量水后,溶液呈黄色。
4.镁带在氯气中燃烧生成氯化镁。
氯气具有强氧化性,加热下可以与所有金属反应,如金、铂在热氯气中燃烧,而与Fe、Cu等变价金属反应则生成高价金属氯化物。
常温下,干燥氯气或液氯与铁发生钝化反应,生成致密氧化膜,氧化膜又阻止了氯与铁的继续反应(初中阶段,会有老师直接解释为液氯不与铁反应),所以可用钢瓶储存氯气(液氯)。
与非金属反应
1、与氢气的反应
H2+Cl2=点燃=2HCl(工业制盐酸方法,工业先电解饱和食盐水,生成的氢气和氯气燃烧生成氯化氢气体。)
现象:H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处出现白雾。
H2+Cl2=光照=2HCl
现象:见光爆炸,有白雾产生。
需要注意的是:将点燃的氢气放入氯气中,氢气只在管口与少量的氯气接触,产生少量的热;点燃氢气与氯气的混合气体时,大量氢气与氯气接触,迅速化合放出大量热,使气体急剧膨胀而发生爆炸.工业上制盐酸使氯气在氢气中燃烧.氢气在氯气中爆炸极限是9.8%---52.8%[2]
2、与磷的反应
2P+3Cl2(少量)=点燃=2PCl3(液体农药,雾)
2P+5Cl2(过量)=点燃=2PCl5(固体农药,烟)
现象:产生白色烟雾
3、与其他非金属的反应
实验证明,在一定条件下,氯气还可与S、Si等非金属直接化合。
2S+Cl2=点燃=S2Cl2 Si+2Cl2=加热=SiCl4
与水反应
在该反应中,氧化剂是Cl2,还原剂也是Cl2,本反应是歧化反应。
氯气遇水会产生次氯酸,次氯酸具有净化作用,用于消毒——溶于水生成的HClO具有强氧化性。
化学方程式是: Cl2+H2O=HCl+HClO(可逆反应)*家用84消毒液与洁厕液混用会导致氯气中毒的原理就是此反应的逆反应。
因为84消毒液的主要成分为NaClO,洁厕液的主要成分为盐酸,两者相遇会产生大量热,并放出氯气。
与碱溶液反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
上述两反应中,Cl2作氧化剂和还原剂,是歧化反应。
Cl2 + 2OH(-) (冷) = ClO(-) + Cl(-) + H2O
3Cl2 + 6OH(-) (热) = ClO3(-) + 5Cl(-) + 3H2O
与盐溶液反应
Cl2+2FeCl2=2FeCl3
Cl2+Na2S=2NaCl+S (中学阶段用来证明氯气非金属性比硫强。)
与气体反应
Cl2的化学性质比较活泼,容易与多种可燃性气体发生反应。
如:H2、C2H2等。
相对原子质量氯 Cl 35.453
与有机物反应
甲烷的取代反应:
CH4+Cl2=光照=CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2=光照=CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2=光照=CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2=光照=CCl4+HCl
加成反应:
CH2=CH2+Cl2=催化剂=CH2ClCH2Cl(1,2-二氯乙烷)
和二硫化碳反应:
2Cl2+CS2==Fe==CCl4+2S
4用途
1消毒。(自来水常用氯气消毒,1L水里约通入0.002g氯气,消毒原理是其与水反应生成了次氯酸,它的强氧化性能杀死水里的病菌。
2而之所以不直接用次氯酸为自来水杀菌消毒,是因为次氯酸易分解难保存、成本高、毒性较大,则用氯气消毒可使水中次氯酸的溶解、分解、合成达到平衡,浓度适宜,水中残余毒性较少。)
3制盐酸。
4工业用于制漂白粉或漂粉精。
5制多种农药。(如六氯代苯,俗称666。)
6制氯仿等有机溶剂。
7制塑料(如聚氯乙烯塑料)等 Cl2可用来制备多种消毒剂,含Cl的消毒剂有ClO2,NaClO,Ca(ClO)2。
8常用于将FeCl2氧化成FeCl3
9工业用于海水提溴(Cl2+2NaBr==Br2+2NaCl)
5制取
1.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气:
2NaCl+2H2O=电解= H2↑+Cl2↑+2NaOH
2.实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:
常见的氧化剂有:MnO2、K2Cr2O7(重铬酸钾)、KMnO4、Ca(ClO)2
注意氯酸盐绝对不能用来制备氯气,因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO2。
发生的反应分别是:
4HCl(浓)+MnO2 =加热=MnCl2+Cl2↑+2H2O
14HCl+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑[此反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气。]
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑[此反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气。]
4HCl+Ca(ClO)2=CaCl2+2H2O+2Cl2↑{此反应需要的盐酸很稀,1mol/L便可以剧烈反应。}
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:
2NaCl+MnO2+3H2SO4(加热)=2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。
相关口诀
二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。
盐水硫酸除杂质,吸收通入火碱中。
解释
(1)二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生:这句的意思是说在实验室中是用二氧化锰与浓盐酸在烧瓶中隔石棉网加热的方法来制取氯气。
(2)盐水硫酸除杂质:“盐水”指饱和食盐水,“杂质”指混在氯气中的氯化氢和水蒸气。
这句的意思是说使气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸分别除掉混在氯气中的氯化氢和水蒸气。
(3)吸收通入火碱中:的意思是说多余的氯气必须通入火碱溶液中吸收掉(因为氯气有毒)。
氯气实验
尾气处理及离子反应
用NaOH溶液。
2OH- + Cl2 =Clˉ+ ClOˉ + H2O
第一个瓶子内的是饱和食盐水是为了除盐酸。
第二个是浓硫酸是为了除水蒸气。
生产液化
氯气生产
工业上氯气主要由电解食盐水溶液制得(见氯碱生产过程);此外,氯气也由盐酸回收取得,例如:气态氯化氢的催化氧化;用二氧化硫直接氧化氯化氢;盐酸水溶液的电解等。
极少量的氯气是钠、钙、镁的熔融氯化物电解的副产品。
氯气液化
氯气通常可直接利用,但为了制取纯净的氯气,并考虑贮运的方便,而把一部分氯气进行液化制成液氯,用钢瓶或槽车运往用户。
生产中,将从电解槽出来的热氯气(其中含有少量氢、氧和二氧化碳等杂质),用冷水洗涤或在换热器内冷凝脱水,再用硫酸干燥(必要时可以液氯洗涤以除去水分和杂质),然后送去液化。
因湿氯对铁有腐蚀作用,液化前氯中水分应低于50ppm。
氯气液化的温度和压力范围很大,工业生产上分为低压法、中压法和高压法。
低压法在氯气为0.078~0.147MPa(表压),冷却温度为-35~-40℃下进行液化。中压法在氯气为0.245~0.49MPa,冷却温度为-15~-20℃下进行液化。
高压法的氯气为0.98~1.17MPa,用15~25℃水冷却即可液化。高压法比低压法能耗低,循环水用量少,但设备费用较高,适于大规模生产使用,中、小型氯碱厂多采用中压法。
液化率由氯中含氢量来决定。液化尾气中含氢不得超过4%(体积)。
尾气含60%~70%的氯气可作为合成盐酸、氯苯、次氯酸盐的原料气,也可经过深度净化精制,使液化率达到98%~99%。
9安全贮运
液氯在生产和贮运中易发生下列问题:①液化尾气中氯气、氢气与空气的混合气爆炸;②包装容器中残存有机物杂质与氯气反应爆炸;③水和食盐水溶液中铵盐带入液化系统,会使液氯中三氯化氮积累而引起爆炸。
当液氯蒸发用完后,所用容器均须用水和碱水冲洗,以除去被三氯化氮污染的液氯后,方能修理和使用。
氯是剧毒物,生产中对受压容器等设备应严格要求,防止氯气泄漏。
空气中氯气允许浓度不大于1ppm。
10毒理学简介
人吸入LCLo: 500 ppm/5M。
大鼠吸入LC50: 293 ppm/1H。小鼠吸入LC50: 137 ppm/1H。
氯气吸入后,主要作用于气管、支气管、细支气管和肺泡,导致相应的病变,部分氯气又可由呼吸道呼出。
人体对氯的嗅阈为0.06mg/m^3; 90mg/m^3,可致剧咳; 120~180mg/m^3,30~60min可引起中毒性肺炎和肺水肿; 300mg/m^3时,可造成致命损害; 3000mg/m^3时,危及生命; 高达30000mg/m^3时,一般滤过性防毒面具也无保护作用。
氯气中毒机理:氯气吸入后与粘膜和呼吸道的水作用形成氯化氢和新生态氧。
氯化氢可使上呼吸道粘膜炎性水肿、充血和坏死; 新生态氧对组织具有强烈的氧化作用,并可形成具细胞原浆毒作用的臭氧。
氯浓度过高或接触时间较久,常可致深部呼吸道病变,使细支气管及肺泡受损,发生细支气管炎、肺炎及中毒性肺水肿。
由于刺激作用使局部平滑肌痉挛而加剧通气障碍,加重缺氧状态;高浓度氯吸入后,还可刺激迷走神经引起反射性的心跳停止。
氯气中毒不可以进行人工呼吸。
临床表现
急性中毒主要为呼吸系统损害的表现。
a. 起病及病情变化一般均较迅速。
b. 可发生咽喉炎、支气管炎、肺炎或肺水肿,表现为咽痛、呛咳、咯少量痰、气急、胸闷或咯粉红色泡沫痰、呼吸困难等症状,肺部可无明显阳性体征或有干、湿性罗音。有时伴有恶心、呕吐等症状。
c. 重症者尚可出现急性呼吸窘迫综合征,有进行性呼吸频速和窘迫、心动过速,顽固性低氧血症,用一般氧疗无效。
d. 少数患者有哮喘样发作,出现喘息,肺部有哮喘音。
e. 极高浓度时可引起声门痉挛或水肿、支气管痉挛或反射性呼吸中枢抑制而致迅速窒息死亡。
f. 病发症主要有肺部继发感染、心肌损害及气胸、纵隔气肿等。
g. X线检查:可无异常,或有两侧肺纹理增强、点状或片状边界模糊阴影或云雾状、蝶翼状阴影。
h. 血气分析:病情较重者动脉血氧分压明显降低。
i.心电图检查:中毒后由于缺氧、肺动脉高压以及植物神经功能障碍等,可导致心肌损害及心律失常。
眼损害:氯可引起急性结膜炎,高浓度氯气或液氯可引起眼灼伤。
皮肤损害:液氯或高浓度氯气可引起皮肤暴露部位急性皮炎或灼伤。
处理
吸入气体者立即脱离现场至空气新鲜处,保持安静及保暖。眼或皮肤接触液氯时立即用清水彻底冲洗。
吸入后有症状者至少观察12小时,对症处理。吸入量较多者应卧床休息,吸氧,给舒喘灵气雾剂、喘乐宁(Ventolin)或5%碳酸氢钠加地塞米松等雾化吸入。
急性中毒时需合理氧疗; 早期、适量、短程应用肾上腺糖皮质激素; 维持呼吸道通畅; 防治肺水肿及继发感染,参见<急性刺激性气体中毒性肺水肿的治疗>;
其他对症处理。
眼及皮肤灼伤按酸灼伤处理,参见<化学性眼灼伤的治疗>和<化学性皮肤灼伤的治疗>。
11标准
车间空气卫生标准:中国MAC 1 mg/m^3;美国ACGIH TLV-STEL 2.9 mg/m^3 (1 ppm); TLV-TWA 1.5 mg/m^3 (0.5 ppm)
中国职业病诊断国家标准:职业性急性氯气中毒诊断标准及处理原则GB4866-1996。
危规:GB2.3类23002(液化的)。原铁规:剧毒气体,31001。UN NO.1017。IMDG CODE 2028页,2类。副危险6.1。
12常用离子方程式
Cl2 + H2O ==(可逆号) Cl- + H+ + HClO
Cl2 + 2OH(-) (冷) = ClO(-) + Cl(-) + H2O
3Cl2 + 6OH(-) (热) = ClO3(-) + 5Cl(-) + 3H2O
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
Cl2 + H2SO3 + H2O == 2Cl- + SO42- + 4H+
Cl2 + H2S == 2Cl- + 2H+ + S↓
Cl2 + 2Fe2+ == 2Fe3+ + 2Cl-(向FeBr2溶液中少量Cl2)
3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- == 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-(足量Cl2)
2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- == 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 1 :1时)
8Cl2 + 6Fe2+ + 10Br-== 6Fe3+ + 5Br2 + 16Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 3 :4时)
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
Cl2 + 2I- == I2 + 2Cl-(向FeI2溶液中通入少量Cl2)
3Cl2 + 2Fe2+ + 4I-== 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl- (足量Cl2)
4Cl2 + 2Fe2+ + 6I- == 2Fe3+ + 3I2 + 8Cl- (当n(FeI2)/n(Cl2)= 3 :4时)
2Cl- + 4H+ + MnO2== Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O
Cl- + Ag+ == AgCl↓
ClO- + H+ == HClO
ClO- + SO2 +H2O == 2H+ + Cl- + SO42-
ClO- + H2O= HClO + OH-
Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2
Cl2+2NaI==2NaCl+I2
燃烧和爆炸危险性:
本品不燃, 但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。受热后容器或储罐内压增大,泄漏物质可导致中毒。
氯气的作用和危害
氯气是一种刺激性气体,含有剧毒(曾经在一战中作为化学武器使用),可用来做消毒剂使用。1、氯气与水结合会产生什么反应?
原理:氯气与水结合的反应是:
氯气 + 水 = 氯化氢 + 次氯酸
Cl2+H2O ==HCl+HClO
氯在这个分子中成正一价。
这个反应是平衡反应,四种物质都是同时存在的。
是平衡反应,氯气能在水中生成次氯酸,次氯酸就应该能生成氯气。可是自来水中没有氯化氢,所以不能生成氯气。
2、氯气对健康的危害:氯气腐蚀呼吸道粘膜,刺激并干扰呼吸中枢神经。别的就没什么了。主要作用是引起水肿干扰组织功能正常实现。也有氯气造成失明的报道。
3、氯气消毒过程
自来水生产中通常用适量的氯气杀菌消毒,其与水反应的产物之一是盐酸,则用来判别自自来水生产中通常用适量的氯气杀菌消毒。
其与水反应的产物之一是盐酸,则用来判别自来水是否用氯气消毒可用试剂 A.氢氧化钠溶液 B.氯化钡溶液 C.硝酸银溶液,而石蕊不行。
硝酸银检验氯离子存在的原理,是银离子可以与盐酸电离产生的氯离子发生复分解反应生成AgCl白色沉淀,故银离子常被用来检验溶液中氯离子的存在。Ag+ + Cl- =AgCl(沉淀)。
石蕊是酸碱指示剂,不能以酸碱指示剂来作氯元素判别。即便氯气与水作用将形成H+,但这个量对大量水的PH值的改变很小,且自来水厂要对水作PH值调整之后才会出厂,所以石蕊不能作为判定。
用氯气可以杀菌消毒,而氯气与水反应的产物之一是HCl。
有人把自来水当纯净水出售。用什么化学试剂来辨真伪。很简单在水中加入硝酸银。
(三)定义及应用
氯气常温常压下为黄绿色有毒气体,经压缩可液化为金黄色液态氯,是氯碱工业的主要产品之一,用作为强氧化剂与氯化剂。
氯混合 5%(体积)以上氢气时有爆炸危险。
氯能与有机物和无机物进行取代或加成反应生成多种氯化物。氯在早期作为造纸、纺织工业的漂白剂。
组成: 颜料(染料)…………………………………………………………10%
固体树脂(连接料组分)……………………………………………25%
辅助剂(硅树脂,聚季铵盐,泛酰醇,脂肪醇和坚果油、尿素醛,碘代丙炔基氨基甲酸丁,异噻唑啉酮和苯酸钠)……………………5%
填充料………………………………………………………………15%
有机溶剂(挥发性组份)……………………………………………45%
Claims (6)
1.本发明特效氯气无氟制备方法与碱溶液反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
上述两反应中,Cl2作氧化剂和还原剂,是歧化反应;
Cl2 + 2OH(-) (冷) = ClO(-) + Cl(-) + H2O
3Cl2 + 6OH(-) (热) = ClO3(-) + 5Cl(-) + 3H2O
与盐溶液反应
Cl2+2FeCl2=2FeCl3
Cl2+Na2S=2NaCl+S (中学阶段用来证明氯气非金属性比硫强;)
与气体反应。
2.Cl2的化学性质比较活泼,容易与多种可燃性气体发生反应;
如:H2、C2H2等;
相对原子质量氯 Cl 35.453
与有机物反应
甲烷的取代反应:
CH4+Cl2=光照=CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2=光照=CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2=光照=CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2=光照=CCl4+HCl
加成反应:
CH2=CH2+Cl2=催化剂=CH2ClCH2Cl(1,2-二氯乙烷)
和二硫化碳反应:
2Cl2+CS2==Fe==CCl4+2S。
3.本发明特效氯气无氟制备方法:
2NaCl+2H2O=电解= H2↑+Cl2↑+2NaOH
常见的氧化剂有:MnO2、K2Cr2O7(重铬酸钾)、KMnO4、Ca(ClO)2
注意氯酸盐绝对不能用来制备氯气,因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO2;
发生的反应分别是:
4HCl(浓)+MnO2 =加热=MnCl2+Cl2↑+2H2O
14HCl+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑[此反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气;]
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑[此反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气;]
4HCl+Ca(ClO)2=CaCl2+2H2O+2Cl2↑{此反应需要的盐酸很稀,1mol/L便可以剧烈反应;}
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:
2NaCl+MnO2+3H2SO4(加热)=2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热;
二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生;
盐水硫酸除杂质,吸收通入火碱中;
二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生:这句的意思是说在实验室中是用二氧化锰与浓盐酸在烧瓶中隔石棉网加热的方法来制取氯气;
盐水硫酸除杂质:“盐水”指饱和食盐水,“杂质”指混在氯气中的氯化氢和水蒸气;
这句的意思是说使气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸分别除掉混在氯气中的氯化氢和水蒸气;
)吸收通入火碱中:的意思是说多余的氯气必须通入火碱溶液中吸收掉(因为氯气有毒);
尾气处理及离子反应
用NaOH溶液;
2OH- + Cl2 =Clˉ+ ClOˉ + H2O
第一个瓶子内的是饱和食盐水是为了除盐酸;
第二个是浓硫酸是为了除水蒸气。
4.本发明特效氯气无氟制备方法生产:
工业上氯气主要由电解食盐水溶液制得(见氯碱生产过程);此外,氯气也由盐酸回收取得,例如:气态氯化氢的催化氧化;用二氧化硫直接氧化氯化氢;盐酸水溶液的电解等;
极少量的氯气是钠、钙、镁的熔融氯化物电解的副产品;
氯气液化
氯气通常可直接利用,但为了制取纯净的氯气,并考虑贮运的方便,而把一部分氯气进行液化制成液氯,用钢瓶或槽车运往用户;
生产中,将从电解槽出来的热氯气(其中含有少量氢、氧和二氧化碳等杂质),用冷水洗涤或在换热器内冷凝脱水,再用硫酸干燥(必要时可以液氯洗涤以除去水分和杂质),然后送去液化;
因湿氯对铁有腐蚀作用,液化前氯中水分应低于50ppm;
氯气液化的温度和压力范围很大,工业生产上分为低压法、中压法和高压法;
低压法在氯气为0.078~0.147MPa(表压),冷却温度为-35~-40℃下进行液化;中压法在氯气为0.245~0.49MPa,冷却温度为-15~-20℃下进行液化;
高压法的氯气为0.98~1.17MPa,用15~25℃水冷却即可液化;高压法比低压法能耗低,循环水用量少,但设备费用较高,适于大规模生产使用,中、小型氯碱厂多采用中压法;
液化率由氯中含氢量来决定;液化尾气中含氢不得超过4%(体积);
尾气含60%~70%的氯气可作为合成盐酸、氯苯、次氯酸盐的原料气,也可经过深度净化精制,使液化率达到98%~99%;
液氯在生产和贮运中易发生下列问题:①液化尾气中氯气、氢气与空气的混合气爆炸;②包装容器中残存有机物杂质与氯气反应爆炸;③水和食盐水溶液中铵盐带入液化系统,会使液氯中三氯化氮积累而引起爆炸。
5.当液氯蒸发用完后,所用容器均须用水和碱水冲洗,以除去被三氯化氮污染的液氯后,方能修理和使用;
氯是剧毒物,生产中对受压容器等设备应严格要求,防止氯气泄漏;
空气中氯气允许浓度不大于1ppm;
本发明特效氯气无氟制备方法常用离子方程式
Cl2 + H2O ==(可逆号) Cl- + H+ + HClO
Cl2 + 2OH(-) (冷) = ClO(-) + Cl(-) + H2O
3Cl2 + 6OH(-) (热) = ClO3(-) + 5Cl(-) + 3H2O
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
Cl2 + H2SO3 + H2O == 2Cl- + SO42- + 4H+
Cl2 + H2S == 2Cl- + 2H+ + S↓
Cl2 + 2Fe2+ == 2Fe3+ + 2Cl-(向FeBr2溶液中少量Cl2)
3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- == 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-(足量Cl2)
2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- == 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 1 :1时)
8Cl2 + 6Fe2+ + 10Br-== 6Fe3+ + 5Br2 + 16Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 3 :4时)
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
Cl2 + 2I- == I2 + 2Cl-(向FeI2溶液中通入少量Cl2)
3Cl2 + 2Fe2+ + 4I-== 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl- (足量Cl2)
4Cl2 + 2Fe2+ + 6I- == 2Fe3+ + 3I2 + 8Cl- (当n(FeI2)/n(Cl2)= 3 :4时)
2Cl- + 4H+ + MnO2== Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O
Cl- + Ag+ == AgCl↓
ClO- + H+ == HClO
ClO- + SO2 +H2O == 2H+ + Cl- + SO42-
ClO- + H2O= HClO + OH-
Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2
Cl2+2NaI==2NaCl+I2
本发明特效氯气无氟制备方法原理:氯气与水结合的反应是:
氯气 + 水 = 氯化氢 + 次氯酸
Cl2+H2O ==HCl+HClO
氯在这个分子中成正一价;
这个反应是平衡反应,四种物质都是同时存在的;
是平衡反应,氯气能在水中生成次氯酸,次氯酸就应该能生成氯气;可是自来水中没有氯化氢,所以不能生成氯气;
2、氯气对健康的危害:氯气腐蚀呼吸道粘膜,刺激并干扰呼吸中枢神经;别的就没什么了;主要作用是引起水肿干扰组织功能正常实现;
自来水生产中通常用适量的氯气杀菌消毒,其与水反应的产物之一是盐酸,则用来判别自自来水生产中通常用适量的氯气杀菌消毒;
其与水反应的产物之一是盐酸,则用来判别自来水是否用氯气消毒可用试剂 A.氢氧化钠溶液 B.氯化钡溶液 C.硝酸银溶液,而石蕊不行;
硝酸银检验氯离子存在的原理,是银离子可以与盐酸电离产生的氯离子发生复分解反应生成AgCl白色沉淀,故银离子常被用来检验溶液中氯离子的存在;Ag+ + Cl- =AgCl(沉淀);
石蕊是酸碱指示剂,不能以酸碱指示剂来作氯元素判别;即便氯气与水作用将形成H+,但这个量对大量水的PH值的改变很小,且自来水厂要对水作PH值调整之后才会出厂,所以石蕊不能作为判定;
用氯气可以杀菌消毒,而氯气与水反应的产物之一是HCl。
6.氯混合 5%(体积)以上氢气时有爆炸危险;
氯能与有机物和无机物进行取代或加成反应生成多种氯化物;氯在早期作为造纸、纺织工业的漂白剂;
组成: 颜料(染料)…………………………………………………………10%
固体树脂(连接料组分)……………………………………………25%
辅助剂(硅树脂,聚季铵盐,泛酰醇,脂肪醇和坚果油、尿素醛,碘代丙炔基氨基甲酸丁,异噻唑啉酮和苯酸钠)……………………5%
填充料………………………………………………………………15%
有机溶剂(挥发性组份)……………………………………………45%。
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