PL49615B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 12. VII. 1965 49615 KI. 12i, 7/08 MKP dfno UKD Wspóltwórcy wynalazku: iinz. Tadeusz Bialas, mgr Wieslawa Górska, mgr inz. Jain Milianowicz, mgr Stanislaw Ze- bracki Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe im. Feliksa Dzierzynskiego, Tar¬ nów (Polska) Sposób wytwarzania kwasu solnego spektralnie czystego W nowoczesnej technice kwas solny o czystosci spektralnej znajduje szerokie zastosowanie, na przyklad przy otrzymywaniu pólprzewodników, w technice jadrowej, w przemysle elektrotechnicz¬ nym, przy otrzymywaniu zwiazków chemicznych o wysokiej czystosci, w analizie spektrochemicznej i wielu innych dziedzinach.Dotychczas znane sa przemyslowe metody otrzy¬ mywania kwasu solnego odczynnikowego o stop¬ niach czystosci: czysty, czysty do analiz i chemicz¬ nie czysty. Metody te polegaja na uzyskiwaniu technicznych roztworów kwasu solnego przez ab¬ sorpcje gazowego chlorowodoru w wodzie i desty¬ lacje tych roztworów w aparaturze szklanej.Znane sa równiez laboratoryjne sposoby otrzy¬ mywania kwasu solnego wedlug Hónigschmidta, gdzie kwas laboratoryjny rozciencza sie woda do 20% HC1, gotuje sie z niewielka iloscia nadmanga¬ nianu potasu dla usuniecia bromu i jodu, a na¬ stepnie destyluje przez chlodnice kwarcowa.Bardziej stezony kwas solny uzyskuje sie metoda laboratoryjna przez wysycanie wody gazowym chlorowodorem w aparaturze wedlug Seidla.W urzadzeniu tym stosuje sie wypelnienie w po¬ staci krzemionki lub perelek szklanych i 20% kwasem solnym dziala sie na stezony kwas siar¬ kowy, a utworzony w ten sposób gazowy chloro¬ wodór przepuszcza sie przez pluczke ze stezonym kwasem siarkowym i wykrapla go w wymrazal- 10 15 30 niku przy uzyciu cieklego powietrza. Po odtopieniu wymrazalnika prowadzi sie frakcjonowana desty¬ lacje roztworu chlorowodoru w wodzie z wykorzy¬ staniem frakcji srodkowej. Kwas solny otrzymy¬ wany wyzej wymieniona metoda przemyslowa wykazuje stopien czystosci: czysty, czysty do analiz i chemicznie czysty, w których rzad czystosci wy¬ nosi 1.10—4% wagowych. Natomiast kwas solny otrzymany opisana metoda laboratoryjna wykazuje rzad czystosci 1.10—5% wagowych. W metodzie laboratoryjnej uzywanie stezonego kwasu siarko¬ wego do syntezy chlorowodoru ma te niedogodnosc, ze kwas siarkowy pozostawia w produkcie zanie¬ czyszczenia szczególnie metale ciezkie oraz zwiazki siarki, co daje niski rzad czystosci kwasu solnego.Równiez wprowadzenie nadmanganianu potasu wykazuje niedogodnosc, gdyz wprawdzie usuwa brom i jod, ale wprowadza zanieczyszczenia manganu i potasu. Ponadto stosowanie krzemionki lub perelek szklanych powoduje przejscie zanie¬ czyszczen sodu, wapnia, krzemionki, potasu i in¬ nych do kwasu solnego.Obecny wzrost wymagan odnosnie czystosci kwasu solnego stosowanego w nowej technice, przesunal sie znacznie poza granice 1.10—* do 1.10—5% wagowych, a wymagania, stawiane dla kwasu solnego spektralnie czystego, zadaja, aby sladowe zanieczyszczenia wynosily 1.10—7 do 1.10—8% wagowych. 4961549615 Zanieczyszczenia sladowe rzedu 1.10—? do 1.10—8% wagowych, zawarte w kwasie solnym spektralnie czystym oznacza sie specjalnymi meto¬ dami, jak na przyklad metoda spektrograficzna lub aktywacyjna z zachowaniem ochrony przed zanieczyszczeniami przypadkowymi.Kwas solny spektralnie czysty o stezeniu 20,5% do 38% , w którym zawartosc poszczególnych sladowych zanieczyszczen Al, B, Mn, K, Fe, Cu, As, Ni i Pb wynosi 1.10—? do 1.10—8% wagowych, otrzymuje $te. sposobem wedlug wynalazku, w którym jaka siirowce wyjsciowe stosuje sie gazo¬ wy chlor i wodór z elektrolizy wodnych roz¬ tworów chlorków sodowego lub potasowego me¬ toda przeponowa. Gazowy chlor i wodór z elektro¬ lizy rteciowej nie nadaja sie do tego celu, gdyz niosa zawsze zanieczyszczenia rteci, sodu lub po¬ tasu z rozkladu amalgamatu.Synteze gazowego chlorowodoru prowadzi sie wedlug reakcji H2 + Cl2 = 2 HClZlH = — 44,12 kcal w palniku karbatowym lub kwarcowym, przy czym ustala sie objetosciowy stosunek wodoru do chloru H2 : Cl2 = 1,5. Taki nadmiar wodoru potrzebny jest po to, aby w chlorowodorze nie otrzymywac wolnego chloru. \ Otrzymywany gazowy chlorowodór oczyszcza sie kolejno w filtrze porolitowym i filtrze z poli¬ chlorku winylu wypelnionym wata szklana, w celu uwolnienia go od zanieczyszczen, jak krzemionka, zwiazki zelaza i inne.Oczyszczony chlorowodór absorbuje sie w wodzie dejonizowanej, uzyskujac kwas solny odczynni¬ kowy o stezeniu okolo 38%. W kwasie tym za¬ wartosc zanieczyszczen wynosi: pozostalosc nielotna siarczany wolny chlor metale ciezkie . zelazo arsen 5.10^*% wagowych 2.10-*% 5.10—4% 2.10-1% 1.10^o/o 1.10-5% Odczynnikowy kwas solny rozciencza sie woda dejonizowana wysokiej czystosci do stezenia okolo 25% HC1 najkorzystniej 21,5% HC1 i poddaje de¬ stylacji frakcjonowanej z zastosowaniem refluksu pod zmniejszonym cisnieniem 100 do 650 mm Hg, najkorzystniej 500 mm Hg w aparaturze z poli- 10 15 25 35 40 45 50 tetrafluoroetylenu i odbiera frakcje II w ilosci okolo 75% jako kwas solny 20,5%-owy o czystosci spektralnej zawierajacy sladowe zanieczyszczenia w granicach 1.10—7 do 1.10-*% wagowych. Frakcje pozostale, I przedgon i III pogon, odrzuca sie jako kwas solny odczynnikowy.W przypadku produkcji kwasu solnego spek¬ tralnie czystego o stezeniu 38%, produkt z desty¬ lacji frakcjonowanej o stezeniu 20,5% HC1 wysyca sie pod cisnieniem zmniejszonym do okolo 150 mm Hg, gazowym chlorowodorem, otrzymywanym przez termiczny przeponowy rozklad 38%-owego HC1 odczynnikowego w aparaturze z politetrafluoro¬ etylenu w temperaturze okolo 30° C. Uzyskany kwas solny spektralnie czysty 38%-owy zawiera sladowe zanieczyszczenia w granicach 1.10-7 do 1.10—8% wagowych.Kwas solny spektralnie czysty przechowuje sie w naczyniach z politetrafluoroetylenu. Przy braku takich naczyn — mozna stosowac zastepczo na¬ czynia wykonane z bialego wysokocisnieniowego polietylenu.Naczynia, tak politetrafluoroetylenowe, jak i polietylenowe musza byc uprzednio wytrawione. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kwasu solnego spektralnie czystego, znamienny tym, ze jako surowce wyjscio¬ we stosuje sie gazowy chlor i wodór z elektro¬ lizy wodnych roztworów chlorku sodowego lub potasowego metoda przeponowa, laczy sie wodór w nadmiarze z chlorem na chlorowodór w palniku karbatowym lub kwarcowym, oczyszcza sie go w filtrze porolitowym i filtrze z polichlorku winylu z wata szklana, nastepnie oczyszczany chlorowodór absorbuje sie w wodzie dejonizowanej na kwas solny odczynnikowy, kwas ten rozciencza sie woda dejonizowana wysokiej czystosci i prowadzi desty¬ lacje frakcjonowana pod zmniejszonym cisnieniem od 100—600 mm Hg w aparaturze z politetrafluoro¬ etylenu, odbierajac tylko frakcje II, przy czym wysokoprocentowy kwas solny spektralnie czysty uzyskuje sie przez wysycanie spektralnie czystego HC1 20,5%-owego pod zmniejszonym do 150 mm Hg cisnieniem gazowym chlorowodorem, uzyska¬ nym przez termiczny przeponowy rozklad 38%- -owego HC1 odczynnikowego w aparaturze z po¬ litetrafluoroetylenu1 w temperaturze 30° C. RSW „Prasa" Wr. Zam. 647/65. Naklad 250. PL