Quy trình sản xuất axit HCl

TRƯỜNG ĐH THỦ DẦU MỘT
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN


KỸ THUẬT
PHẢN ỨNG HÓA HỌC
www.trungtamtinhoc.edu.vn


Chủ đề:

QUY TRÌNH SẢN XUẤT
ACID CLOHIĐRIC (HCl)

NHÓM 6

Thành viên:
L/O/G/O Trương Minh Hiếu

Nguyễn Thanh Bình
2
www.trungtamtinhoc.edu.vn


NỘI DUNG
1. Giới thiệu

2. Tính chất
lý hóa

4. Ứng dụng

3.Phương pháp
sản xuất

www.trungtamtinhoc.edu.vn


I. GIỚI THIỆU CHUNG
 CẤU TẠO PHÂN TỬ CỦA HYDRO CLORUA (HCl DẠNG KHÍ)

 Hợp chất HCl có liên kết cộng hóa trị, phân tử có cực
www.trungtamtinhoc.edu.vn


I. GIỚI THIỆU CHUNG
TÍNH CHẤT CỦA HYDRO CLORUA (DẠNG KHÍ)
 Là khí không màu
 Nặng hơn không khí (~1,26 lần)
 Hít phải nhiều gây viêm đường hô hấp
 Tan nhiều trong nước
(1V nước hòa tan ~ 500V khí HCl)
 Dung dịch axit HCl (Axit clohyđric)
www.trungtamtinhoc.edu.vn


I. GIỚI THIỆU CHUNG
- Axit clohiđric đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40%.
+ Dạng đậm đặc:  sương mù axit (ảnh hưởng đến con
người…).
+ Dạng loãng: làm chất vệ sinh, lau chùi nhà cửa, tẩy gỉ...

- Axit HCl được sản xuất với quy mô lớn vào cách mạng công
nghiệp.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


II. TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA AXIT CLOHYDRIC
2.1 Tính chất vật lý
Là chất lỏng không màu
Tan nhiều trong nước
Phân tử gam 36.5 g/mol
Nồng độ bão hòa ~37%
Bốc khói trong không khí ẩm

www.trungtamtinhoc.edu.vn


II. TÍNH CHẤT LÝ HÓA
•2.2 Tính chất hóa học
 Axit HCl làm đổi màu chất chỉ thị: Quì tím  đỏ
 Axit HCl là một axit đơn
HCl H+ + Cl Khi hoà tan trong nước, H+ liên kết với phân tử nước tạo
thành ion hyđronium, H3O+ :
HCl + H2O → H3O+ + Cl HCl là một axit mạnh

www.trungtamtinhoc.edu.vn


II. TÍNH CHẤT LÝ HÓA
• Tính chất hóa học

2.2
a) Tác dụng với kim loại đứng trước H :  Muối + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
b) Tác dụng oxit bazơ:  Muối + H2O
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
c) Tác dụng bazơ:  Muối + H2O
NaOH + HCl → NaCl + H2O
www.trungtamtinhoc.edu.vn


II. TÍNH CHẤT LÝ HÓA
• Tính chất hóa học
2.2
d) Tác dụng với muối:  Muối mới + Axit mới.
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Ngoài ra, Axit HCl còn thể hiện tính khử khí clo
2KMnO4(đặc) + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8 H2O
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
www.trungtamtinhoc.edu.vn


e) Nhận biết gốc clorua:
- Hầu

hết các muối của axit clohiđric đều dễ tan trong nước .

- Dùng AgNO3 để nhận biết ion Cl-  AgCl (trắng)
HCl + AgNO3

= AgCl + HNO3

NaCl + AgNO3

= AgCl + NaNO3

Ta có thể nhận biết ion Cl- trong axit clohydric hoặc muối
clorua bằng cách dùng AgNO3  AgCl (trắng)
www.trungtamtinhoc.edu.vn


III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT HCl
3.1 Trong phòng thí nghiệm (Phương pháp Sunfat)
PTPƯ:
<=250OC

NaClrắn + H2SO4đặc
HCl↑

NaHSO4 +

> 400OC

2NaClrắn + H2SO4đặc

Na2SO4 +

2HCl↑
Sau đó hòa tan khí HCl vào nước cất
www.trungtamtinhoc.edu.vn

H2SO4
đ
HCl

Bông tẩm
dd NaOH

HCl

NaClr

THÍ NGHIỆM: Điếu chế HCl
www.trungtamtinhoc.edu.vn


III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
 Trong công nghiệp
3.2 Phương pháp clo hóa các chất
Các phản ứng chính:
 Nhiệt phân 1,2-dicloretan tạo thành vinyl clorua, 90% lượng
axít clohiđric được sản xuất ở Mỹ dùng phương pháp này:
C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2
C2H4Cl2 → C2H3Cl + HCl
www.trungtamtinhoc.edu.vn


III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
3.2 Phương pháp clo hóa các chất
 Clorua hóa ankan:

Cl2 + RH → RCl + HCl ( với R-là gốc hydrocacbon)
 Phản ứng trao đổi gốc clo với HF. Phản ứng này được dùng để
chuyển sản phẩm clo hóa (RCl) tạo ra HCl
RCl + HF → RF + HCl
www.trungtamtinhoc.edu.vn


III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
3.2 Phương pháp clo hóa các chất
 Tổng hợp tetrafloreten từ việc nhiệt phân clodiflometan:
2 CHF2Cl → CF2=CF2 + 2 HCl
 Từ đốt rác thải hữu cơ clo:
C4H6Cl2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O + 2HCl

www.trungtamtinhoc.edu.vn


III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
3.3 Hydrat hóa clorua kim loại nặng
2FeCl3 + 6H2O → Fe2O3 + 3H2O + 6HCl

www.trungtamtinhoc.edu.vn


III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
3.4 Phương pháp tổng hợp từ clo và hyđro nguyên tố
H2 + Cl2 = 2HCl + Q
a, Sản xuất hyđro clorua
b, Hấp thụ hyđro clorua bằng nước

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Tháp hấp thụ
Tháp tổng hợp

T2

T3

T1
Dd HCl
loãng

Khí
HCl

H2

Khí
HCl

H2O

Tháp hấp thụ

Khí
thoát
ra
ngoài

Dd HCl
loãng

Cl2

Dd HCl đặc

SƠ ĐỒ THIẾT BỊ SẢN XUẤT AXIT CLOHIDRIC TRONG CÔNG NGHIỆP

www.trungtamtinhoc.edu.vn


IV. ỨNG DỤNG CỦA AXIT HCl

Phòng thí nghiệm

Trong công nghiệp
www.trungtamtinhoc.edu.vn


IV. ỨNG DỤNG

TRONG CÔNG NGHIỆP

www.trungtamtinhoc.edu.vn


IV. ỨNG DỤNG
•4.1 Tẩy gỉ thép

 Axit HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng
làm chất tẩy gỉ của các loại thép cacbon.
Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O
 Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axít clohiđric”
là phương pháp pyrohydrolysis, theo phản ứng sau :
4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl+ 2 Fe2O3

www.trungtamtinhoc.edu.vn


IV. ỨNG DỤNG
4.2 Sản xuất hợp chất hữu cơ
- Sản xuất nhựa PVC:
2 CH2=CH2 + 4 HCl + O2 → 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O
- Sản xuất than hoạt tính:
gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

www.trungtamtinhoc.edu.vn


IV. ỨNG DỤNG
•4.3 Phân tích
 Dùng phổ biến trong việc chuẩn độ dung dịch bazơ.
 Dùng trong việc chuẩn bị mẫu trong hóa phân tích:
+ Axít HCl đặc có thể hòa tan một số kim loại khí hydro và
clo.
+ Phản ứng với các hợp chất bazơ như CO3 hoặc đồng(II) ôxit
các dung dịch hòa tan có thể dùng để phân tích.

www.trungtamtinhoc.edu.vn

IV. ỨNG DỤNG
4.5 Kiểm soát và trung hòa pH
Axít HCl có thể được dùng để điều chỉnh tính bazơ của dung
dịch:
OH- + HCl → H2O + Cl-

www.trungtamtinhoc.edu.vn