工業鹽酸

工業鹽酸

鹽酸化學工業重要原料之一,廣泛用於化工原料、染料、醫藥、食品、印染、皮革、製糖、冶金等行業。還用於離子交換樹脂的再生以及電鍍、金屬表面的清洗劑。

基本介紹

  • 中文名:工業鹽酸
  • 分子式:HCl
  • 分子量:36.46
  • 類型:工業原料
  • 別名:鹽鏹水、焊錫藥水
組成成分,鹽酸性質,物理性質,化學性質,工業製法,工業製法之一,工業製法之二,工業製法之三,鹽酸用途,分析化學,酸洗鋼材,制有機化合物,制無機化合物,控制pH,用於焰色反應,樹脂的再生,其他套用,價格,

組成成分

工業鹽酸:30%,36%。
工業鹽酸工業鹽酸
近年來,工業上還發展了由生產含氯有機物的副產品氯化氫製鹽酸。例如,氯氣乙烯反應,生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。它再經過反應生成氯乙烯,後者是制聚氯乙烯的原料。
C2H4Cl2=C2H3Cl(氯乙烯)+HCl
氯化氫是制氯乙烯的副產品。

鹽酸性質

物理性質

與實驗室鹽酸相比,工業鹽酸顏色偏黃。因為工業用鹽酸一般是用氯氣在氫氣中燃燒生成氯化氫,然後將生成的氯化氫用水吸收得到的。合成氯化氫的時候會使用一種特殊的燃燒管,此管由2個同心鋼管(鋼是鐵的合金)組成,內管導入氯氣,外管導入氫氣。由於此管為鐵合金,而氯氣具強氧化性,因此在生成氯化氫的同時,鋼管中的鐵也和氯氣反應生成了氯化鐵,該物質溶於水後會使溶液顯黃色。

化學性質

純鹽酸為無色有刺激性臭味的液體,當有雜質時呈微黃色。有強烈的腐蝕性揮發性濃鹽酸在空氣中發煙,觸及氨蒸汽會生成白色雲霧。吸水性:不具有吸水性。其氣體對動植物有害,鹽酸是極強無機酸,對皮膚或纖維均有腐蝕作用,能與很多金屬起化學反應生成金屬氯化物並放出氫。與金屬氧化物、鹼反應生成鹽和水。鹽酸屬二級無機酸性腐蝕物品,危規編號93001。

工業製法

工業製法之一

工業上製取鹽酸時,首先在反應器中將氫氣點燃,然後通入氯氣進行反應,製得氯化氫氣體。氯化氫氣體冷卻後被水吸收成為鹽酸。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,往往採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.

工業製法之二

鹽酸是氯化氫的水溶液。在製革印染、食品、醫藥、化工、冶金等工業部門大量使用鹽酸。工業上生產鹽酸的主要方法是使氯氣跟氫氣直接化合,然後用水吸收生成的氯化氫氣體。氯化氫是在合成塔里合成的。

工業製法之三

電解法
工業製備鹽酸主要採用電解法
氯氣在合成塔燃燒示意圖氯氣在合成塔燃燒示意圖
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,並發出大量熱:
3、氯化氫氣體冷卻後被水吸收成為鹽酸。
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,往往採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。

鹽酸用途

鹽酸是一種無機強酸,在工業加工中有著廣泛的套用,例如金屬的精煉。鹽酸往往能夠決定產品的質量。

分析化學

分析化學中,用酸來測定的濃度時,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%的鹽酸可組成恆沸溶液,常用作一定氣壓定量分析中的基準物。其恆沸時的濃度會隨著氣壓的改變而改變。
鹽酸常用於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。在後續處理鐵或鋼材(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
剩餘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。
酸洗鋼材工業發展了鹽酸再生工藝,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。
將製得的氯化氫氣體溶於水即又得到鹽酸。通過對廢酸的回收,人們建立了一個封閉的酸循環。副產品氧化鐵在各種工業加工流程中也有較多套用。

制有機化合物

鹽酸的另一大主要用途是製備有機化合物,例如合成PVC塑膠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。企業合成PVC時通常不用市售的,而使用內部製備的鹽酸。鹽酸在製藥方面也有很大的用途。

制無機化合物

鹽酸可以發生酸鹼反應,故能製備許多無機化合物,例如處理水所需的化學品氯化鐵聚合氯化鋁(簡稱聚鋁,PAC)
氯化鐵與聚鋁在污水處理飲用水等的生產中起絮凝劑和混凝劑的作用。[28]
用鹽酸還可以製備其他的無機物,包括道路用鹽氯化鈣電鍍用鹽氯化鎳、鍍鋅工業和電池製造業用鹽氯化鋅等。另外,常通過氯化鋅活化法從木炭製備活性炭

控制pH

鹽酸可以用來調節溶液的pH值。
在工業中對純度的要求極高時(如用於食品、製藥及飲用水等),常用高純的鹽酸來調節水流的pH;要求相對不高時,工業純的鹽酸已足以中和廢水,或處理游泳池中的水。[27]

用於焰色反應

用於檢驗金屬或它們的化合物時常使用焰色反應,用於檢驗的鉑絲需用稀鹽酸洗淨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

高質量的鹽酸常用於陽離子交換樹脂的再生。陽離子交換廣泛用於礦泉水生產中,除去溶液中含有的
離子,而鹽酸可以衝掉反應後樹脂中的這些離子。

其他套用

鹽酸還有許多小規模的用途,比如皮革加工、食鹽生產,以及用於建築業[27]。石油工業也常用鹽酸:將鹽酸注入油井中以溶解岩石,形成一個巨大的空洞。此法在北海油田的石油開採工業中經常用到。[4]
鹽酸可以溶解碳酸鈣,其套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:
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。

價格

工業鹽酸價格一般在280~680元不等。

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