Водоотнимающая сила серной кислоты

[dmr]

В 17.07.2024 в 17:24, Alex021 сказал:

рассчитать пропорции

Пробуйте

Расчет всё равно проверять придётся)

[бродяга_]

В 17.07.2024 в 13:40, Alex021 сказал:

Мне бы не влажнее 40%H₂O + 60%HCl

[RET]

Нагрев сильнее обезвоживает чем серная....

[бродяга_]

В 17.07.2024 в 13:40, Alex021 сказал:

Совсем сухой нужен, чистый, газообразный.

 

В 17.07.2024 в 13:40, Alex021 сказал:

Мне бы не влажнее 40%H₂O + 60%HCl

какая то расплывчатая концентрация.

варианты применения тоже под вопросом.

то есть ток паров или контейнер в холодильнике будет?

[Alex021]

В 17.07.2024 в 16:03, бродяга_ сказал:

какая то расплывчатая концентрация

Хочу сухой 100% HCl. Но если это не реально, то и 60% сойдет.
Согласно приведенной Вами схемы с кристаллогидратами HCl*H₂O вполне устроит, но нужно быть уверенным что получаю именно такой газ.

 

В 17.07.2024 в 16:03, бродяга_ сказал:

ток паров или контейнер в холодильнике будет?

Все реакции в колбе 1...3 литра, все герметично на шлифах со смазкой.
Добавлять 2й реагент могу через капельную воронку с компенсатором давления.
Могу греть колбу-реактор.
То есть хоть солянку в серную капать, хоть серную в NaCl, хоть солянку в CaCl.
Перед началом работы пропущу воздух через хлор-кальциевые трубки с силикагелем и наполню им воздушное пространство в реакторе (чтобы подсушить исходный влажный воздух).

Расчеты необходимы чтобы понимать сколько конкретно я получу HCl и с каким % воды.
Чтобы заряжать в реактор нужное количество реагентов, чтобы небыло потом "ой, много(мало) насыпал", "не все прореагировало" и т.п.

Изменено 17 Июля, 2024 в 13:27 пользователем Alex021

[бродяга_]

В 17.07.2024 в 16:17, Alex021 сказал:

То есть хоть солянку в серную капать, хоть серную в NaCl, хоть солянку в CaCl.

тогда возможен любой из этих вариантов.

В 17.07.2024 в 16:17, Alex021 сказал:

хоть серную в NaCl

для себэ выбрал бы этот. хотя тут надо учитывать что следовые количества оксида серы тоже полетят.

В 17.07.2024 в 16:17, Alex021 сказал:

Расчеты необходимы чтобы понимать сколько конкретно я получу HCl и с каким % воды.

обычно берут с избытком. а там уже по продуктам на выходе смотреть.

на крайний вариант отсоединить колбу и взвесить.

 

[yatcheh]

В 16.07.2024 в 19:44, Alex021 сказал:

Концентрированная серная кислота отнимает воду.
Это всем известно, везде написано, но ни какой конкретики в цифрах/формулах я не смог найти.

Например при добавлении соляной кислоты в серную кислоту должна вода от солянки отниматься и связываться серной кислотой, а выделяться газообразный HCl.

HCl*nH₂O + H₂SO₄ → HCl↑ + H₂SO₄*nH₂O

Но когда вода связывается серной кислотой, то концентрация этой серной кислоты в растворе соответственно падает.

Как найти предел? При какой концентрации серной кислоты её водоотнимающее действие прекратится?
Или сила связывания воды окажется очень низкой?

Мне б методику расчёта этого явления.

Цель: рассчитать сколько мне надо серной кислоты, концентрацией x%, и сколько соляной, концентрацией y%, чтобы вышел HCl без остатка в растворе за время τ (при 1атм. и +20°С) при постоянном перемешивании магнитной мешалкой.
Желательно рассчитать тепловой эффект реакции.

 

Бро, ты с какой планеты? Портить два ценных реактива - корнцентрированную сернягу и концентрированную солянку ради сомнительного выхода HCl?

Спокон веку HCl в лаборатории получают приливая сернягу к поваренной соли. Выход куда больше, а если греть смесюгу - то вообще радующий. Кстати, некоторые деятели рекомендуют даже немного воды добавить, брать сернягу 90%-.ю.

И HCl получается довольно сухой.

А выгонять HCl из солянки сернягой - это бред сивой кобылы.

[podlyinarod]

Если греть - то вроде даже можно не гидросульфат, а просто сульфат натрия сделать, и соответственно вдвое снизить расход серной кислоты.

[Shizuma Eiku]

В 17.07.2024 в 12:31, Alex021 сказал:

Но если ниже 84% серная уже не сможет отнимать воду у солянки, тогда действительно встает вопрос целесообразности данного процесса.

Сам я не приливал серную кислоту к соляной, но не думаю что её нужно настолько много. Растворимость хлороводорода даже в разбавленной серной кислоте должна быть невелика, следовательно, там не нужно много серной и она будет действовать когда её концентрация станет ниже 84%. Надо провести опыт в пробирке с небольшим количеством кислот.

Вообще, вполне вероятно что хлороводород можно получить и действуя другими веществами на соляную кислоту, например, хлоридом кальция, особенно при умеренном нагревании. Например, приливанием соляной кислоты к сухому хлориду кальция - разве HCl не выделится? Должен.

В 17.07.2024 в 12:31, Alex021 сказал:

сть другой метод H₂SO₄ + NaCl → NaHSO₄ + HCl↑  Но тут расходуется серная кислота.
И к тому же у меня нет 100% серной кислоты - возникает вопрос насколько NaHSO₄ сильнее по водоотнимающей силе, чем HCl ?

Эта реакция идет очень легко, если хлорид истолчен, а кислоты избыток, то даже и без нагревания.

[Arkadiy]

В 17.07.2024 в 12:31, Alex021 сказал:

Вот в этом-то и заключается интерес к данному методу получения хлороводорода.

Но если ниже 84% серная уже не сможет отнимать воду у солянки, тогда действительно встает вопрос целесообразности данного процесса.
Упаривание серной кислоты занимает много времени.

Есть другой метод H₂SO₄ + NaCl → NaHSO₄ + HCl↑  Но тут расходуется серная кислота.
И к тому же у меня нет 100% серной кислоты - возникает вопрос насколько NaHSO₄ сильнее по водоотнимающей силе, чем HCl ?
Весь смысл данной темы - найти схему изменения силы связывания воды (серной кислотой / хлороводородом / гидросульфатом натрия) в зависимости от концентрации.

Есть же ряд активности металлов, ряд электроотрицательности неметаллов, сила кислоты и другие понятия, которые можно расположить на графике, связать формулами.
Чтобы получить какое-то числовое значение силы связывания воды, я так понимаю что надо искать какое-то свойство у различных кристаллогидратов и кислот?

P.S. Понимаю что химия это практическая наука, но я все же пытаюсь сначала рассчитать, а уж потом пробовать. Не Америку же открываю, а давно известные процессы, по которым должны быть накоплены и систематизированы знания.

100% серную кислоту делают из 96-94% серной кислоты и олеума.

Разбавленная серная кислота - ниже 84 % это просто отход, годится только для получения сульфатов.

Все давно посчитано до вас. Просто вы не тот  процесс выбрали.

Солянку сушить бесполезно, концентрацию вы не повысите, скорее наоборот. Если будете отгонять от вашей серняги солянку, то будете гнать 23% азеотроп , даже если возьмете 37% солянку нальете к ней в 10 раз больше серки., газообразный HCl просто улетит в трубу