Vilken grupp tillhör klor? De viktigaste klorföreningarna
1774 fick Karl Scheele, en kemist från Sverige, först klor, men man trodde att det inte var ett separat grundämne, utan en typ av saltsyra (kalorisator). Elementärt klor erhölls i början av 1800-talet av G. Davy, som sönderdelade bordssalt till klor och natrium genom elektrolys.
Klor (från grekiskan χλωρός - grön) är ett grundämne i grupp XVII i det periodiska systemet för kemiska grundämnen D.I. Mendeleev, har atomnummer 17 och atommassa 35.452. Den accepterade beteckningen Cl (från latin Klor).
Att vara i naturen
Klor är den vanligaste halogenen i jordskorpan, oftast i form av två isotoper. På grund av kemisk aktivitet finns det endast i form av föreningar av många mineraler.
Klor är en giftig gulgrön gas som har en stark, obehaglig lukt och en sötaktig smak. Det var klor efter dess upptäckt som föreslogs kallas halogen, ingår den i gruppen med samma namn som en av de mest kemiskt aktiva icke-metallerna.
Dagligt klorbehov
Normalt bör en frisk vuxen få 4-6 g klor per dag, behovet av det ökar med aktiv fysisk aktivitet eller varmt väder (med ökad svettning). Normalt får kroppen sitt dagliga behov från mat med en balanserad kost.
Huvudleverantören av klor till kroppen är bordssalt - speciellt om det inte är värmebehandlat, så det är bättre att salta färdiga rätter. Innehåller även klor, skaldjur, kött och, och,.
Interaktion med andra
Kroppens syra-bas- och vattenbalans regleras av klor.
Tecken på klorbrist
Brist på klor orsakas av processer som leder till uttorkning av kroppen - kraftig svettning i värmen eller under fysisk ansträngning, kräkningar, diarré och vissa sjukdomar i urinvägarna. Tecken på klorbrist är slöhet och dåsighet, muskelsvaghet, tydlig muntorrhet, smakförlust och aptitlöshet.
Tecken på överskott av klor
Tecken på överskott av klor i kroppen är: förhöjt blodtryck, torr hosta, smärta i huvudet och bröstet, smärta i ögonen, tårbildning, störningar i mag-tarmkanalen. Som regel kan ett överskott av klor orsakas av att man dricker vanligt kranvatten som genomgår en klordesinfektionsprocess och som förekommer hos arbetare inom industrier som är direkt relaterade till användningen av klor.
Klor i människokroppen:
- reglerar vatten- och syra-basbalansen,
- tar bort vätska och salter från kroppen genom processen med osmoreglering,
- stimulerar normal matsmältning,
- normaliserar tillståndet för röda blodkroppar,
- renar levern från fett.
Den huvudsakliga användningen av klor är i den kemiska industrin, där det används för att producera polyvinylklorid, polystyrenskum, förpackningsmaterial, samt kemiska krigföringsmedel och växtgödsel. Att desinficera dricksvatten med klor är praktiskt taget den enda tillgängliga metoden för vattenrening.
Det används ofta inom industri, jordbruk, för medicinska och hushållsbehov. Den årliga produktionen av klor i världen är 55,5 miljoner ton: på grund av en så utbredd distribution av detta ämne är olyckor i samband med dess läckage ganska frekventa (de inträffar både i industrianläggningar och under transport av klor).
Ofta skadas inte bara en industrianläggning, utan också områden utanför den (på grund av klors fysiska och kemiska egenskaper: det är 2,5 gånger tyngre än luft, därför ackumuleras det i låglandet, vattenkällor utsätts för förorening, eftersom klor är mycket lösligt i vatten).
Därför är kunskap om ekonomiska anläggningar som producerar eller använder klor, symtom på klorförgiftning, kunskaper i första hjälpen, samt kunskap om personlig skyddsutrustning som används i det förorenade området särskilt relevant idag.
Innan du undersöker klor som ett farligt ämne, identifierar symtomen på förgiftning med denna kemikalie och bestämmer vad premedicinsk och första hjälpen är, är det nödvändigt att bli bekant med dess allmänna egenskaper och användningsområden.
Klor (från grekiska - "grön"). Kemisk formel – Cl2 (molekylvikt – 70,91). Föreningen med klor (vätekloridgas) framställdes först av D. Priestley 1772. Klor i "ren form" erhölls två år senare av K.V. Scheele.
Densiteten för flytande klor är 1560 kg/m3. Det är icke brandfarligt och reaktivt: i ljus vid förhöjda temperaturer (till exempel i händelse av brand) interagerar det med väte (explosion), vilket kan resultera i bildningen av en farligare gas - fosgen.
Klor används inom många områden inom industri, vetenskap och ofta i vardagen. Vi listar användningsområdena för klor i industrin:
– det används vid tillverkning av polyvinylklorid, syntetiskt gummi, plastföreningar (dessa material används för tillverkning av linoleum, kläder, skor, trådisolering etc.);
– Inom massa- och pappersindustrin används klor för att bleka papper och kartong (det används även för att bleka tyger);
– Det är involverat i produktionen av organiska insekticider (dessa ämnen, som förstör skadliga insekter på grödor, används inom jordbruket);
– det används i processen för desinfektion ("klorering") av dricksvatten och avloppsvattenrening;
– det används i stor utsträckning vid kemisk produktion av bertholletsalt, mediciner, blekmedel, gifter, saltsyra, metallklorider;
– inom metallurgi används det för framställning av rena metaller;
– detta ämne används som en indikator på solneutriner.
Klor lagras i cylindriska tankar (10...250 m3) och sfäriska (600...2 000 m3) tankar under eget ångtryck (upp till 1,8 MPa). Det flyter under tryck vid normala temperaturer. Transporteras i containrar, cylindrar, tankar som fungerar som tillfälliga lager.
Ministeriet för utbildning och vetenskap i RYSSSKA FEDERATIONEN
Federal State Budgetary Educational Institute of Higher Professional Education
IVANOVSK STATENS KEMISKA-TEKNISKA UNIVERSITET
Institutionen för TP och MET
Uppsats
Klor: egenskaper, användning, produktion
Chef: Efremov A.M.
Ivanovo 2015
Introduktion
Allmän information om klor
Användning av klor
Kemiska metoder för att framställa klor
Elektrolys. Konceptet och kärnan i processen
Industriell produktion av klor
Säkerhetsåtgärder vid klorproduktion och miljöskydd
Slutsats
Introduktion
elektrolys av klorkemiska element
På grund av den storskaliga användningen av klor inom olika områden inom vetenskap, industri, medicin och i vardagen har efterfrågan på det nyligen ökat katastrofalt. Det finns många metoder för att framställa klor med laboratorie- och industrimetoder, men de har alla fler nackdelar än fördelar. Att erhålla klor, till exempel, från saltsyra, som är en biprodukt och avfall från många kemiska och andra industrier, eller bordssalt utvunnet i saltfyndigheter, är en ganska energikrävande process, skadlig ur miljösynpunkt och mycket farligt för liv och hälsa.
För närvarande är problemet med att utveckla en teknologi för framställning av klor som skulle eliminera alla ovanstående nackdelar och som även har ett högt utbyte av klor mycket akut.
.Allmän information om klor
Klor erhölls för första gången 1774 av K. Scheele genom att omsätta saltsyra med pyrolusit MnO2. Men först 1810 slog G. Davy fast att klor är ett grundämne och kallade det klor (från grekiskans chloros - gulgrönt). År 1813 föreslog J. L. Gay-Lussac namnet "klor" för detta element.
Klor är ett element i grupp VII i det periodiska systemet för element av D.I. Mendeleev. Molekylvikt 70.906, atomvikt 35.453, atomnummer 17, tillhör halogenfamiljen. Under normala förhållanden är fritt klor, bestående av diatomiska molekyler, en gröngul, icke brandfarlig gas med en karakteristisk stickande och irriterande lukt. Det är giftigt och orsakar kvävning. Komprimerad klorgas vid atmosfärstryck förvandlas till en bärnstensfärgad vätska vid -34,05 °C, stelnar vid -101,6 °C och ett tryck på 1 atm. Typiskt är klor en blandning av 75,53% 35Cl och 24,47% 37Cl. Under normala förhållanden är densiteten för klorgas 3,214 kg/m3, det vill säga den är ungefär 2,5 gånger tyngre än luft.
Kemiskt är klor mycket aktivt, förenar sig direkt med nästan alla metaller (med vissa endast i närvaro av fukt eller vid upphettning) och med icke-metaller (förutom kol, kväve, syre, inerta gaser), bildar motsvarande klorider, reagerar med många föreningar, ersätter väte i mättade kolväten och förenar omättade föreningar. Detta beror på den stora variationen av dess applikationer. Klor ersätter brom och jod från deras föreningar med väte och metaller. Alkalimetaller, i närvaro av spår av fukt, reagerar med klor med antändning; de flesta metaller reagerar med torrt klor endast när de värms upp. Stål, liksom vissa metaller, är resistenta mot en atmosfär av torrt klor vid låga temperaturer, så de används för tillverkning av utrustning och lagringsanläggningar för torrt klor. Fosfor antänds i en kloratmosfär och bildar PCl3, och med ytterligare klorering - PCl5. Svavel med klor vid upphettning ger S2Cl2, SCl2 och annat SnClm. Arsenik, antimon, vismut, strontium, tellur reagerar kraftigt med klor. En blandning av klor och väte brinner med en färglös eller gulgrön låga för att bilda väteklorid (detta är en kedjereaktion). Den maximala temperaturen för väte-klorlågan är 2200°C. Blandningar av klor med väte som innehåller från 5,8 till 88,5 % H2 är explosiva och kan explodera från ljus, en elektrisk gnista, värme eller från närvaron av vissa ämnen, såsom järnoxider.
Med syre bildar klor oxider: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7, Cl2O8, samt hypokloriter (salter av underklorsyrlighet), kloriter, klorater och perklorater. Alla syreföreningar av klor bildar explosiva blandningar med lätt oxiderade ämnen. Kloroxider är instabila och kan spontant explodera, hypokloriter sönderdelas långsamt under lagring, klorater och perklorater kan explodera under påverkan av initiatorer. Klor i vatten hydrolyserar och bildar underklor och saltsyror: Cl2 + H2O? HClO + HCl. Den resulterande gulaktiga lösningen kallas ofta klorvatten. När vattenlösningar av alkalier kloreras i kyla bildas hypokloriter och klorider: 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O, och vid upphettning bildas klorater. Klorering av torr kalciumhydroxid ger blekmedel. När ammoniak reagerar med klor bildas kvävetriklorid. Vid klorering av organiska föreningar ersätter klor antingen väte eller förenar flera bindningar och bildar olika klorhaltiga organiska föreningar. Klor bildar interhalogenföreningar med andra halogener. Klorfluorider ClF, ClF3, ClF3 är mycket reaktiva; till exempel, i en ClF3-atmosfär, antänds glasull spontant. Kända föreningar av klor med syre och fluor är kloroxifluorider: ClO3F, ClO2F3, ClOF, ClOF3 och fluorperklorat FClO4.
Klor förekommer i naturen endast i form av föreningar. Dess genomsnittliga innehåll i jordskorpan är 1,7·10-2 viktprocent. Vattenvandring spelar en stor roll i historien om klor i jordskorpan. Den finns i form av Clion i världshavet (1,93 %), underjordiska saltvatten och saltsjöar. Antalet av dess egna mineraler (främst naturliga klorider) är 97, det viktigaste är halit NaCl (stensalt). Stora avlagringar av kalium- och magnesiumklorider och blandade klorider är också kända: sylvinit KCl, sylvinit (Na,K)Cl, karnalit KCl MgCl2 6H2O, kainit KCl MgSO4 3H2O, bischofit MgCl2 6H2O. I jordens historia var tillförseln av HCl som fanns i vulkaniska gaser till de övre delarna av jordskorpan av stor betydelse.
Kvalitetsnormer för klor
Indikatorns namn GOST 6718-93 Högsta kvalitet Första klass Volymfraktion av klor, inte mindre än, % 99.899.6 Massfraktion vatten, högst % 0.010.04 Massfraktion kvävetriklorid, högst % 0.0020.004 Massa fraktion av icke-flyktig rest, högst %0 ,0150,10
Lagring och transport av klor
Klor som produceras med olika metoder lagras i speciella "tankar" eller pumpas in i stålcylindriska (volym 10-250 m3) och sfäriska (volym 600-2000 m3) cylindrar under sitt eget ångtryck på 18 kgf/cm2. Maximala lagringsvolymer är 150 ton. Cylindrar med flytande klor under tryck har en speciell färg - en skyddande färg. Om en klorcylinder minskar trycket sker ett plötsligt gasutsläpp med en koncentration flera gånger högre än den dödliga. Det bör noteras att när klorcylindrar används under lång tid ansamlas extremt explosiv kvävetriklorid i dem, och därför måste klorcylindrar från tid till annan genomgå rutintvätt och rengöring av kväveklorid. Klor transporteras i containrar, järnvägstankar och cylindrar, som tjänar som tillfällig lagring.
2.Användning av klor
Klor konsumeras främst av den kemiska industrin för tillverkning av olika organiska klorderivat som används för att tillverka plast, syntetiskt gummi, kemiska fibrer, lösningsmedel, insekticider, etc. För närvarande används mer än 60 % av den globala klorproduktionen för organisk syntes. Dessutom används klor för att producera saltsyra, blekmedel, klorater och andra produkter. Betydande mängder klor används inom metallurgin för klorering vid bearbetning av polymetalliska malmer, utvinning av guld ur malmer, och det används även inom oljeraffineringsindustrin, inom jordbruket, inom medicin och sanitet, för neutralisering av dricks- och avloppsvatten , inom pyroteknik och ett antal andra områden av den nationella ekonomin. Som ett resultat av utvecklingen av områden för användning av klor, främst på grund av framgången med organisk syntes, är världsproduktionen av klor mer än 20 miljoner ton/år.
Huvudexempel på tillämpning och användning av klor inom olika vetenskapsgrenar, industri och hushållsbehov:
1.vid tillverkning av polyvinylklorid, plastföreningar, syntetiskt gummi, av vilket de gör: trådisolering, fönsterprofiler, förpackningsmaterial, kläder och skor, linoleum och skivor, lacker, utrustning och skumplast, leksaker, instrumentdelar, byggmaterial. Polyvinylklorid framställs genom polymerisation av vinylklorid, som idag oftast tillverkas av eten med den klorbalanserade metoden via mellanprodukten 1,2-dikloretan.
CH2=CH2+Cl2=>CH2Cl-CH2ClCl-CH2Cl=> CH2=CHCl+HCl
1)som blekmedel (även om det inte är klor i sig som "bleker", utan atomärt syre, som bildas vid nedbrytning av underklorsyra enligt reaktionen: Cl2 + H2O ? HCl + HClO ? 2HCl + O*).
2)vid produktion av klororganiska insekticider - ämnen som dödar insekter som är skadliga för grödor, men som är säkra för växter (aldrin, DDT, hexakloran). En av de viktigaste insekticiderna är hexaklorcyklohexan (C6H6Cl6).
)används som kemisk krigföringsmedel, såväl som för produktion av andra kemiska stridsmedel: senapsgas (C4H8Cl2S), fosgen (CCl2O).
)för vattendesinfektion - "klorering". Den vanligaste metoden att desinficera dricksvatten är baserad på förmågan hos fritt klor och dess föreningar att hämma enzymsystemen hos mikroorganismer som katalyserar redoxprocesser. För att desinficera dricksvatten används följande: klor (Cl2), klordioxid (ClO2), kloramin (NH2Cl) och blekmedel (Ca(Cl)OCl).
)inom livsmedelsindustrin är den registrerad som en livsmedelstillsats E925.
)vid kemisk framställning av kaustiksoda (NaOH) (används vid framställning av rayon, inom tvålindustrin), saltsyra (HCl), blekmedel, bertolitsalt (KClO3), metallklorider, gifter, läkemedel, gödningsmedel.
)inom metallurgi för framställning av rena metaller: titan, tenn, tantal, niob.
TiO2 + 2C + 2Cl2 => TiCl4 + 2CO;
TiCl4 + 2Mg => 2MgCl2 + Ti (vid T=850°C)
)som en indikator på solneutriner i klor-argon-detektorer (Idén om en "kloredetektor" för att registrera solneutriner föreslogs av den berömda sovjetiska fysikern akademiker B. Pontecorvo och implementerades av den amerikanske fysikern R. Davis och hans medarbetare. Efter att ha fångat neutrinokärnan i klorisotopen med en atomvikt på 37, omvandlas till kärnan av isotopen argon-37, som producerar en elektron som kan registreras.).
Många utvecklade länder försöker begränsa användningen av klor i vardagen, bland annat för att förbränning av klorhaltigt avfall producerar en betydande mängd dioxiner (globala ekotoxiska ämnen med kraftiga mutagena egenskaper).
3.Kemiska metoder för framställning av klor
Tidigare var framställning av klor på kemisk väg med Weldon- och Deacon-metoderna vanligt. I dessa processer producerades klor genom oxidation av klorväte bildad som en biprodukt vid framställning av natriumsulfat från bordssalt genom inverkan av svavelsyra.
reaktion som sker med Weldon-metoden:
4HCl + MnO2 =>MnCl2+ 2H2O + Cl2
reaktion som sker med hjälp av Deacons metod:
HCl + O2 =>2H2O + 2Cl2
I Dikonovsky-processen användes kopparklorid som katalysator, vars 50% lösning (ibland med tillsats av NaCl) impregnerades med en porös keramisk bärare. Den optimala reaktionstemperaturen på en sådan katalysator låg vanligtvis inom området 430-490°. Denna katalysator förgiftas lätt av arsenikföreningar, med vilka den bildar inaktivt koppararsenat, såväl som svaveldioxid och svaveltrioxid. Närvaron av även små mängder svavelsyraånga i gasen orsakar en kraftig minskning av utbytet av klor som ett resultat av sekventiella reaktioner:
H2SO4 => SO2 + 1/2O2 + H2O+ C12 + 2H2O => 2НCl + H2SO4
C12 + H2O => 1/202 + 2HCl
Således är svavelsyra en katalysator som främjar den omvända omvandlingen av Cl2 till HCl. Därför, innan oxidation på en kopparkatalysator, måste hydrokloridgas renas grundligt från föroreningar som minskar utbytet av klor.
Deacons installation bestod av en gasvärmare, ett gasfilter och en kontaktapparat av ett cylindriskt stålhölje, inuti vilket det fanns två koncentriskt placerade keramiska cylindrar med hål; det ringformiga utrymmet mellan dem är fyllt med en katalysator. Klorväte oxiderades med luft, så kloret späddes ut. En blandning innehållande 25 vol.% HCl och 75 vol.% luft (~16% O2) matades in i kontaktapparaten, och gasen som lämnade apparaten innehöll ca 8 % C12, 9 % HCl, 8 % vattenånga och 75 % luft. En sådan gas användes vanligtvis för att framställa blekmedel efter att ha tvättat den med HCl och torkat den med svavelsyra.
Återställandet av Deacon-processen är för närvarande baserad på oxidation av väteklorid inte med luft, utan med syre, vilket gör det möjligt att erhålla koncentrerad klor med hjälp av högaktiva katalysatorer. Den resulterande klor-syreblandningen tvättas från HCl-rester successivt med 36 och 20% saltsyra och torkas med svavelsyra. Kloret görs sedan flytande och syret återförs till processen. Klor separeras också från syre genom att absorbera klor under ett tryck på 8 atm med svavelklorid, som sedan regenereras för att producera 100 % klor:
Сl2 + S2CI2
Lågtemperaturkatalysatorer används, till exempel koppardiklorid aktiverad med salter av sällsynta jordartsmetaller, vilket gör det möjligt att genomföra processen även vid 100°C och därför kraftigt öka graden av omvandling av HCl till Cl2. På en kromoxidkatalysator förbränns HCl i syre vid 340-480°C. Användningen av en katalysator från en blandning av V2O5 med alkalimetallpyrosulfater och aktivatorer på silikagel vid 250–20°C beskrivs. Mekanismen och kinetiken för denna process har studerats och de optimala förutsättningarna för dess genomförande har fastställts, särskilt i en fluidiserad bädd.
Oxidation av väteklorid med syre utförs också med en smält blandning av FeCl3 + KCl i två steg, utförda i separata reaktorer. I den första reaktorn oxideras järnklorid för att bilda klor:
2FeCl3 + 1
I den andra reaktorn regenereras järnklorid från järnoxid med väteklorid:
O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H20
För att minska ångtrycket av järn(III)klorid tillsätts kaliumklorid. Det föreslås också att utföra denna process i en apparat, i vilken en kontaktmassa bestående av Fe2O3, KC1 och koppar, kobolt eller nickelklorid avsatt på en inert bärare rör sig från toppen till botten av apparaten. På toppen av apparaten passerar den genom en varm kloreringszon, där Fe2O3 omvandlas till FeCl3, och interagerar med HCl som finns i gasflödet som går från botten till toppen. Därefter sänks kontaktmassan ner i kylzonen, där elementärt klor bildas under inverkan av syre och FeCl3 omvandlas till Fe2O3. Den oxiderade kontaktmassan återförs till kloreringszonen.
En liknande indirekt oxidation av HCl till Cl2 utförs enligt följande schema:
2HC1 + MgO = MgCl2 + H2O
Det föreslås att samtidigt producera klor och svavelsyra genom att leda en gas innehållande HCl, O2 och ett stort överskott av SO2 genom en vanadinkatalysator vid 400600°C. Sedan kondenseras H2SO4 och HSO3Cl från gasen och SO3 absorberas med svavelsyra, klor blir kvar i gasfasen. HSO3Cl hydrolyseras och den frigjorda HCl återförs till processen.
Oxidation utförs ännu mer effektivt av sådana oxidationsmedel som PbO2, KMnO4, KClO3, K2Cr2O7:
2KMnO4 + 16HCl => 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2^ +8H2O
Klor kan också erhållas genom oxidation av klorider. Till exempel, när NaCl och SO3 interagerar inträffar följande reaktioner:
NaCl + 2SO3 = 2NaSO3Cl
NaSO3Cl = Cl2 + SO2 + Na2S04
NaSO3Cl sönderdelas vid 275°C. En blandning av SO2- och C12-gaser kan separeras genom att absorbera klor SO2Cl2 eller CCl4 eller utsätta den för rektifiering, vilket resulterar i en azeotrop blandning innehållande 88 mol. % Cl2 och 12 mol. %SO2. Den azeotropa blandningen kan separeras ytterligare genom att omvandla SO2 till SO2C12 och separera överskott av klor, och SO2Cl2 som sönderdelas vid 200° till SO2 och Cl2, som tillsätts till blandningen som skickas för rektifikation.
Klor kan erhållas genom oxidation av klorid eller väteklorid med salpetersyra, såväl som kvävedioxid:
ZHCl + HNO3 => Сl2 + NOCl + 2N2O
Ett annat sätt att få klor är nedbrytningen av nitrosylklorid, som kan uppnås genom dess oxidation:
NOCl + O2 = 2NO2 + Cl2
Det föreslås också, till exempel, att oxidera NOCl med 75% salpetersyra för att erhålla klor:
2NOCl + 4HNO3 = Cl2 + 6NO2 + 2H2O
Blandningen av klor och kvävedioxid separeras och omvandlar NO2 till svag salpetersyra, som sedan används för att oxidera HCl i det första steget av processen för att bilda Cl2 och NOCl. Den största svårigheten med att utföra denna process i industriell skala är elimineringen av korrosion. Keramik, glas, bly, nickel och plast används som material för utrustning. Använder denna metod i USA 1952-1953. Anläggningen fungerade med en kapacitet på 75 ton klor per dag.
En cyklisk metod har utvecklats för framställning av klor genom oxidation av väteklorid med salpetersyra utan bildning av nitrosylklorid enligt reaktionen:
2HCl + 2HNO3 = Cl2 + 2N02 + 2H2O
Processen sker i flytande fas vid 80°C, utbytet av klor når 100%, NO2 erhålls i flytande form.
Därefter har dessa metoder helt ersatts av elektrokemiska, men för närvarande återupplivas kemiska metoder för att framställa klor på ny teknisk grund. Alla är baserade på direkt eller indirekt oxidation av HCl (eller klorider), där det vanligaste oxidationsmedlet är atmosfäriskt syre.
Elektrolys. Konceptet och kärnan i processen
Elektrolys är en uppsättning elektrokemiska redoxprocesser som sker på elektroderna under passagen av en elektrisk likström genom en smälta eller lösning med elektroder nedsänkta i den.
Ris. 4.1. Processer som sker under elektrolys. Elektrolysbaddiagram: 1 - bad, 2 - elektrolyt, 3 - anod, 4 - katod, 5 - strömkälla
Elektroder kan vara vilket material som helst som leder elektrisk ström. Metaller och legeringar används främst, icke-metalliska elektroder kan till exempel vara grafitstavar (eller kol). Mindre vanligt är att vätskor används som en elektrod. En positivt laddad elektrod är anoden. En negativ laddad elektrod är en katod. Under elektrolys oxideras anoden (den löses upp) och katoden reduceras. Det är därför anoden bör tas på ett sådant sätt att dess upplösning inte påverkar den kemiska processen som sker i lösningen eller smältan. En sådan anod kallas en inert elektrod. Du kan använda grafit (kol) eller platina som en inert anod. Du kan använda en metallplatta som katod (den kommer inte att lösas upp). Koppar, mässing, kol (eller grafit), zink, järn, aluminium, rostfritt stål är lämpliga.
Exempel på elektrolys av smältor:
Exempel på elektrolys av saltlösningar:
(Cl? anjoner oxideras vid anoden, och inte syre O? II vattenmolekyler, eftersom elektronegativiteten hos klor är mindre än syre, och därför ger klor upp elektroner lättare än syre)
Elektrolys av vatten utförs alltid i närvaro av en inert elektrolyt (för att öka den elektriska ledningsförmågan hos en mycket svag elektrolyt - vatten):
Beroende på den inerta elektrolyten utförs elektrolysen i en neutral, sur eller alkalisk miljö. När man väljer en inert elektrolyt är det nödvändigt att ta hänsyn till att metallkatjoner, som är typiska reduktionsmedel (till exempel Li+, Cs+, K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+), aldrig reduceras vid katoden i en vattenlösning. lösning och syre O?II-anjoner av oxosyror oxideras aldrig vid anoden med ett grundämne i den högsta oxidationsgraden (till exempel ClO4?, SO42?, NO3?, PO43?, CO32?, SiO44?, MnO4?), vatten oxideras istället.
Elektrolys involverar två processer: migreringen av reagerande partiklar under påverkan av ett elektriskt fält till elektrodens yta och överföringen av laddning från partikel till elektrod eller från elektrod till partikel. Migrationen av joner bestäms av deras rörlighet och transportantal. Processen för överföring av flera elektriska laddningar utförs som regel i form av en sekvens av enelektronreaktioner, det vill säga i etapper, med bildning av mellanliggande partiklar (joner eller radikaler), som ibland finns för någon tid på elektroden i adsorberat tillstånd.
Hastigheten för elektrodereaktioner beror på:
elektrolytsammansättning
elektrolytkoncentration
elektrodmaterial
elektrodpotential
temperatur
hydrodynamiska förhållanden.
Strömtätheten är ett mått på reaktionshastigheten. Detta är en vektorfysisk, vars modul bestäms av förhållandet mellan strömstyrkan (antalet överförda elektriska laddningar per tidsenhet) i ledaren och tvärsnittsarean.
Faradays lagar för elektrolys är kvantitativa samband baserade på elektrokemiska studier och hjälper till att bestämma massan av produkter som bildas under elektrolys. I sin mest allmänna form är lagarna formulerade enligt följande:
)Faradays första lag för elektrolys: massan av ett ämne som avsätts på en elektrod under elektrolys är direkt proportionell mot mängden elektricitet som överförs till denna elektrod. Med mängd elektricitet menar vi elektrisk laddning, vanligtvis mätt i coulombs.
2)Faradays andra lag för elektrolys: för en given mängd elektricitet (elektrisk laddning) är massan av ett kemiskt element avsatt på elektroden direkt proportionell mot elementets ekvivalenta massa. Ekvivalentmassan av ett ämne är dess molära massa dividerat med ett heltal, beroende på den kemiska reaktion som ämnet deltar i.
I matematisk form kan Faradays lagar representeras enligt följande:
där m är massan av ämnet avsatt på elektroden i gram, är den totala elektriska laddningen som passerar genom ämnet = 96 485,33(83) C mol?1 är Faradays konstant, är ämnets molära massa (till exempel molaren vattenmassa H2O = 18 g/mol), är valenstalet för joner av ett ämne (antal elektroner per jon).
Observera att M/z är den ekvivalenta massan av det deponerade ämnet.
För Faradays första lag är M, F och z konstanter, så ju större värdet på Q är, desto större blir värdet på m.
För Faradays andra lag är Q, F och z konstanter, så ju större M/z-värdet (ekvivalent massa), desto större blir m-värdet.
I det enklaste fallet leder likströmselektrolys till:
I det mer komplexa fallet med växelström, den totala laddningen Q för strömmen I( ?) summeras över tiden? :
där t är den totala elektrolystiden.
I industrin utförs elektrolysprocessen i speciella enheter - elektrolysörer.
Industriell produktion av klor
För närvarande produceras klor huvudsakligen genom elektrolys av vattenlösningar, nämligen en av
Råvarorna för den elektrolytiska produktionen av klor är huvudsakligen lösningar av bordssalt NaCl, erhållna genom att lösa fast salt, eller naturliga saltlösningar. Det finns tre typer av saltfyndigheter: fossilt salt (cirka 99 % av reserverna); saltsjöar med bottensediment av självsedimenterat salt (0,77 %); resten är underjordiska klyftor. Lösningar av bordssalt, oavsett framställningsväg, innehåller föroreningar som försämrar elektrolysprocessen. Under elektrolys med en fast katod har kalciumkatjoner Ca2+, Mg2+ och SO42-anjoner en särskilt negativ effekt, och under elektrolys med en flytande katod - föroreningar av föreningar som innehåller tungmetaller, såsom krom, vanadin, germanium och molybden.
Kristallint salt för klorelektrolys måste ha följande sammansättning (%): natriumklorid inte mindre än 97,5; Mg2+ inte mer än 0,05; olösligt sediment inte mer än 0,5; Ca2+ inte mer än 0,4; K+ inte mer än 0,02; SO42 - inte mer än 0,84; luftfuktighet högst 5; inblandning av tungmetaller (bestämd genom amalgamtest cm3 H2) högst 0,3. Saltrening utförs med en lösning av soda (Na2CO3) och kalkmjölk (en suspension av Ca(OH)2 i vatten). Förutom kemisk rening befrias lösningar från mekaniska föroreningar genom sedimentering och filtrering.
Elektrolys av bordssaltlösningar utförs i bad med en fast järn (eller stål) katod och med membran och membran, i bad med en flytande kvicksilverkatod. Industriella elektrolysörer som används för att utrusta moderna stora klorbutiker måste ha hög prestanda, en enkel design, vara kompakt, fungera tillförlitligt och stadigt.
Elektrolys fortskrider enligt följande schema:
MeCl + H2O => MeOH + Cl2 + H2,
där Me är en alkalimetall.
Under den elektrokemiska nedbrytningen av bordssalt i elektrolysatorer med fasta elektroder inträffar följande grundläggande, reversibla och irreversibla jonreaktioner:
dissociation av molekyler av bordssalt och vatten (förekommer i elektrolyten)
NaCl-Na++Cl-
Oxidation av klorjon (vid anoden)
C1- - 2e- => C12
reduktion av vätejoner och vattenmolekyler (vid katoden)
Н+ - 2е- => Н2
Н2O - 2е - => Н2 + 2ОН-
Association av joner till en natriumhydroxidmolekyl (i en elektrolyt)
Na+ + OH- - NaOH
Användbara produkter är natriumhydroxid, klor och väte. Alla tas bort från elektrolysatorn separat.
Ris. 5.1. Schema för en membranelektrolysator
Kaviteten i elektrolysatorn med en solid katod (fig. 3) delas av en porös
De första industriella elektrolysörerna fungerade i batch-läge. Elektrolysprodukterna i dem separerades av ett cementmembran. Därefter skapades elektrolysatorer där klockformade skiljeväggar användes för att separera elektrolysprodukterna. I nästa steg uppträdde elektrolysatorer med ett flödesmembran. De kombinerade motströmsprincipen med användningen av ett separeringsmembran, som var tillverkat av asbestpapp. Därefter upptäcktes en metod för att tillverka ett diafragma av asbestmassa, lånat från pappersindustrins teknologi. Denna metod gjorde det möjligt att utveckla design för elektrolysörer för höga strömbelastningar med en icke-borttagbar kompakt fingerkatod. För att öka livslängden för asbestmembranet föreslås det att införa några syntetiska material i dess sammansättning som en beläggning eller bindning. Det föreslås också att membranen tillverkas helt av nya syntetiska material. Det finns bevis för att sådana kombinerade asbestsyntetiska eller specialtillverkade syntetiska membran har en livslängd på upp till 500 dagar. Särskilda jonbytarmembran utvecklas också som gör det möjligt att få ren kaustiksoda med mycket låg natriumkloridhalt. Verkan hos sådana membran är baserad på användningen av deras selektiva egenskaper för passage av olika joner.
I tidiga konstruktioner avlägsnades kontaktpunkterna för strömledningarna till grafitanoderna från elektrolysatorns hålighet till utsidan. Därefter utvecklades metoder för att skydda kontaktdelarna på anoder nedsänkta i elektrolyten. Med hjälp av dessa tekniker skapades industriella elektrolysörer med bottenströmförsörjning, där anodkontakterna är placerade i elektrolysatorns hålighet. De används överallt idag för framställning av klor och kaustiksoda på en fast katod.
En ström av mättad lösning av bordssalt (renad saltlösning) strömmar kontinuerligt in i anodutrymmet i membranelektrolysatorn. Som ett resultat av den elektrokemiska processen frigörs klor vid anoden på grund av nedbrytningen av bordssalt, och väte frigörs vid katoden på grund av nedbrytningen av vatten. Klor och väte avlägsnas från elektrolysatorn utan att blandas, separat. I detta fall är nära-katodzonen berikad med natriumhydroxid. En lösning från nära-katodzonen, kallad elektrolytisk vätska, innehållande oupplöst bordssalt (ungefär hälften av den mängd som tillförs saltlake) och natriumhydroxid avlägsnas kontinuerligt från elektrolysatorn. I nästa steg indunstas elektrolytvätskan och NaOH-halten i den justeras till 42-50 % i enlighet med standarden. Bordssalt och natriumsulfat fälls ut när koncentrationen av natriumhydroxid ökar.
NaOH-lösningen dekanteras från kristallerna och överförs som en färdig produkt till ett lager eller kaustiksmältningssteg för att erhålla en fast produkt. Kristallint bordssalt (omvänt salt) återförs till elektrolys, vilket förbereder den så kallade omvända saltlösningen. För att undvika ackumulering av sulfat i lösningar avlägsnas sulfat från det innan den omvända saltlösningen förbereds. Förlusten av bordssalt kompenseras genom att tillsätta färsk saltlake som erhålls genom underjordisk urlakning av saltlager eller genom att lösa fast bordssalt. Innan den blandas med retursaltlösning, rengörs färsk saltlake från mekaniska suspensioner och en betydande del av kalcium- och magnesiumjoner. Det resulterande kloret separeras från vattenånga, komprimeras och överförs antingen direkt till konsumenter eller för att göra klor flytande. Väte separeras från vatten, komprimeras och överförs till konsumenterna.
Samma kemiska reaktioner sker i en membranelektrolysator som i en diafragmaelektrolysator. Istället för ett poröst diafragma används ett katjoniskt membran (fig. 5).
Ris. 5.2. Diagram av en membranelektrolysator
Membranet förhindrar inträngning av klorjoner i katolyten (elektrolyt i katodutrymmet), på grund av vilket kaustik soda kan erhållas direkt i elektrolysatorn nästan utan salt, med en koncentration på 30 till 35%. Eftersom det inte finns något behov av att separera saltet, gör avdunstning det möjligt att producera 50 % kommersiell kaustiksoda mycket lättare och till lägre kapital- och energikostnader. Eftersom kaustiksoda i membranprocessen är av mycket högre koncentration, används dyrt nickel som katod.
Ris. 5.3. Schematisk av en kvicksilverelektrolysator
Den totala reaktionen av nedbrytning av bordssalt i kvicksilverelektrolysatorer är densamma som i diafragmaelektrolysatorer:
NaCl+H2O => NaOH + 1/2Сl2+ 1/2Н2
Men här sker det i två steg, var och en i en separat apparat: en elektrolysator och en nedbrytare. De är strukturellt kombinerade med varandra och kallas ett elektrolytiskt bad, och ibland en kvicksilverelektrolysör.
I det första steget av processen - i elektrolysatorn - sker den elektrolytiska nedbrytningen av bordssalt (dess mättade lösning tillförs elektrolysatorn) för att producera klor vid anoden och natriumamalgam vid kvicksilverkatoden, enligt följande reaktion :
NaCl + nHg => 1/2Cl2 + NaHgn
Nedbrytaren genomgår det andra steget av processen, där natriumamalgam under inverkan av vatten omvandlas till natriumhydroxid och kvicksilver:
NaHgn + H2O => NaOH +1/2H2+nHg
Av allt salt som matas in i elektrolysatorn med saltlake går endast 15-20% av den tillförda mängden i reaktion (2), och resten av saltet, tillsammans med vatten, lämnar elektrolysatorn i form av kloranolyt - en lösning av bordssalt i vatten innehållande 250-270 kg/m3 NaCl mättad med klor. Det "starka amalgamet" som kommer ut ur elektrolysatorn och vattnet matas in i nedbrytaren.
Elektrolysören i alla tillgängliga utföranden är gjord i form av en lång och relativt smal, lätt lutande ståldike, längs vars botten ett tunt lager av amalgam flyter genom gravitationen, vilket är katoden, och anolyt flyter ovanpå. Saltlösning och svagt amalgam matas från den övre upphöjda kanten av elektrolysören genom "inloppsfickan".
Starkt amalgam flödar från den nedre änden av elektrolysören genom "utloppsfickan". Klor och kloranolyt kommer ut tillsammans genom ett rör, också placerat i den nedre änden av elektrolysatorn. Anoder är upphängda ovanför hela amalgamflödesspegeln eller katoden på ett avstånd av 3-5 mm från katoden. Ovansidan av elektrolysatorn är täckt med ett lock.
Två typer av nedbrytare är vanliga: horisontella och vertikala. De första är gjorda i form av en lutande ränna av stål av samma längd som elektrolysören. En ström av amalgam rinner längs botten av nedbrytaren, som är installerad i en liten vinkel. Ett sönderfallsmunstycke av grafit är nedsänkt i detta flöde. Vatten rör sig i motström. Som ett resultat av sönderdelningen av amalgamet är vattnet mättat med kaustik. Den kaustiska lösningen tillsammans med väte lämnar nedbrytaren genom ett rör i botten, och det dåliga amalgamet eller kvicksilvret pumpas in i cellfickan.
Förutom elektrolysören, nedbrytaren, fickorna och överföringsrören innehåller elektrolysbadsatsen en kvicksilverpump. Två typer av pumpar används. I de fall baden är utrustade med en vertikal kokare eller där kokaren är installerad under elektrolysatorn, används konventionella dränkbara centrifugalpumpar nedsänkta i kokaren. För bad där nedbrytaren är installerad bredvid elektrolysatorn pumpas amalgamet med en konisk rotationspump av originaltyp.
Alla ståldelar i elektrolysatorn som kommer i kontakt med klor eller kloranolyt är skyddade med en speciell kvalitet av vulkaniserad gummibeläggning (gummi). Det skyddande gummiskiktet är inte helt resistent. Med tiden blir det klorerat och blir skört och spricker på grund av temperaturen. Med jämna mellanrum förnyas skyddsskiktet. Alla andra delar av elektrolysbadet: nedbrytare, pump, överflöden är gjorda av oskyddat stål, eftersom varken väte eller kaustik lösning korroderar det.
För närvarande är grafitanoder de vanligaste i kvicksilverelektrolysatorer. De ersätts dock av ORTA.
6.Säkerhetsåtgärder vid klorproduktion
och miljöskydd
Faran för personal vid produktion av klor bestäms av den höga toxiciteten av klor och kvicksilver, möjligheten att i utrustningen bilda explosiva gasblandningar av klor och väte, väte och luft, samt lösningar av kvävetriklorid i flytande klor , användningen i produktionen av elektrolysörer - enheter som har en ökad elektrisk potential i förhållande till jorden, egenskaperna hos den kaustikalkali som produceras i denna produktion.
Att andas in luft som innehåller 0,1 mg/l klor i 30-60 minuter är livsfarligt. Inandning av luft som innehåller mer än 0,001 mg/l klor irriterar luftvägarna. Maximal tillåten koncentration (MPC) av klor i luften i befolkade områden: i genomsnitt dagligen 0,03 mg/m3, maximalt en gång 0,1 mg/m3, i luften i arbetsområdet i industrilokaler är 1 mg/m3, lukt perceptionströskel 2 mg/m3. Vid en koncentration av 3-6 mg/m3 känns en distinkt lukt, irritation (rodnad) i ögon och nässlemhinnor uppstår, vid 15 mg/m3 - irritation av nasofarynx, vid 90 mg/m3 - intensiva hostattacker . Exponering för 120 - 180 mg/m3 i 30-60 minuter är livshotande, vid 300 mg/m3 är döden möjlig, en koncentration på 2500 mg/m3 leder till döden inom 5 minuter, vid en koncentration på 3000 mg/m3 dödsfall uppstår efter några andetag. Den högsta tillåtna koncentrationen av klor för filtrering av industriella och civila gasmasker är 2500 mg/m3.
Förekomsten av klor i luften bestäms av kemiska spaningsanordningar: VPKhR, PPKhR, PKhR-MV med hjälp av indikatorrör IT-44 (rosa färg, känslighetströskel 5 mg/m3), IT-45 (orange färg), aspiratorer AM- 5, AM-0055, AM-0059, NP-3M med indikatorrör för klor, universell gasanalysator UG-2 med ett mätområde på 0-80 mg/m3, gasdetektor "Kolion-701" i området 0- 20 mg/m3. I öppet utrymme - med SIP "KORSAR-X" enheter. Inomhus - med SIP "VEGA-M" enheter. För att skydda mot klor i händelse av funktionsfel eller nödsituationer måste alla personer i verkstäderna ha och omgående använda gasmasker av märkena "B" eller "BKF" (förutom kvicksilverelektrolysverkstäder), samt skyddskläder: tyg eller gummerade kostymer, gummistövlar och vantar. Lådor med anti-klorgasmasker ska målas gula.
Kvicksilver är giftigare än klor. Den högsta tillåtna koncentrationen av dess ångor i luften är 0,00001 mg/l. Det påverkar människokroppen genom inandning och kontakt med huden, samt genom kontakt med sammanslagna föremål. Dess ångor och stänk adsorberas (absorberas) av kläder, hud och tänder. Samtidigt avdunstar kvicksilver lätt vid temperatur; tillgänglig i elektrolysverkstaden, och koncentrationen av dess ångor i luften överstiger vida det högsta tillåtna. Därför är elektrolysverkstäder med vätskekatod utrustade med kraftfull ventilation, som under normal drift säkerställer en acceptabel nivå av kvicksilverångakoncentration i verkstadsatmosfären. Detta är dock inte tillräckligt för säker drift. Det är också nödvändigt att följa den så kallade kvicksilverdisciplinen: följ reglerna för hantering av kvicksilver. Efter dem, innan de börjar arbeta, går personalen genom en sanitetskontroll, i en ren avdelning där de lämnar sina hemkläder och tar på sig nytvättat linne, som är specialkläder. I slutet av skiftet lämnas ytterkläder och smutsiga linne i den smutsiga delen av sanitetsinspektionsrummet och arbetarna duschar, borstar tänderna och sätter på sig husgeråd på den rena avdelningen i sanitetsinspektionsrummet.
I verkstäder där de arbetar med klor och kvicksilver ska man använda en gasmask av märket "G" (gasmasklådan är målad svart och gul) och gummihandskar. Reglerna för "kvicksilverdisciplin" föreskriver att arbete med kvicksilver och amalgamerat ytor bör endast utföras under ett lager av vatten; Utspillt kvicksilver ska omedelbart spolas ner i avloppet där det finns kvicksilverfällor.
Miljön hotas av utsläpp av klor och kvicksilverånga till atmosfären, utsläpp av kvicksilversalter och kvicksilverdroppar, föreningar som innehåller aktivt klor i avloppsvatten och markförgiftning av kvicksilverslam. Klor kommer ut i atmosfären vid olyckor, med ventilationsutsläpp och avgaser från olika apparater. Kvicksilverånga förs ut med luften från ventilationssystem. Normen för klorhalt i luften vid utsläpp till atmosfären är 0,03 mg/m3. Denna koncentration kan uppnås om alkalisk flerstegs avgastvättning används. Normen för kvicksilverhalten i luften när den släpps ut i atmosfären är 0,0003 mg/m3, och i avloppsvatten vid utsläpp till vattendrag är 4 mg/m3.
Neutralisera klor med följande lösningar:
mjölk av kalk, för vilken 1 viktdel släckt kalk hälls i 3 delar vatten, blandas noggrant, sedan hälls kalklösningen ovanpå (till exempel 10 kg släckt kalk + 30 liter vatten);
5% vattenlösning av soda, för vilken 2 viktdelar soda löses upp med blandning med 18 delar vatten (till exempel 5 kg soda + 95 liter vatten);
En 5% vattenlösning av kaustiksoda, för vilken 2 viktdelar kaustiksoda löses upp under blandning med 18 delar vatten (till exempel 5 kg kaustiksoda + 95 liter vatten).
Om klorgas läcker sprutas vatten för att släcka ångan. Vattenförbrukningsgraden är inte standardiserad.
När flytande klor rinner ut, är spillplatsen inhägnad med en jordvall och fylld med kalkmjölk, en lösning av soda, kaustiksoda eller vatten. För att neutralisera 1 ton flytande klor behövs 0,6-0,9 ton vatten eller 0,5-0,8 ton lösningar. För att neutralisera 1 ton flytande klor krävs 22-25 ton lösningar eller 333-500 ton vatten.
För att spruta vatten eller lösningar används bevattnings- och brandbilar, autopåfyllningsstationer (ATs, PM-130, ARS-14, ARS-15), samt brandposter och specialsystem som finns tillgängliga vid kemiskt farliga anläggningar.
Slutsats
Eftersom volymerna av klor som erhålls med laboratoriemetoder är försumbara i jämförelse med den ständigt växande efterfrågan på denna produkt, är det ingen mening att göra en jämförande analys av dem.
Av de elektrokemiska produktionsmetoderna är den enklaste och mest bekväma elektrolysen med en flytande (kvicksilver) katod, men denna metod är inte utan nackdelar. Det orsakar betydande miljöskador genom avdunstning och läckage av metalliskt kvicksilver och klorgas.
Elektrolysatorer med fast katod eliminerar risken för miljöföroreningar med kvicksilver. Vid val mellan membran- och membranelektrolysatorer för nya produktionsanläggningar är det att föredra att använda de senare, eftersom de är mer ekonomiska och ger möjlighet att få en slutprodukt av högre kvalitet.
Bibliografi
1.Zaretsky S. A., Suchkov V. N., Zhivotinsky P. B. Elektrokemisk teknologi för oorganiska ämnen och kemiska strömkällor: En lärobok för tekniska skolstudenter. M..: Högre. Skolan, 1980. 423 sid.
2.Mazanko A.F., Kamaryan G.M., Romashin O.P. Industriell membranelektrolys. M.: förlag "Chemistry", 1989. 240 sid.
.Pozin M.E. Teknik för mineralsalter (gödselmedel, bekämpningsmedel, industriella salter, oxider och syror), del 1, red. 4:e, rev. L., Förlag "Chemistry", 1974. 792 sid.
.Fioshin M. Ya., Pavlov V. N. Elektrolys i oorganisk kemi. M.: förlag "Nauka", 1976. 106 sid.
.Yakimenko L. M. Produktion av klor, kaustiksoda och oorganiska klorprodukter. M.: förlag "Chemistry", 1974. 600 sid.
Internetkällor
6.Säkerhetsregler för produktion, lagring, transport och användning av klor // URL: #"justify">7. Akut kemiskt farliga ämnen // URL: #"justify">. Klor: ansökan // URL: #"justify">.
(enligt Pauling)
/cm³
Klor (χλωρός - grön) - ett element i huvudundergruppen i den sjunde gruppen, den tredje perioden av det periodiska systemet av kemiska element i D.I. Mendeleev, med atomnummer 17. Betecknas med symbolen Cl (lat. Klor). Kemiskt aktiv icke-metall. Det är en del av gruppen halogener (ursprungligen användes namnet "halogen" av den tyske kemisten Schweiger för klor [bokstavligen, "halogen" översätts med salt), men det slog inte fast och blev sedan vanligt för grupp VII av grundämnen, vilket inkluderar klor).
Det enkla ämnet klor (CAS-nummer: 7782-50-5) är under normala förhållanden en giftig gas av gulgrön färg, med en stickande lukt. Diatomisk klormolekyl (formel Cl2).
Klor atom diagram
Klor erhölls först 1772 av Scheele, som beskrev dess frisättning under interaktionen av pyrolusit med saltsyra i sin avhandling om pyrolusit:
4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O
Scheele noterade lukten av klor, liknande den av aqua regia, dess förmåga att reagera med guld och cinnober, och dess blekningsegenskaper.
Scheele föreslog dock, i enlighet med flogistonteorin som var dominerande inom kemin vid den tiden, att klor är avflogistikerad saltsyra, det vill säga oxiden av saltsyra. Berthollet och Lavoisier föreslog att klor är en oxid av grundämnet muria, men försök att isolera det förblev misslyckade tills Davys arbete, som lyckades bryta ner bordssalt till natrium och klor genom elektrolys.
Utbredning i naturen
Det finns två isotoper av klor som finns i naturen: 35 Cl och 37 Cl. I jordskorpan är klor den vanligaste halogenen. Klor är mycket aktivt - det kombineras direkt med nästan alla element i det periodiska systemet. Därför finns det i naturen endast i form av föreningar i mineralerna: halit NaCl, sylvit KCl, sylvinit KCl NaCl, bischofit MgCl 2 6H2O, karnalit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainit KCl MgSO 4 3H 2 O. Den största reserverna av klor finns i salterna i havens och oceanernas vatten.
Klor står för 0,025 % av det totala antalet atomer i jordskorpan, clarketalet av klor är 0,19 % och människokroppen innehåller 0,25 % klorjoner i massa. I människo- och djurkroppar finns klor huvudsakligen i intercellulära vätskor (inklusive blod) och spelar en viktig roll i regleringen av osmotiska processer, såväl som i processer associerade med nervcellers funktion.
Isotopisk sammansättning
Det finns 2 stabila isotoper av klor som finns i naturen: med ett masstal på 35 och 37. Proportionerna av deras innehåll är 75,78% respektive 24,22%.
| Isotop | Relativ massa, a.m.u. | Halva livet | Typ av förfall | Kärnkraftssnurr |
|---|---|---|---|---|
| 35 Cl | 34.968852721 | Stabil | — | 3/2 |
| 36 Cl | 35.9683069 | 301 000 år | β-sönderfall i 36 Ar | 0 |
| 37Cl | 36.96590262 | Stabil | — | 3/2 |
| 38Cl | 37.9680106 | 37,2 minuter | β-sönderfall i 38 Ar | 2 |
| 39Cl | 38.968009 | 55,6 minuter | β-sönderfall till 39 Ar | 3/2 |
| 40 Cl | 39.97042 | 1.38 minuter | β-sönderfall i 40 Ar | 2 |
| 41 Cl | 40.9707 | 34 s | β-sönderfall i 41 Ar | |
| 42Cl | 41.9732 | 46,8 s | β-sönderfall i 42 Ar | |
| 43Cl | 42.9742 | 3,3 s | β-sönderfall i 43 Ar |
Fysikaliska och fysikalisk-kemiska egenskaper
Under normala förhållanden är klor en gulgrön gas med en kvävande lukt. Några av dess fysiska egenskaper presenteras i tabellen.
Vissa fysiska egenskaper hos klor
| Fast egendom | Menande |
|---|---|
| Koktemperatur | -34 °C |
| Smält temperatur | −101 °C |
| Nedbrytningstemperatur (dissociationer till atomer) |
~1400°С |
| Densitet (gas, n.s.) | 3,214 g/l |
| Elektronaffinitet för en atom | 3,65 eV |
| Första joniseringsenergin | 12,97 eV |
| Värmekapacitet (298 K, gas) | 34,94 (J/mol K) |
| Kritisk temperatur | 144°C |
| Kritisk press | 76 atm |
| Standardentalpi för formation (298 K, gas) | 0 (kJ/mol) |
| Standardentropi av formation (298 K, gas) | 222,9 (J/mol K) |
| Smältentalpi | 6,406 (kJ/mol) |
| Entalpi av kokning | 20,41 (kJ/mol) |
När det kyls förvandlas klor till en vätska vid en temperatur av cirka 239 K, och sedan under 113 K kristalliseras det till ett ortorombiskt gitter med rymdgrupp Cmca och parametrarna a=6,29 b=4,50, c=8,21. Under 100 K blir den ortorombiska modifieringen av kristallint klor tetragonal, med en rymdgrupp P4 2/ncm och gitterparametrarna a=8,56 och c=6,12.
Löslighet
| Lösningsmedel | Löslighet g/100 g |
|---|---|
| Bensen | Låt oss lösa upp |
| Vatten (0 °C) | 1,48 |
| Vatten (20 °C) | 0,96 |
| Vatten (25 °C) | 0,65 |
| Vatten (40 °C) | 0,46 |
| Vatten (60°C) | 0,38 |
| Vatten (80 °C) | 0,22 |
| Koltetraklorid (0 °C) | 31,4 |
| Koltetraklorid (19 °C) | 17,61 |
| Koltetraklorid (40 °C) | 11 |
| Kloroform | Väl löslig |
| TiCl4, SiCl4, SnCl4 | Låt oss lösa upp |
I ljus eller vid uppvärmning reagerar den aktivt (ibland med explosion) med väte enligt en radikal mekanism. Blandningar av klor med väte, innehållande från 5,8 till 88,3 % väte, exploderar vid bestrålning och bildar väteklorid. En blandning av klor och väte i små koncentrationer brinner med en färglös eller gulgrön låga. Maximal temperatur för väte-klor låga 2200 °C:
Cl2 + H2 → 2HCl 5Cl2 + 2P → 2PCl5 2S + Cl2 → S2Cl2Cl2 + 3F2 (ex.) → 2ClF3
Övriga fastigheter
Cl 2 + CO → COCl 2När det löses i vatten eller alkalier, dismuterar klor och bildar hypoklor (och vid upphettning, perklorsyra) och saltsyror, eller deras salter:
Cl2 + H2O → HCl + HClO 3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O Cl2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H2O 4NH3 + 3Cl2 → NCl3 + 3NH 4Cl
Oxiderande egenskaper hos klor
Cl2 + H2S → 2HCl + SReaktioner med organiska ämnen
CH3-CH3 + Cl2 → C2H 6-x Cl x + HClFäster till omättade föreningar via flera bindningar:
CH2=CH2 + Cl2 → Cl-CH2-CH2-Cl
Aromatiska föreningar ersätter en väteatom med klor i närvaro av katalysatorer (till exempel AlCl 3 eller FeCl 3):
C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl
Klormetoder för framställning av klor
Industriella metoder
Ursprungligen baserades den industriella metoden för att producera klor på Scheele-metoden, det vill säga reaktionen av pyrolusit med saltsyra:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H 2 O 2NaCl + 2H 2 O → H2 + Cl2 + 2NaOH Anod: 2Cl - - 2е - → Cl 2 0 Katod: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH-
Eftersom elektrolysen av vatten sker parallellt med elektrolysen av natriumklorid, kan den övergripande ekvationen uttryckas enligt följande:
1,80 NaCl + 0,50 H2O → 1,00 Cl2 + 1,10 NaOH + 0,03 H2
Tre varianter av den elektrokemiska metoden för framställning av klor används. Två av dem är elektrolys med en fast katod: diafragma och membranmetoder, den tredje är elektrolys med en flytande katod (kvicksilverproduktionsmetod). Bland de elektrokemiska produktionsmetoderna är den enklaste och mest bekväma metoden elektrolys med en kvicksilverkatod, men denna metod orsakar betydande skada på miljön till följd av avdunstning och läckage av metalliskt kvicksilver.
Diafragmametod med solid katod
Elektrolysatorns hålighet är uppdelad av en porös asbestavskiljning - ett membran - i katod- och anodutrymmen, där elektrolysatorns katod och anod är placerade. Därför kallas en sådan elektrolysör ofta diafragma, och produktionsmetoden är diafragmaelektrolys. Ett flöde av mättad anolyt (NaCl-lösning) flödar kontinuerligt in i anodutrymmet i membranelektrolysatorn. Som ett resultat av den elektrokemiska processen frigörs klor vid anoden på grund av nedbrytningen av halit, och väte frigörs vid katoden på grund av nedbrytningen av vatten. I detta fall är nära-katodzonen berikad med natriumhydroxid.
Membranmetod med solid katod
Membranmetoden liknar i huvudsak diafragmametoden, men anod- och katodutrymmena är åtskilda av ett katjonbytarpolymermembran. Membrantillverkningsmetoden är effektivare än diafragmametoden, men svårare att använda.
Kvicksilvermetod med flytande katod
Processen utförs i ett elektrolytiskt bad, som består av en elektrolysator, en nedbrytare och en kvicksilverpump, sammankopplade genom kommunikation. I elektrolytbadet cirkulerar kvicksilver under inverkan av en kvicksilverpump och passerar genom en elektrolysator och en nedbrytare. Elektrolysatorns katod är ett flöde av kvicksilver. Anoder - grafit eller låg slitage. Tillsammans med kvicksilver strömmar en ström av anolyt - en lösning av natriumklorid - kontinuerligt genom elektrolysatorn. Som ett resultat av den elektrokemiska nedbrytningen av klorid bildas klormolekyler vid anoden och vid katoden löses det frigjorda natriumet i kvicksilver och bildar ett amalgam.
Laboratoriemetoder
I laboratorier, för att producera klor, används vanligtvis processer baserade på oxidation av väteklorid med starka oxidationsmedel (till exempel mangan (IV) oxid, kaliumpermanganat, kaliumdikromat):
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 +8H 2O K2 Cr2O7 + 14HCl → 3Cl2 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O
Klorlagring
Kloret som produceras lagras i speciella "tankar" eller pumpas in i högtryckscylindrar av stål. Cylindrar med flytande klor under tryck har en speciell färg - träskfärg. Det bör noteras att under långvarig användning av klorcylindrar ansamlas extremt explosiv kvävetriklorid i dem, och därför måste klorcylindrar då och då genomgå rutintvätt och rengöring av kväveklorid.
Kvalitetsnormer för klor
Enligt GOST 6718-93 "Flytande klor. Tekniska specifikationer" tillverkas följande klorkvaliteter
Ansökan
Klor används i många industrier, vetenskap och hushållsbehov:
- Vid tillverkning av polyvinylklorid, plastföreningar, syntetiskt gummi, från vilket de gör: trådisolering, fönsterprofiler, förpackningsmaterial, kläder och skor, linoleum och skivor, lacker, utrustning och skumplast, leksaker, instrumentdelar, byggmaterial. Polyvinylklorid framställs genom polymerisation av vinylklorid, som idag oftast tillverkas av eten genom den klorbalanserade metoden genom mellanprodukten 1,2-dikloretan.
- Klorens blekande egenskaper har varit kända sedan länge, även om det inte är klor i sig som "bleker", utan atomärt syre, som bildas vid nedbrytning av underklorsyra: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O.. Denna metod att bleka tyger, papper, kartong har använts i flera århundraden.
- Produktion av klororganiska insekticider - ämnen som dödar insekter som är skadliga för grödor, men är säkra för växter. En betydande del av det klor som produceras konsumeras för att få fram växtskyddsmedel. En av de viktigaste insekticiderna är hexaklorcyklohexan (ofta kallad hexakloran). Detta ämne syntetiserades först 1825 av Faraday, men det fann praktisk tillämpning först mer än 100 år senare - på 30-talet av vårt århundrade.
- Det användes som ett kemiskt krigsmedel, såväl som för produktion av andra kemiska krigföringsmedel: senapsgas, fosgen.
- Att desinficera vatten - "klorering". Den vanligaste metoden att desinficera dricksvatten; baseras på förmågan hos fritt klor och dess föreningar att hämma enzymsystemen hos mikroorganismer som katalyserar redoxprocesser. För att desinficera dricksvatten används följande: klor, klordioxid, kloramin och blekmedel. SanPiN 2.1.4.1074-01 fastställer följande gränser (korridor) för det tillåtna innehållet av fritt kvarvarande klor i dricksvatten från centraliserad vattenförsörjning 0,3 - 0,5 mg/l. Ett antal forskare och till och med politiker i Ryssland kritiserar själva konceptet med klorering av kranvatten, men kan inte erbjuda ett alternativ till den desinficerande efterverkan av klorföreningar. Materialen som vattenledningar tillverkas av interagerar olika med klorerat kranvatten. Fri klor i kranvatten minskar avsevärt livslängden för polyolefinbaserade rörledningar: olika typer av polyetenrör, inklusive tvärbunden polyeten, stora som kallas PEX (PE-X). I USA, för att kontrollera införseln av rörledningar gjorda av polymermaterial för användning i vattenförsörjningssystem med klorerat vatten, var de tvungna att anta tre standarder: ASTM F2023 i förhållande till rör, membran och skelettmuskler. Dessa kanaler utför viktiga funktioner för att reglera vätskevolym, transepiteljontransport och stabilisering av membranpotentialer och är involverade i att upprätthålla cell-pH. Klor ackumuleras i visceral vävnad, hud och skelettmuskler. Klor absorberas främst i tjocktarmen. Absorptionen och utsöndringen av klor är nära relaterade till natriumjoner och bikarbonater, och i mindre utsträckning till mineralokortikoider och Na + /K + -ATPas-aktivitet. 10-15 % av allt klor ansamlas i celler, varav 1/3 till 1/2 finns i röda blodkroppar. Cirka 85 % av klor finns i det extracellulära utrymmet. Klor utsöndras från kroppen huvudsakligen genom urin (90-95%), avföring (4-8%) och genom huden (upp till 2%). Utsöndringen av klor är associerad med natrium- och kaliumjoner, och ömsesidigt med HCO 3 - (syra-basbalans).
En person konsumerar 5-10 g NaCl per dag. Det minsta mänskliga behovet av klor är cirka 800 mg per dag. Barnet får den nödvändiga mängden klor genom modersmjölken, som innehåller 11 mmol/l klor. NaCl är nödvändigt för produktionen av saltsyra i magen, vilket främjar matsmältningen och förstör patogena bakterier. För närvarande är inblandningen av klor i förekomsten av vissa sjukdomar hos människor inte väl undersökt, främst på grund av det lilla antalet studier. Det räcker med att säga att inte ens rekommendationer om det dagliga intaget av klor har utvecklats. Mänsklig muskelvävnad innehåller 0,20-0,52% klor, benvävnad - 0,09%; i blodet - 2,89 g/l. Den genomsnittliga personens kropp (kroppsvikt 70 kg) innehåller 95 g klor. Varje dag får en person 3-6 g klor från mat, vilket mer än täcker behovet av detta element.
Klorjoner är viktiga för växter. Klor är involverat i energiomsättningen i växter genom att aktivera oxidativ fosforylering. Det är nödvändigt för bildandet av syre under fotosyntes av isolerade kloroplaster och stimulerar hjälpprocesser för fotosyntes, främst de som är förknippade med energiackumulering. Klor har en positiv effekt på absorptionen av syre-, kalium-, kalcium- och magnesiumföreningar genom rötter. Överdriven koncentration av klorjoner i växter kan också ha en negativ sida, till exempel minska klorofyllhalten, minska aktiviteten av fotosyntes, försena tillväxten och utvecklingen av växter Baskunchak klor). Klor var ett av de första kemiska medlen som användes
— Använda analytisk laboratorieutrustning, laboratorie- och industrielektroder, särskilt: ESR-10101 referenselektroder som analyserar innehållet av Cl- och K+.
Klorfrågor, vi hittas av klorfrågor
Interaktion, förgiftning, vatten, reaktioner och produktion av klor
- oxid
- lösning
- syror
- anslutningar
- egenskaper
- definition
- dioxid
- formel
- vikt
- aktiva
- flytande
- ämne
- Ansökan
- handling
- oxidationstillstånd
- hydroxid
(Klor; från grekiska - gulgrön), Cl - kemikalie. element i grupp VII i det periodiska systemet av element; på. n. 17, kl. m. 35,453. Gulgrön gas med en stickande lukt. I föreningar uppvisar den oxidationstillstånd - 1, + 1, +3, + 5 och + 7. De mest stabila föreningarna är X. med extrema oxidationstillstånd: - 1 och + 7. Naturlig X. består av isotoperna 35Cl (75,53% ) och 37Cl (24,47%). Det finns sju kända radioaktiva isotoper med massnummer 32-40 och två isomerer; den längstlivade isotopen 36Cl med en halveringstid på 3,08 x 10 5 år (beta-sönderfall, elektroninfångning). X. upptäcktes 1774 av svensken, kemisten K. Scheele, och isolerades 1810 av engelsmännen. kemist G. Davy.
Klorhalten i jordskorpan är 4,5 x 10-2 %. Det finns 2 kap. arr. i havsvatten (upp till 2 % klorider), i form av avlagringar av stensalt NaCl, sylvit, karnalit, bischofit MgCl2x6H20 och kainit KMg 3H20. Grundläggande fysisk konstanter för elementär X. smältpunkt -101,6°C; kokpunkt - 34,6 ° C; densitet av vätska X. (vid kokpunkten) 1,56 g/cm3; smältvärme 1,62 kcal/mol; avdunstningsvärme (vid kokpunkten) 4,42 kcal/mol. X. kombineras direkt med de flesta icke-metaller (förutom kol)
Beroende av spänningen vid uppkomsten och utbredningen av spröd brott på temperatur, kännetecknande av kylbeständigheten hos konstruktionsstål enligt kritiska temperaturer: 1 - sträckgräns; 2 - förekomst av förstörelse; h - spridning av förstörelse; t > t1 - område med duktil förstörelse; t2< t < t1, - область квазихрупких разрушений; t < t2-область хрупких разрушений. да, азота и кислорода)и с подавляющим большинством металлов.
Ibland reagerar klor med metaller i närvaro av spår av fukt. Torrt klor interagerar inte med järn, vilket gör att det kan lagras i stålcylindrar. Över en temperatur på 540°C är ingen metall resistent mot X. (vid denna temperatur, den mest resistenta mot gasformiga X., metaller med hög nickelhalt som Inconel, börjar korrodera). Löslig i vatten (2 volymer per 1 volym vatten vid en temperatur av 25 ° C), delvis hydrolyserande för att bilda en lösning av underklor och saltsyra. Av föreningarna av X. med icke-metaller är den viktigaste HCl-klorid, som bildas genom direkt interaktion (i ljuset) av klor med väte eller under inverkan av starka mineraler, syror (till exempel H2SO4) på metall föreningar med klor (till exempel NaCl), och är också en biprodukt vid erhållande av plural. organiska klorföreningar. Klorid är en färglös gas, i torrt tillstånd interagerar den inte med de flesta metaller och deras oxider. Det löser sig mycket bra i vatten (426 volymer HCl i 1 volym vatten vid en temperatur av 25°C), och bildar en saltsyra.
Saltsyra, som är mycket stark, interagerar med alla elektronegativa metaller (som står i den elektrokemiska spänningsserien ovanför väte). I icke-vattenhaltiga lösningar av väteklorid (till exempel i acetonitril) kan även vissa elektropositiva ämnen (till exempel ) korrodera. Klor interagerar inte direkt med syre. Cl20, ClO2, Cl206 och Cl207 kan erhållas indirekt, vilket motsvarar syrorna HClO - hypoklor (salter - hypoklorit), HClO2 - klorid (salter -), HClO3 - hypoklor (salter - klorater) och HClO4 - perklorsyra (salter - perklorater - perklorsyra) ). Hypoklor- och kloridföreningar är instabila och existerar endast i utspädda vattenlösningar. Alla klorer är starka oxidationsmedel.
Oxidationsförmågan hos to-t och deras salter minskar, och styrkan ökar från hypoklor till klorsyra. De vanligaste oxidationsmedlen är kalciumklorit Ca(OCl)2, bertolitsalt KClO3 och blekmedel Ca2OCl2 - dubbelsalt av salt- och underklorsyra. Klor kombineras med andra halogener för att bilda interhalogenföreningar: ClF, ClF3, BrCl, IСl och IC3. Enligt kemin Heliga föreningar av grundämnen med klor () delas in i saltliknande, syraklorider och icke-saltliknande neutrala. Saltliknande klorider inkluderar föreningar med klor av metallerna I, II och IIIa av undergrupper av det periodiska systemet av grundämnen, såväl som föreningar med X. metaller av andra grupper i lägre oxidationstillstånd. De flesta saltliknande klorider smälter vid höga temperaturer och är mycket lösliga i vatten med några få undantag (till exempel AgCl).
Saltliknande ämnen i smält tillstånd leder ström relativt bra (deras konduktivitet vid en temperatur av 800 ° C är LiCl - 2,17; NaCl - 3,57; KCl - 2,20 ohm -1 cb -1). Syraklorider inkluderar klorider av icke-metaller (till exempel bor, kisel, fosfor) och klorider av metaller från undergrupp IIIb och grupper IV-VIII i det periodiska systemet i högre oxidationstillstånd. Syraklorider bildar, när de interagerar med vatten, motsvarande syra och frigör klorid. En icke-salt neutral klorid är till exempel CCl4-tetraklorid. Grundläggande studentbal. metod för att erhålla X.-lösningar av NaCl eller HCl (grafit- eller titananoder). Klor är mycket giftigt, det högsta tillåtna innehållet av fritt X. i luften är 0,001 mg/l. Klor är den mest praktiskt viktiga av halogenerna, den används för blekning av tyger och papper, desinficering av dricksvatten, för framställning av saltsyra, i organisk syntes, vid framställning och rening av många metaller med klormetallurgiska metoder. Hypokloriter används också som blekmedel och desinfektionsmedel, i pyroteknik och tändstickstillverkning, och perklorater används som en komponent i fasta raketbränslen.
Klorgas är gulgrön till färgen. Det är giftigt, har en skarp, kvävande, obehaglig lukt. Klor är tyngre än luft och löser sig relativt bra i vatten (för 1 volym vatten, 2 volymer klor) och bildar klorvatten; Cl 2 aqi förvandlas till vätska vid en temperatur på -34 °C och hårdnar vid -101 °C. Densitet 1,568 g/cm³
Cl - som ett ämne användes under första världskriget som ett kemiskt krigsmedel, eftersom det är tyngre än luft och hålls väl kvar över jordens yta. Den högsta tillåtna koncentrationen av fritt klor i luften är 0,001 mg/l.
Kronisk klorförgiftning orsakar förändringar i hy, lung- och bronkialsjukdomar. Vid klorförgiftning bör en blandning av alkoholånga med eter eller vattenånga blandad med ammoniak användas som motgift.
I små mängder kan klor bota sjukdomar i de övre luftvägarna, eftersom det har en skadlig effekt på bakterier. På grund av sin desinficerande effekt används klor för att desinficera vätevatten.
Som salter är de livsviktiga element. Klor i form av bordssalt används ständigt i mat, och är också en del av gröna växter - klorofyll.
Interaktionen mellan klor och väte sker explosivt endast i ljuset:
Cl2 + H2 = 2HCl
2Na + Cl2 = 2NaCl
Detta är grunden för att öka andelen ädelmetaller i lågvärdiga legeringar; för detta värms förkrossat material upp i närvaro av fritt passerande klor.
Om metaller kan ha olika oxidationstillstånd, när de reagerar med klor uppvisar de den högsta:
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Cu + Cl2 = CuCl2
Interaktion av klor med komplexa ämnen
När klor interagerar med komplexa ämnen beter sig det som till exempel när det interagerar med vatten. Först löses halogenen i vatten för att bilda klorvatten (Claq), och sedan börjar gradvis en reaktion mellan vatten och klor:
Cl2 + H2O = 2HCl + [O]
Denna reaktion fortsätter emellertid inte omedelbart till bildningen av slutprodukterna. I det första steget av processen bildas två syror - salt HCl och hypoklor (denna blandning av syror löses upp)
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Hypoklorsyra sönderdelas sedan:
HClO = HCl + [O]
Atombildningsyre förklarar till stor del den oxiderande effekten av klor. Organiska färgämnen som placeras i klorvatten blir missfärgade. Att testa för lackmus får inte sin karakteristiska färg i syra, utan förlorar den helt, vilket förklaras av närvaron av atomärt syre, som har en oxiderande effekt på lackmus.
Halogener reagerar också med organiska ämnen
Om du för in ett papper indränkt i terpentin (ett organiskt ämne som består av väte och kol) i en kloratmosfär kommer du att märka frigörandet av en stor mängd sot och lukten av väteklorid, ibland fortsätter reaktionen med antändning. Detta förklaras av det faktum att klor tränger undan från föreningar med väte och bildar väteklorid och frigörs i form av sot i fritt tillstånd. Det är därför gummiprodukter inte används.
