Максимальная концентрация соляной кислоты таблица. О соляной кислоте
Хлороводородная кислота
Химические свойства
Хлороводородная кислота, хлористый водород или хлористоводородная кислота – раствор НСl в воде. Согласно Википедии, вещество относят у группе неорганических сильных одноосновных к-т. Полное название соединения на латинском: Hydrochloricum acid.
Формула Соляной Кислоты в химии: HCl . В молекуле атомы водорода соединяются с атомами галогена – Cl . Если рассмотреть электронную конфигурацию этих молекул, то можно отметить, что в образовании молекулярных орбиталей соединения принимают участие 1s -орбитали водорода и обе 3s и 3p -орбитали атома Cl . В химической формуле Соляной Кислоты 1s- , 3s- и 3р -атомные орбитали перекрываются и образуют 1 , 2 , 3 -орбитали. При этом 3s -орбиталь не носит связывающий характер. Наблюдается смещение электронной плотности к атому Cl и снижается полярность молекулы, но увеличивается энергия связи молекулярных орбиталей (если рассматривать ее в ряду с другими галогеноводородами ).
Физические свойства хлористого водорода. Это прозрачная бесцветная жидкость, обладающая способностью дымиться при соприкосновении с воздухом. Молярная масса химического соединения = 36,6 грамма на моль. При стандартных условиях, при температуре воздуха 20 градусов Цельсия, максимальная концентрация вещества составляет 38% по массе. Плотность концентрированной хлороводородной к-ты в такого рода растворе составляет 1,19 г/см³. В целом же, физические свойства и такие характеристики, как плотность, молярность, вязкость, теплоемкость, температура кипения и pН , сильно зависят от концентрации раствора. Эти величины подробнее рассматриваются в таблице плотностей. Например, плотность Соляной Кислоты 10% = 1,048 кг на литр. При затвердевании вещество образует кристаллогидраты разных составов.
Химические свойства Соляной Кислоты. С чем реагирует Соляная Кислота? Вещество вступает во взаимодействие с металлами, которые стоят в ряду электрохимических потенциалов перед водородом (железо, магний, цинк и другие). При этом образуются соли и выделяется газообразный H . С Соляной Кислотой не реагирует свинец, медь, золото, серебро и другие металлы правее водорода. Вещество вступает в реакцию с оксидами металлов, при этом образуя воду и растворимую соль. Гидроксид натрия под действием к-ты образует и воду. Реакция нейтрализации характерна для данного соединения.
Разбавленная Соляная Кислота реагирует с солями металлов, которые образованы более слабыми к-ами. Например, пропионовая кислота слабее, чем соляная. Вещество не взаимодействует с более сильными кислотами. и карбонат натрия будут образовывать после реакции с HCl хлорид, угарный газ и воду.
Для химического соединения характерны реакции с сильными окислителями, с диоксидом марганца , перманганатом калия : 2KMnO4 + 16HCl = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O . Вещество реагирует с аммиаком , при этом образуется густой белый дым, который состоит из очень мелких кристаллов хлорида аммония. Минерал пиролюзит с Соляной Кислотой также вступает в реакцию, так как содержит диоксид марганца : MnO2+4HCl=Cl2+MnO2+2H2O (реакция окисления).
Существует качественная реакция на хлороводородную кислоту и ее соли. При взаимодействии вещества с нитратом серебра выпадает белый осадок хлорида серебра и образуется азотная к-та . Уравнение реакции взаимодействия метиламина с хлористым водородом выглядит следующим образом: HCl + CH3NH2 = (CH3NH3)Cl .
Вещество реагирует со слабым основанием анилином . После растворения анилина в воде к смеси прибавляют Соляную Кислоту. В результате основание растворяется и образует солянокислый анилин (хлорид фениламмония ): (С6Н5NH3)Cl . Реакция взаимодействия карбида алюминия с хлористоводородной к-ой: Al4C3+12HCL=3CH4+4AlCl3 . Уравнение реакции карбоната калия с к-той выглядит следующим образом: K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2.
Получение соляной кислоты
Чтобы получить синтетическую Соляную Кислоту сжигают водород в хлоре, а затем полученный газообразный хлороводород растворяется в воде. Также распространено производство реактива из абгазов, которые образуются в виде побочных продуктов при хлорировании углеводородов (абгазная Соляная Кислота). При производстве данного химического соединения применяют ГОСТ 3118 77 – на реактивы и ГОСТ 857 95 – для технической синтетической хлористоводородной кислоты.
В лабораторных условиях можно применять давний способ, при котором поваренная соль подвергается действию концентрированной серной к-ты. Также средство можно получить с помощью реакции гидролиза хлорида алюминия или магния . Во время реакции могут образоваться оксихлориды переменного состава. Для определения концентрации вещества применяют стандарт титры, которые выпускаются в запаянных ампулах, чтобы в последствии можно было получить стандартный раствор известной концентрации и использовать его для определения качества другого титранта.
У вещества имеется достаточно широкая область применения:
- его используют в гидрометаллургии, при декапировании и травлении;
- при очистке металлов при лужении и пайке;
- в качестве реактива для получения хлорида марганца , цинка, железа и других металлов;
- при изготовлении смесей с ПАВ-ами для очистки металлических и керамических изделий от инфекции и грязи (применяется Кислота Соляная ингибированная);
- в качестве регулятора кислотности E507 в пищевой промышленности, в составе содовой воды;
- в медицине при недостаточной кислотности желудочного сока.
Данное химическое соединение имеет высокий класс опасности – 2 (по ГОСТу 12Л.005). При работе с кислотой требуется спец. защита кожи и глаз. Достаточно едкое вещество при попадании на кожу или в дыхательные пути вызывает химические ожоги. Для ее нейтрализации применяют растворы щелочи, чаще всего – питьевую соду. Пары хлороводорода образуют с молекулами воды в воздухе едкий туман, который раздражает дыхательные пути и глаза. Если вещество вступает в реакцию с хлорной известью, перманганатом калия и прочими окислителями, то образуется токсичный газ — хлор. На территории РФ ограничен оборот Соляной Кислоты с концентрацией более 15%.
Фармакологическое действие
Повышает кислотность желудочного сока.
Фармакодинамика и фармакокинетика
Что такое кислотность желудочного сока? Это характеристика концентрации Соляной Кислоты в желудке. Кислотность выражается в рН . В норме в составе желудочного сока должна вырабатываться кислота и принимать активное участие в процессах пищеварения. Формула хлороводородной кислоты: HCl . Ее продуцируют париетальные клетки, расположенные в фундальных железах, с участием Н+/К+-АТФазы . Эти клетки выстилают дно и тело желудка. Кислотность желудочного сока сама по себе изменчива и зависит от числа париетальых клеток и интенсивности процессов нейтрализации вещества щелочными компонентами желудочного сока. Концентрация продуцируемой к-ты стабильна и равняется 160 ммоль/л. У здорового человека в норме должно вырабатываться не более 7 и не менее 5 ммоль вещества в час.
При недостаточной или избыточной выработке Соляной Кислоты возникают заболевания пищеварительного тракта, ухудшается способность усваивать некоторые и микроэлементы, например, железо. Средство стимулирует выделение желудочного сока, снижает рН . Активирует пепсиноген , переводит его в активный фермент пепсин . Вещество благоприятно воздействует на кислотный рефлекс желудка, замедляет переход не до конца переваренной пищи в кишечник. Замедляются процессы брожения содержимого пищеварительного тракта, исчезает боль, и отрыжка, лучше усваивается железо.
После приема внутрь средство частично метаболизируется слюной и желудочной слизью, содержимым 12-перстной кишки. Несвязанное вещество проникает в 12-перстную кишку, где полностью нейтрализуется ее щелочным содержимым.
Показания к применению
Вещество входит в состав синтетических моющих средств, концентрата для полоскания ротовой полости ухода за контактными линзами. Разбавленная Соляная Кислота назначается при заболеваниях желудка, сопровождающихся пониженной кислотностью, при гипохромной анемии в сочетании с препаратами железа.
Противопоказания
Лекарство нельзя применять при аллергии на синтетическое вещество, при болезнях пищеварительного тракта, ассоциированных с повышенной кислотностью, при .
Побочные действия
Концентрированная Соляная Кислота при попадании на кожу, в глаза и дыхательные пути может вызывать сильные ожоги. В составе различных лек. препаратов используют разбавленное вещество, при длительном применении больших дозировок может возникнуть , ухудшение состояния эмали зубов.
Инструкция по применению (Способ и дозировка)
Хлороводородную кислоту применяют в соответствии с инструкцией.
Внутрь лекарство назначают, предварительно растворив в воде. Обычно используют 10-15 капель препарата на пол стакана жидкости. Лекарство принимают во время еды, 2-4 раза в день. Максимальная разовая дозировка составляет 2 мл (около 40 капель). Суточная доза – 6 мл (120 капель).
Передозировка
Случаи передозировки не описаны. При бесконтрольном приеме вещества внутрь в больших количествах возникают язвы и эрозии в пищеварительном тракте. Следует обратиться за помощью к врачу.
Взаимодействие
Вещество часто используют в комбинации с пепсином и прочими лек. препаратами. Химическое соединение в пищеварительном тракте вступает во взаимодействие с основаниями и некоторыми веществами (см. химические свойства).
Особые указания
При лечении препаратами Соляной Кислоты необходимо четко придерживаться рекомендаций в инструкции.
Препараты, в которых содержится (Аналоги)
Совпадения по коду АТХ 4-го уровня:
Для промышленных целей используют Кислоту Соляную ингибированную (22-25%). В медицинских целях применяют раствор: Хлористоводородная кислота разведенная . Также вещество содержится в концентрате для полоскания ротовой полости Паронтал , в растворе для ухода за мягкими контактными линзами Биотру .
1,2679;
Г крнт 51,4°С, p крит 8,258 МПа, d крит
0,42 г/см 3 ;
-92,31 кДж/ , D
H пл 1,9924 кДж/ (-114,22°С),
D
H исп 16,1421 кДж/ (-8,05°С);186,79
Дж/(моль·К); (Па): 133,32·10 -6 (-200,7°С), 2,775·10 3
(-130,15°С), 10,0·10 4 (-85,1 °С), 74,0·10 4
(-40°С), 24,95 · 10 5 (О °С), 76,9 · 10 5 (50 °С);
ур-ние температурной зависимости lgp(кПа) = -905,53/Т+
1,75lgT- -500,77·10 -5 T+3,78229 (160-260 К); коэф.
0,00787; g
23 мН/см (-155°С); r
0,29·10 7 Ом·м (-85°С),
0,59·10 7 (-114,22°С). См. также табл. 1.
Р-римость НС1 в
при 25 °С и 0,1 МПа (мол. %): в пентане-0,47, гексане-1,12, гептане-1,47,
октане-1,63. Р-римость НС1 в алкил- и арилгалогенидах невелика, напр. 0,07 /
для С 4 Н 9 С1. Р-римость в интервале от -20 до 60° С
уменьшается в ряду дихлорэтан-три-хлорэтан-тетрахлорэтан-трихлорэтилен. Р-римость
при 10°С в ряде составляет примерно 1 / , в эфирах
карбоновых к-т 0,6 / , в карбо-новых к-тах 0,2 / . В
образуются устойчивые R 2 O · НСl. Р-римость НС1 в
подчиняется и составляет для КСl 2,51·10 -4
(800°С), 1,75·10 -4 / (900°С), для NaCl 1,90·10 -4
/ (900 °С).
Соляная к-та.
НСl в воде-сильно экзо-термич. процесс, для бесконечно разб. водного р-ра D
H 0
НСl -69,9 кДж/ , Сl -
-
167,080 кДж/ ; НС1 в полностью ионизирован. Р-римость НС1 в зависит
от т-ры (табл. 2) и парциального НС1 в газовой смеси. Плотность соляной разл. и h
при 20 °С представлены в табл. 3 и 4. С повышением
т-ры h
соляной понижается, напр.: для 23,05%-ной соляной при 25 °С h
1364мПа·с, при 35 °С 1,170 мПа·с.соляной , содержащей h
на 1 НС1, составляет [кДж/(кг·К)]:
3,136 (п = 10), 3,580 (п = 20), 3,902 (п =50), 4,036 (n
= 100), 4,061 (п = 200).
НСl образует с (табл. 5). В системе HCl-вода существует три эвтектич. точки: - 74,7 °С
(23,0% по массе НСl); -73,0°С (26,5% НСl); -87,5°С (24,8% НС1, метастабильная
фаза). Известны НСl·nН 2 О, где n =
8, 6 (т. пл. -40 °С), 4, 3 (т. пл. -24,4°С), 2 (т. пл. -17,7°С)
и 1 (т. пл. -15,35°С). кристаллизуется из 10%-ной соляной при -20, из
15%-ной-при -30, из 20%-ной-при -60 и из 24%-ной-при -80°С. Р-римость галогенидов
с увеличением НСl в соляной падает, что используют для их
.
Химические свойства. Чистый
сухой НСl начинает диссоциировать выше 1500°С, химически пассивен. Мн. ,
С, S, P не взаимод. даже с жидким НСl. С ,
реагирует выше 650 °С, с Si, Ge и В-в присут. АlСl 3 ,
с переходных металлов-при 300 °С и выше. Окисляется О 2
и HNO 3 до Сl 2 , с SO 3 дает C1SO 3 H.
О р-циях с орг. соединениями см. .
С
оляная химически
весьма активна. Растворяет с выделением Н 2 все , имеющие отрицат.
,
со
мн. и образует , выделяет своб. к-ты из
таких , как , и др.
Получение.
В пром-сти
НСl получают след. способами-сульфатным, синтетич. и из абгазов (побочных )
ряда процессов. Первые два метода теряют свое значение. Так, в США в 1965 доля
абгазной соляной составляла 77,6% в общем объеме произ-ва, а в 1982-94%.
Произ-во соляной (реактивной,
полученной сульфатным способом, синтетич., абгазной) заключается в получении
НСl с послед. его . В зависимости от способа отвода теплоты
(достигает 72,8 кДж/) процессы разделяются на изотермич., адиабатич.
и комбинированные.
Сульфатный метод основан
на взаимод. NaCl с конц. H 2 SO 4 при 500-550 °С. Реакц.
содержат от 50-65% НСl (муфельные ) до 5% НСl (реактор с ).
Предложено заменить H 2 SO 4 смесью SO 2 и О 2
(т-ра процесса ок. 540 °С, кат.-Fе 2 О 3).
В основе прямого синтеза
НСl лежит цепная р-ция : Н 2
+ Сl 2 2НСl+184,7кДж
К р рассчитывается по ур-нию: lgK p
= 9554/T- 0,5331g T+ 2,42.
Р-ция инициируется светом,
влагой, твердыми пористыми ( , пористая Pt) и нек-рыми минер.
в-вами ( , ). Синтез, ведут с избытком Н 2 (5-10%) в камерах
сжигания, выполненных из стали, огнеупорного кирпича. Наиб.
совр. материал, предотвращающий загрязнение НСl,-графит, импрегнированный фе-ноло-формальд.
смолами. Для предотвращения взрывного характера смешивают непосредственно
в факеле пламени горелки. В верх. зоне камер сжигания устанавливают
для охлаждения реакц. до 150-160°С. Мощность совр. графитовых
достигает 65 т/сут (в пересчете на 35%-ную соляную ). В случае дефицита Н 2
применяют разл. модификации процесса; напр., пропускают смесь Сl 2
с водяным через слой пористого раскаленного :
2Сl 2 + 2Н 2 О
+ С :
4НСl + СО 2 + 288,9 кДж
Т-ра процесса (1000-1600
°С) зависит от типа и наличия в нем примесей, являющихся
(напр., Fe 2 O 3). Перспективно использование смеси СО с
:
СО + Н 2 О + Сl 2
:
2НСl + СО 2
Более 90% соляной в развитых
странах получают из абгаз-ного НСl, образующегося при и дегидрохло-рировании
орг. соединений, хлорорг. отходов, получении калийных
нехлорир. и др. Абгазы содержат разл. кол-ва НС1, инертные примеси
(N 2 , H 2 , СН 4), малорастворимые в орг.
в-ва ( , ), водорастворимые в-ва (уксусная к-та, ),
кислые примеси (Сl 2 , HF, О 2) и . Применение изотермич.
целесообразно при низком содержании НС1 в абгазах (но при содержании
инертных примесей менее 40%). Наиб. перспективны пленочные , позволяющие
извлекать из исходного абгаза от 65 до 85% НСl.
Наиб. широко применяют
схемы адиабатич. . Абгазы вводят в ниж. часть , а (или
разбавленную соляную )-противотоком в верхнюю. Соляная нагревается до т-ры
благодаря теплоте НСl. Изменение т-ры и НСl
дано на рис. 1. Т-ра определяется т-рой к-ты соответствующей
(макс. т-ра-т. кип. азеотропной смеси-ок. 110°С).
На рис. 2 дана типовая
схема адиабатич. НСl из абгазов, образующихся при (напр.,
получение ). НСl поглощается в 1, а остатки малорастворимых
в орг. в-в отделяют от после в аппарате 2, доочищают в
хвостовой колонне 4 и сепараторах 3, 5 и получают товарную соляную .
Рис. 1. Схема распределения т-р (кривая 1) и
Соляная кислота, поступающая с завода, может иметь различную концентрацию, поэтому необходимо рассчитывать количество воды и кислоты, используя таблицу 6.2
Таблица 6.2
|
плотн. HCl при 15 о С, кг/м 3 |
массов. доля HCl , % |
весовая доля HCl кг/л |
плотн. HCl при 15 о С, кг/м 3 |
массов. доля HCl , % |
весовая доля HCl кг/л |
Количество товарной кислоты в объемных единицах, необходимое для получения 1 м 3 рабочего раствора заданной концентрации, определяют по формуле:
V Т = n(r З - 1000)/(r Т - 1000) (5.2)
где n - количество кубометров раствора;
V Т - объем товарной кислоты, м 3 ;
r т - плотность товарной кислоты, кг/м 3 ;
r З - заданная плотность готового раствора, кг/м 3 , которую берут из таблицы 6.2, исходя из процентного массового содержания HCl в растворе.
Пример. Приготовить 35 м 3 12% раствора HCl, если плотность товарной кислоты - 1150 кг/м 3 . По таблице 6.2 находим, что плотность 12% раствора HCl составляет 1060 кг/м 3 . Тогда
V Т = 35(1060 - 1000)/(1150 - 1000)= 14 м 3
Объем воды для приготовления раствора равен 35 - 14 = 21 м 3 . Проверим результаты вычисления:
r З = (14× 1150 + 21× 1000)/35 = 1060 кг/м 3
Оборудование для кислотных обработок скважин
Для обработки пласта кислотой применяется комплекс оборудования, в состав которого входят арматура для устья скважины (1АУ - 700, 2АУ - 700), насосный агрегат для нагнетания кислоты в скважину, автоцистерна для перевозки кислоты и химреагентов, манифольд для соединения автоцистерны с насосным агрегатом и с устьевой арматурой.
При солянокислотной обработке концентрация кислоты в растворе составляет 8-20% в зависимости от обрабатываемых пород. Если концентрация HCl выше рекомендуемой, трубы устьевого и скважинного оборудования разрушаются, а если ниже - снижается эффективность обработки призабойной зоны.
Для предохранения труб, емкостей, насосов, трубопроводов, устьевого и скважинного оборудования от коррозионного воздействия кислоты в раствор добавляют ингибиторы: формалин (0,6%), уникол (0,3 - 0,5%), реагент И-1-А(0,4%) и катапин А (0,1%).
Для предотвращения выпадения в осадок окислов железа, закупоривающих поры пласта, применяются стабилизаторы, в качестве которых применяются уксусная (0,8-1,6%) и плавиковая (1-2%)кислоты от объема разведенной соляной кислоты.
Раствор HCl приготавливают следующим образом: в емкость заливается расчитанный объем воды, к ней добавляется ингибитор, затем стабилизатор и замедлитель реакции- препарат ДС в количестве 1 - 1,5 % от объема раствора кислоты. После тщательного перемешивания раствора в последнюю очередь добавляется рассчитанный объем концентрированной HCl.
На промыслах применяется закачка кислоты в пласт под давлением, кислотные ванны для очистки поверхности забоя от загрязняющих отложений (цемент, глинистый раствор, смолы, парафин), а также закачка горячего кислотного раствора, который нагревается за счет экзотермической реакции между HCl и магнием.
Для транспортировки раствора ингибированной HCl и нагнетания его в пласты применяются специальные агрегаты Азинмаш - 30А, АКПП - 500, КП - 6,5. Агрегат Азинмаш - 30А смонтирован на шасси автомобиля КрАз - 257. Агрегат состоит из трехплунжерного горизонтального насоса одинарного действия 5НК - 500 с приводом от ходового двигателя через коробку отбора мощности, манифольда, гуммированных цистерн основной (6-10 м 3) и на прицепе (6м 3).
- (НСl), водный раствор хлороводорода, бесцветного газа с резким запахом. Получают действием серной кислоты на поваренную соль, как побочный продукт хлорирования углеводородов, или реакцией водорода и хлора. Соляная кислота используется, для… … Научно-технический энциклопедический словарь
Соляная кислота - – HCl (СК) (хлористоводородная кислота, хлороводородная кислота, хлористый водород) – это раствор хлороводорода (НСl) в воде, противоморозная добавка. Представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, без взвешенных частиц.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
СОЛЯНАЯ КИСЛОТА - (хлористоводородная кислота) раствор хлористого водорода в воде; сильная кислота. Бесцветная, дымящая на воздухе жидкость (техническая соляная кислота желтоватая из за примесей Fe, Cl2 и др.). Максимальная концентрация (при 20 .С) 38% по массе,… … Большой Энциклопедический словарь
СОЛЯНАЯ КИСЛОТА - (Acidum muriaticum, Acid, hydrochloricum), раствор хлористого водорода (НС1) в воде. В природе встречается в воде нек рых источников вулканического происхождения, а также находится в желудочном соке (до 0,5%). Хлористый водород может быть получен … Большая медицинская энциклопедия
СОЛЯНАЯ КИСЛОТА - (хлороводородная кислота, хлористоводородная кислота) сильная одноосновная летучая кислота с резким запахом, водный раствор хлористого водорода; максимальная концентрация 38% по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см3. Применяют в… … Российская энциклопедия по охране труда
СОЛЯНАЯ КИСЛОТА - (хлористоводородная кислота) НСl водный раствор хлористого водорода, сильная одноосновная кислота, летучая, с резким запахом; примеси железа, хлора окрашивают её в желтоватый цвет. Поступающая в продажи концентрированная С. к. содержит 37 %… … Большая политехническая энциклопедия
соляная кислота - сущ., кол во синонимов: 1 кислота (171) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
СОЛЯНАЯ КИСЛОТА Современная энциклопедия
Соляная кислота - СОЛЯНАЯ КИСЛОТА, водный раствор хлористого водорода HCl; дымящая на воздухе жидкость с резким запахом. Применяют соляную кислоту для получения различных хлоридов, травления металлов, обработки руд, в производстве хлора, соды, каучуков и др.… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
соляная кислота - (хлороводородная кислота), раствор хлороводорода в воде; сильная кислота. Бесцветная, «дымящая» на воздухе жидкость (техническая соляная кислота желтоватая из за примесей Fe, Cl2 и др.). Максимальная концентрация (при 20°C) 38% по массе,… … Энциклопедический словарь
Для приготовления раствора необходимо смешать расчетные количества кислоты известной концентрации и дистиллированной воды.
Пример.
Необходимо приготовить 1 л раствора HCL концентрацией 6 % вес. из соляной кислоты концентрацией 36 % вес.
(такой раствор используется в карбонатомерах КМ производства ООО НПП «Геосфера»)
.
По
таблице 2
определите молярную концентрацию кислоты с весовой долей 6 % вес.(1,692 моль/л) и 36 % вес.(11,643 моль/л).
Рассчитайте объем концентрированной кислоты, содержащей такое же количество HCl (1.692 г-экв.), что и в приготавливаемом растворе:
1,692 / 11,643 = 0,1453 л.
Следовательно, добавив 145 мл кислоты (36 % вес.) в 853 мл дистиллированной воды, получите раствор заданной весовой концентрации.
Опыт 5. Приготовление водных растворов соляной кислоты заданной молярной концентрации.
Для приготовления раствора с нужной молярной концентрацией (Mp) необходимо один объем концентрированной кислоты (V) влить в объем (Vв) дистиллированной воды, рассчитанный по соотношениюVв = V(M/Mp – 1)
где M – молярная концентрация исходной кислоты.
Если концентрация кислоты не известна, определите ее по плотности, используя
таблицу 2
.
Пример.
Весовая концентрация используемой кислоты 36,3 % вес. Необходимо приготовить 1 л водного раствора HCL с молярной концентрацией 2,35 моль/л.
По
таблице 1
найдите интерполированием значений 12,011 моль/л и 11,643 моль/л молярную концентрацию используемой кислоты:
11,643 + (12,011 – 11,643)·(36,3 – 36,0) = 11,753 моль/л
По приведенной выше формуле рассчитайте объем воды:
Vв = V (11,753 / 2,35 – 1) = 4·V
Принимая Vв + V = 1 л, получите значения объемов: Vв = 0,2 л и V = 0,8 л.
Следовательно, для приготовления раствора с молярной концентрацией 2,35 моль/л, нужно влить 200 мл HCL (36,3 % вес.) в 800 мл дистиллированной воды.
Вопросы и задания:
Что такое концентрация раствора?
Что такое нормальность раствора?
Сколько граммов серной кислоты содержится в растворе, если на нейтрализацию израсходовано 20 мл. раствора гидроксида натрия, титр которого равен 0,004614?
Материалы и оборудование:
Ход работы:
Йодометрический метод
Реактивы:
1. Йодистый калий химически чистый кристаллический, не содержащий свободного йода.
Проверка. Взять 0,5 г йодистого калия, растворить в 10 мл дистиллированной воды, прибавить 6 мл буферной смеси и 1 мл 0,5% раствора крахмала. Посинения реактива быть не должно.
2. Буферная смесь: рН = 4.6. Смешать 102 мл молярного раствора уксусной кислоты (60 г 100% кислоты в 1 л воды) и 98 мл молярного раствора уксуснокислого натрия (136,1 г кристаллической соли в 1 л воды) и довести до 1 л дистиллированной водой, предварительно прокипяченой.
3. 0,01 Н раствор гипосульфита натрия.
4. 0,5% раствор крахмала.
5. 0,01 Н раствор двухромовокислого калия. Установка титра 0,01 Н раствора гипосульфита производится следующим образом: в колбу всыпают 0,5 г чистого йодистого калия, растворяют в 2 мл воды, прибавляют сначала 5 мл соляной кислоты (1:5), затем 10 мл 0,01 Н раствора двухромовокислого калия и 50 мл дистиллированной воды. Выделившийся йод титруют гипосульфитом натрия в присутствии 1 мл раствора крахмала, прибавляемого под конец титрования. Поправочный коэффициент к титру гипосульфита натрия рассчитывается по следующей формуле: К = 10/а, где а - количество миллилитров гипосульфита натрия, пошедшего на титрование.
Ход анализа:
а) ввести в коническую колбу 0,5 г йодистого калия;
б) прилить 2 мл дистиллированной воды;
в) перемешать содержимое колбы до растворения йодистого калия;
г) прилить 10 мл буферного раствора, если щелочность исследуемой воды не выше 7 мг/экв. Если щелочность исследуемой воды выше 7 мг/экв, то количество миллилитров буферного раствора должно быть в 1,5 раза больше щелочности исследуемой воды;
д) прилить 100 мл исследуемой воды;
е) титровать гипосульфитом до бледно-желтой окраски раствора;
ж) прилить 1 мл крахмала;
з) титровать гипосульфитом до исчезновения синей окраски.
Х = 3,55 Н К
где Н - количество мл гипосульфита, израсходованное на титрование,
К - поправочный коэффициент к титру гипосульфита натрия.
Вопросы и задания:
Что представляет собой йодометрический метод?
Что такое рН?
ЛПЗ №6: Определение хлорид иона
Цель работы:
Материалы и оборудование: вода питьевая, лакмусовая бумага, беззольный фильтр, хромовокислый калий, азотнокислое серебро, титрованный раствор хлорида натрия,
Ход работы:
В зависимости от результатов качественного определения отбирают 100 см 3 испытуемой воды или меньший ее объем (10-50 см 3) и доводят до 100 см 3 дистиллированной водой. Без разбавления определяются хлориды в концентрации до 100 мг/дм 3 . pН титруемой пробы должен быть в пределах 6-10. Если вода мутная, ее фильтруют через беззольный фильтр, промытый горячей водой. Если вода имеет цветность выше 30°, пробу обесцвечивают добавлением гидроокиси алюминия. Для этого к 200 см 3 пробы добавляют 6 см 3 суспензии гидроокиси алюминия, а смесь встряхивают до обесцвечивания жидкости. Затем пробу фильтруют через беззольный фильтр. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отмеренный объем воды вносят в две конические колбы и прибавляют по 1 см 3 раствора хромовокислого калия. Одну пробу титруют раствором азотнокислого серебра до появления слабого оранжевого оттенка, вторую пробу используют в качестве контрольной пробы. При значительном содержании хлоридов образуется осадок AgCl , мешающий определению. В этом случае к оттитрованной первой пробе приливают 2-3 капли титрованного раствора NaCl до исчезновения оранжевого оттенка, затем титруют вторую пробу, пользуясь первой, как контрольной пробой.
Определению мешают: ортофосфаты в концентрации, превышающей 25 мг/дм 3 ; железо в концентрации более 10 мг/дм 3 . Бромиды и йодиды определяются в концентрациях, эквивалентных Сl - . При обычном содержании в водопроводной воде они не мешают определению.
2.5. Обработка результатов.
где v - количество азотнокислого серебра, израсходованное на титрование, см 3 ;
К - поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра;
g - количество хлор-иона, соответствующее 1 см 3 раствора азотнокислого серебра, мг;
V - объем пробы, взятый для определения, см 3 .
Вопросы и задания:
Способы определения хлорид ионов?
Кондуктометрический метод определения хлорид ионов?
Аргентометрия.
Цель работы:
Материалы и оборудование:
Опыт 1. Определение общей жесткости водопроводной воды
Отмерить мерным цилиндром 50 мл водопроводной воды (из-под крана) и перелить её в колбу емкостью 250 мл, добавить 5 мл аммиачно-буферного раствора и индикатор – эриохром черный Т – до появления розовой окраски (несколько капель или несколько кристаллов). Заполнить бюретку раствором ЭДТА 0,04 н (синонимы – трилон Б, комплексон III) до нулевой отметки.
Приготовленную пробу медленно при постоянном перемешивании оттитровать раствором комплексона III до перехода розовой окраски в голубую. Результат титрования записать. Повторить титрование ещё один раз.
Если разница результатов титрований превышает 0,1 мл, то оттитровать пробу воды третий раз. Определить средний объем комплексона III (V К, СР) израсходованного на титрование воды, и по нему рассчитать общую жесткость воды.
Ж ОБЩ = , (20) где V 1 – объём анализируемой воды, мл; V К,СР – средний объём раствора комплексона III, мл; N К – нормальная концентрация раствора комплексона III, моль/л; 1000 – коэффициент перевода моль/л в ммоль/л.
Результаты опыта записать в таблицу:
| V К,СР | N К | V 1 | Ж ОБЩ |
Пример 1. Вычислить жесткость воды, зная, что в 500 л её содержится 202,5 г Ca(HCO 3) 2 .
Решение. В 1 л воды содержится 202,5:500 = 0,405 г Ca(HCO 3) 2 . Эквивалентная масса Ca(HCO 3) 2 равна 162:2 = 81 г/моль. Следовательно, 0,405 г составляют 0,405:81 = 0,005 эквивалентных масс или 5 ммоль экв/л.
Пример 2. Сколько граммов CaSO 4 содержится в одном кубометре воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 ммоль эк
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие катионы называются ионами жесткости?
2. Какой технологический показатель качества воды называют жесткостью?
3. Почему жесткую воду нельзя применять для регенерации пара на тепловых и атомных электростанциях?
4. Какой метод умягчения называют термическим? Какие химические реакции протекают при умягчении воды этим методом?
5. Как осуществляют умягчения воды методом осаждения? Какие реагенты используют? Какие реакции протекают?
6. Можно ли умягчать воду с помощью ионного обмена?
ЛПЗ №8 «Фотоколориметрическое определение содержания элементов в растворе»
Цель работы: изучить устройство и принцип действия фотоколориметра КФК - 2
ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРЫ. Фотоэлектроколориметр – это оптический прибор, в котором монохроматизация потока излучения осуществляется с помощью светофильтров. Колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК – 2.
Назначение и технические данные. Однолучевой фотоколориметр КФК - 2
предназначен для измерения пропускания, оптической плотности и концентрации окрашенных растворов, рассеивающих взвесей, эмульсий и коллоидных растворов в области спектра 315–980 нм. Весь спектральный диапазон разбит на спектральные интервалы, выделяемые с помощью светофильтров. Пределы измерения пропускания от 100 до 5% (оптической плотности от 0 до 1,3). Основная абсолютная погрешность измерения пропускания не более 1%. Рис. Общий вид КФК-2. 1 - осветитель; 2 - рукоятка ввода цветных светофильтров; 3 - кюветное отделение; 4 - рукоятка перемещения кювет; 5 - рукоятка (ввода фотоприемников в световой поток) «Чувствительность»; 6 - рукоятка настройки прибора на 100%-е пропуска- ние; 7 - микроамперметр. Светофильтры. Для того чтобы из всей видимой области спектра выделить лучи определенных длин волн в фотоколориметрах на пути световых потоков перед поглощающими растворами устанавливают избирательные поглотители света – светофильтры. Порядок работы
1. Включите колориметр в сеть за 15 минут до начала измерений. Во время прогрева кюветное отделение должно быть открыто (при этом шторка перед фотоприемником перекрывает световой пучок).
2. Введите рабочий светофильтр.
3. Установите минимальную чувствительность колориметра. Для этого ручку "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" установите в положение «1», ручку "УСТАНОВКА 100 ГРУБО" – в крайнее левое положение.
4. Стрелку колориметра вывести на нуль с помощью потенциометра «НУЛЬ».
5. В световой пучок поместите кювету с контрольным раствором.
6. Закройте крышку кюветного отделения
7. Ручками "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" и "УСТАНОВКА 100 ГРУБО" и "ТОЧ- НО" установите стрелку микроамперметра на деление «100» шкалы пропускания.
8. Поворотом рукоятки кюветной камеры поместите в световой поток кювету с исследуемым раствором.
9. Снимите показания по шкале колориметра в соответствующих единицах (Т% или Д).
10. После окончания работы отключите колориметр от сети, очистите и протрите насухо кюветную камеру. Определение концентрации вещества в растворе с помощью КФК-2. При определении концентрации вещества в растворе с помощью калибро- вочного графика следует соблюдать следующую последовательность:
исследуйте три образца раствора перманганата калия различной концентрации результаты запишите в журнал.
Вопросы и задания:
Устройство и принцип действия КФК – 2
Основная литература для студентов:
1. Курс опорных конспектов по программе ОП.06 Основы аналитической химии.-пособие /А.Г.Бекмухамедова- преподаватель общепрофессиональных дисциплин АСХТ- Филиал ФГБОУ ВПО ОГАУ; 2014г.
Дополнительная литература для студентов:
1.Клюквина Е.Ю. Основы общей и неорганической химии: учебное пособие/ Е.Ю. Клюквина, С.Г.Безрядин.-2-е изд.-Оренбург. Издательский центр ОГАУ,2011г.-508 стр.
Основная литература для преподавателей:
1. 1.Клюквина Е.Ю. Основы общей и неорганической химии: учебное пособие/ Е.Ю. Клюквина, С.Г.Безрядин.-2-е изд.- Оренбург. Издательский центр ОГАУ,2011г.-508 стр.
2.Клюквина Е.Ю. Лабораторная тетрадь по аналитической химии.- Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2012 г.-68 стр
Дополнительная литература для преподавателей:
1. 1.Клюквина Е.Ю. Основы общей и неорганической химии: учебное пособие/ Е.Ю. Клюквина, С.Г.Безрядин.-2-е изд.-Оренбург. Издательский центр ОГАУ,2011г.-508 стр.
2.Клюквина Е.Ю. Лабораторная тетрадь по аналитической химии.- Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2012 г.-68 стр