Cách điều chế HCl trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp

Cách điều chế HCl trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp được thực hiện như thế nào? Hãy cùng Hóa chất Vũ Hoàng tìm hiểu trong bài viết này nhé.

HCl là tên gọi công thức hóa học của Axit Clohidric. Đây là một trong số những chất vô cơ được sử dụng nhiều trong đời sống hiện nay. Vậy cách điều chế HCl trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp được thực hiện như thế nào? Nếu bạn đang thắc mắc về vấn đề này thì đừng bỏ qua bài viết sau đây của Hóa chất Vũ Hoàng nhé.

I.Cách điều chế HCl trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp

1.Điều chế HCl trong phòng thí nghiệm 

Điều chế HCl trong phòng thí nghiệm sẽ sử dụng phương pháp Sunfat, thông qua phản ứng của Axit Sunfuric đặc với muối Clorua. Với phương pháp này, nồng độ của HCl có thể lên đến 40%. 

1.1Phương trình điều chế HCl trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp sunfat như sau: 

NaCl rắn + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl (< 250 độ C)

2NaCl rắn + H2SO4 đặc → Na2SO­4 + 2HCl (> 400 độ C)

Trong quá trình thực hiện thí nghiệm, khí HCl sinh ra sẽ được dẫn qua nước để thu về Axit Clohidric. Hiện tại, phương pháp Sunfat không được dùng để điều chế HBr và HI vì Axit Sunfuric sẽ làm oxi hóa đặc HBr và HI thành Br2 và I2, làm cho bromua và iodua bị mất đi trong quá trình điều chế. Cụ thể phản ứng oxi hóa khử như sau:

H2SO4 đặc + 2HBr → SO2 + Br2 + 2H2O

H2SO4 đặc + 2HI → SO2 + I2 + 2H2O

Điều chế HCl bằng cách cho các kim loại kiềm tác dụng với Axit Clohidric. Đây là cách điều chế HCl trong thí nghiệm cho nồng độ HCl thấp hơn. Khi thực hiện thí nghiệm các kim loại kiềm như Li, Na, K, Rb,… có tính khử mạnh, khi tác dụng với Axit Clohidric sẽ tạo ra muối Clorua và khí Hidro. 

Phương pháp này có phương trình điều chế HCl như sau:

M + HCl → MCl + H2

Trong đó: M là kim loại kiềm

Trong quá trình thí nghiệm, khí Hidro sinh ra có thể được thu hoặc đốt cháy tùy vào nhu cầu sử dụng.Còn HCl sẽ được hấp thụ vào nước để thu về dung dịch Axit Clohidric.

Bên cạnh hai cách điều chế HCl trên mà chúng tôi chia sẻ.

1.2Bạn có thể tham khảo thêm một số cách khác như:

• Cho hợp chất Clorua như C2C2H5Cl, NH4Cl, ICl,… tác dụng với các loại axit mạnh như HNO3, H2SO4…
• Cho các hợp chất Clorua có kim loại quý như AgCl, HClO4,… tác dụng với các chất khử mạnh như Zn, Al…
• Cho các hợp chất Clorua kim loại kiềm như NaClO3, KClO4… tác dụng với các axit mạnh như H2SO4, H3PO4…

Tuy nhiên, những cách điều chế HCl trong phòng thí nghiệm này ít được sử dụng. Vì lý do chi phí cao, hiệu quả thấp hoặc nguy hiểm trong quá trình thực hiện.

2.Cách điều chế HCl trong công nghiệp

Khác với cách điều chế trong phòng thí nghiệm, HCl được điều chế trong công nghiệp rất đơn giản. Quá trình được thực hiện bằng cách đốt HCl cháy khí Clo và Hidro trong bình. Sau đó sẽ thu về kết tinh có chứa xúc tác như Pt hoặc Ni. Phản ứng này sẽ xảy ra khi đốt ở nhiệt độ cao 400°C và áp suất khoảng 10 atm. Đây là phản ứng có khả năng duy trì và tản nhiệt lớn. 

Đốt cháy Hidro trong khí Clo là cách điều chế HCl trong công nghiệp đem lại năng suất cao, chi phí bỏ ra thấp. Khí Hidro và khí Clo sẽ được sản xuất thông qua phương pháp điện phân dung dịch muối ăn (NaCl) có màng ngăn. Sau đó, cả hai khí này sẽ được đưa vào bình đốt chất ở nhiệt độ cao, kết quả thu về sẽ là khí HCl. Cách điều chế Axit Clohiđric bằng phương pháp này sẽ có phản ứng hóa học như sau:

H2 + Cl2 → 2HCl

 3.Lưu ý khi điều chế Axit Clohidric

Việc điều chế Axit Clohidric (HCl) đòi hỏi sự cẩn thận. Vì axit này có tính ăn mòn mạnh và có thể gây cháy nếu tiếp xúc với một số chất. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng khi điều chế Axit Clohidric:

3.1 Điều kiện làm việc an toàn:

 Làm việc trong môi trường có đủ thông gió để thoát khí HCl. Đảm bảo không có sự tích tụ khí trong không gian làm việc. Đảm bảo sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân, bao gồm áo bảo hộ, kính bảo hộ, găng tay, và mặt nạ chống độc phù hợp.

3.2 Sử dụng nguồn nhiệt an toàn: 

Điều chế Axit Clohidric thường sử dụng dung dịch HCl từ chất chứa, ví dụ như Axit Clohidric 37%. Nếu cần đun nóng dung dịch HCl, sử dụng bếp sưởi nhiệt an toàn và đảm bảo không có nhiệt độ quá cao.

3.3 Tránh tiếp xúc với không khí:

 Axit Clohidric là một axit mạnh và tạo khí HCl khi tiếp xúc với không khí. Điều này có thể tạo ra một môi trường có độ ẩm cao, gây ăn mòn thiết bị và gây hại cho sức khỏe. Hãy điều chế Axit Clohidric trong môi trường không khí khóa chặt hoặc dùng thiết bị chịu áp lực nếu cần.

3.4 Lưu trữ và loại bỏ: 

Lưu trữ Axit Clohidric ở nơi khô ráo và thoáng mát, tránh tiếp xúc với không khí. Loại bỏ Axit Clohidric cẩn thận theo quy định về xử lý chất thải hóa học.

3.5 Cẩn thận với tác nhân khác: 

Tránh tiếp xúc với các chất hóa học khác như kim loại kiềm (ví dụ Na) hoặc các chất cháy nổ, vì có thể gây phản ứng nguy hiểm.

Kết luận:

Để đảm bảo quá trình điều chế HCl diễn ra thuận lợi, an toàn, bên cạnh nắm rõ các kiến thức,lưu ý bạn cũng cần tìm những đơn vị cung cấp hóa chất uy tín, có nguồn gốc rõ ràng. Hiện tại, Hóa chất Vũ Hoàng đã và đang là địa chỉ mua hóa chất được nhiều khách hàng lựa chọn, Vũ Hoàng  cam kết tất cả hóa chất mà họ cung cấp đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng, đặc biệt là đảm bảo an toàn về chất lượng. Khi mua hóa chất tại đây bạn còn được hướng dẫn tận tình về cách điều chế HCl sao cho đảm bảo an toàn nhất. 

Do vậy các bạn hãy yên tâm và mua hàng nhé,đừng lo lắng gì cả.

Trên đây là những chia sẻ của Hóa chất Vũ Hoàng về cách điều chế HCl. Hy vọng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình điều chế Axit Clohidric trong thí nghiệm và trong công nghiệp.