热解PAC(聚合氯化铝 )法制备盐酸

      昨天和今天,LZ完成了前期预告的实验——分解PAC制盐酸。

     昨天晚上8:00-9:00期间,LZ搭建了如下图装置:

 

发生装置:500ml吸滤瓶

收集装置:500ml三口烧瓶

下为一个磁力搅拌器,酒精灯加热。

实验现象,5min后吸滤瓶炸裂,初步判断错误原因:冷凝的水蒸气下流使瓶壁受热不均破裂。

牺牲的吸滤瓶:(默哀三秒)

随后立即更换发生装置:锥形瓶

但90min后用PH广泛试纸测试三口烧瓶内液体发现液体呈中性。然而,三口烧瓶最左一口的玻璃导管内积有雾状液体,经测试PH<3。

2月19日(今日)

分析错误原因:

1.加热模式欠佳,致使HCl气体产生量不足

2.瓶内壁实验前积有水珠,湿度过大。后果见图:

于是,改进装置:

加热装置更改为:1000ml电热套

实验前先加热发生装置除去内壁水分

实验现象:三口烧瓶内壁出现水雾,温度计示数上升至30摄氏度。此时在水槽内加入冰块,温度计示数回落。

 

用PH广泛试纸测试三口烧瓶内液体:

此刻为实验开始后10min左右。

据此实验,现已证明:PAC热解法制备盐酸实际可行,LZ编辑此文时实验仍在进行,待实验结束后我将在评论区公布产品浓度等指标。

希望此文对各位有帮助。

特别鸣谢:@THEDARKNESS参与今天的实验





完稿于2019.2.19  下午4:02



 

 

 

 

 



 

 

+1  科创币    虎哥   2019-02-19   请补充反应方程式、物料衡算、能量衡算等基础理论,使内容完整。如果这些内容在其它参考文献(文章)中,请加入链接。
+10  科创币    UICalculus   2019-02-19   赞! 盐酸有没有大量杂质?
来自 化学与化工
2019-2-19 16:31:25
1楼

首先恭喜楼主实验成功!

LZ的搅拌子目测稍微有点小,可以换成额大一些的,吸收更充分。

吸滤瓶炸裂是因为吸滤瓶本身就不是设计能加热的容器,其瓶壁很厚,对于温度变化耐受力并不好。

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Stewart(作者)
2楼

首先,产品182ml,10ml用于滴定,HCl质量分数约7.5%

额,搅拌子原配的比这个大,胶囊状。但是圆底烧瓶内我怕搅拌子过大会到处乱滚。。。

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Stewart(作者)
3楼

先向大家道个歉,由于实验时间紧迫,LZ将该次实验设定为定性测验,实验过程中没有测量物料质量等,现已无法进行定量计算,并且在实验成功匆匆完成此帖的过程中没有进行理论阐述。下面补充该实验的理论基础:

化学方程式:Al2(OH)nCl(6-n)Lm---110摄氏度-->Al2O3+HCl^(其中m为聚合度)

此方程式未经配平,但通过试剂瓶上的Al2O3含量23%,我们依然可以进行分析:

根据PAC所对应的单体化学式Al2(OH)nCl(6-n),我发现一个该分子所对应的HCl分子数恰为n,因为该分子可看作:(n/3)Al2O3·[(6-2n)/3]AlCl3·nHCl

所以根据关系式即可计算:(n/3)Al2O3~nHCl

1mol Al2(OH)nCl(6-n)分子对应 n mol HCl分子

1mol 所含的Al2O3 分子对应 3mol HCl分子

计算可知27%氧化铝含量的PAC可产生其质量的约60.6081%的HCl气体

若以上计算有误请指正,感谢 @虎哥 指出错误。


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2019-2-20 08:35:18
Stewart(作者)
4楼

修正:

n的值或影响产物,小于三应有三氯化铝产生,大于三应产生H2O

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2019-2-21 17:22:58
2019-2-21 17:22:58
5楼

实验过程比我做得好一些,加油。希望理论分析过程能够再完善一些,期待lz接下来的更新。顺便,有条件的话lz可以做一做我设想的AlCl3和H2O制HCl的反应。

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2019-2-23 10:19:08
2019-2-23 10:19:08
6楼

有这样的设备完全可以蒸馏硫酸了

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7楼
引用:性感铷铷 发表于6 楼的内容:
有这样的设备完全可以蒸馏硫酸了

没戏。胶管。

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Stewart(作者)
8楼

我有全玻蒸馏器来着。。。很久之前做过,3个小时做出来125ml浓硫酸

新进展:该法可以量产,且产品几乎无杂质。胶管倒是问题。。我用硅胶管重试了一次也是用完就废,但是对产品影响不大。

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2019-3-10 09:12:43
2019-3-10 09:12:43
9楼

非常感谢@Stewart给我提供的机会,目前正准备高考,打算结束之后再和他一起合作(制造更多的危险品

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2019-5-4 10:11:31
2019-5-4 10:11:31
10楼

氯化铝会升华,造成产物杂质多,而且不经济,建议购买廉价厕所清洁剂,回家蒸馏,除了部分有机溶剂会挥发外,基本上就是纯盐酸了

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