|
 |
|
Kako od 9%-tne, odnosno 12%-tne klorovodične kiseline dobiti što koncetriraniju, barem 90%-tnu?
Unaprijed zahvaljujem.
|
|
Ime i prezime:
Josip
Vinković
|
 |
 |
Idemo za početak razjasniti neke pojmove.
Klorovodik, HCl, je pri sobnoj temperaturi korozivni i nadražujući plin izrazito bockavog, kiselog i neugodnog mirisa, štetan ako se udiše. Dobro se otapa u vodi. Vodena otopina klorovodika zove se klorovodična kiselina, HCl(aq). Otapanje klorovodika u vodi ne može ići u nedogled; maksimalni maseni udio klorovodika u vodi je 0,38 (ili 38 %). Više od toga se u vodi ne može otopiti. Prema tome, pojam "90 %-tna klorovodična kiselina" je prilično besmislen.
Zagrijavamo li klorovodičnu kiselinu u kojoj je w(HCl) < 20,2 %, iz takve će otopine isparavati više-manje čista voda, a udio klorovodika u preostaloj otopini rast će sve do 20,2 %. Vrelište takve otopine bit će, ovisno o točnom sastavu, između 100 i 108 °C. Onog trenutka kad udio klorovodika poprimi vrijednost 20,2 %, iz otopine će početi isparavati (destilirati) klorovodična kiselina čiji će sastav biti jednak sastavu tekuće faze (dakle 20,2 % klorovodika), a vrelište će joj biti pri 108 °C.
Zagrijavamo li pak klorovodičnu kiselinu u kojoj je w(HCl) > 20,2 %, iz takve će otopine isparavati više-manje čisti klorovodik, a udio klorovodika u preostaloj otopini padat će sve do 20,2 %. Vrelište takve otopine bit će, ovisno o točnom sastavu, niže od 108 °C (za jako koncentrirane otopine čak niže od 50 °C!). Onog trenutka kad udio klorovodika poprimi vrijednost 20,2 %, iz otopine će početi destilirati klorovodična kiselina čiji će sastav biti jednak sastavu tekuće faze, a vrelište će biti 108 °C.
Smjesa klorovodika i vode u kojoj je maseni udio klorovodika 20,2 % i čije je vrelište pri normalnom atmosferskom tlaku 108 °C je tzv. azeotropna smjesa vode i klorovodika. Azeotropna smjesa je takva smjesa kod koje je sastav plinske (parne) faze jednak sastavu tekuće faze, tj. takva smjesa u kojoj se komponente ne mogu odijeliti (frakcijskom) destilacijom. Drugi primjer azeotropne smjese je smjesa etanola i vode u kojoj je maseni udio etanola 95,6 %. Azeotropne smjese dijelimo na azeotropne smjese s maksimumom i azeotropne smjese s minimumom vrelišta. Smjesa vode i klorovodika je primjer za azeotrop s maksimumom vrelišta, dok je smjesa etanola i vode primjer za azeotrop s minimumom vrelišta. Azeotropne smjese koje sadrže dvije komponente (dva spoja) zovemo binarne azeotropne smjese. Postoje i azeotropne smjese sastavljene od triju (ternarne azeotropne smjese) i više komponenata.
Vratimo se na tvoje pitanje. Ako imaš klorovodičnu kiselinu u kojoj je maseni udjel klorovodika 9 ili 12 %, onda takvu otopinu možeš koncentrirati zagrijavanjem i otparavanjem vode, ali samo do masenog udjela od 20,2 %. Dalje jednostavno ne ide, jer je sastav pare jednak sastavu tekuće faze. Pri izvođenju tog pokusa treba voditi računa da su pare koje se razvijaju korozivne, nagrizajuće i štetne za zdravlje. Prema tome, ako takvo što misliš raditi, radi to u školskom laboratoriju u dogovoru i pod nadzorom nastavnika kemije.
Treba li pripraviti klorovodičnu kiselinu masenog udjela klorovodika većeg od 20,2 %, to se može učiniti npr. otapanjem klorovodika u vodi ili u razrijeđenoj klorovodičnoij kiselini, ili se može jednostavno kupiti klorovodična kiselina masenog udjela 38 % (zapravo, obično je taj udio nešto manji, oko 36,5 %, a 38 % je teoretski maksimum). Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Tomislav Portada
tportad@irb.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
