Công Ty Hóa Chất Hanimex HANIMEX Chemical
Tìm Hiểu Về Axit HCl Công Nghiệp – Điều Chế – Ứng Dụng
HCl – Axit Clohydric là một trong những loại hóa chất cơ bản đang được sử dụng vô cùng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Đây cũng là sản phẩm chủ đạo mà nhiều công ty hóa chất đang cung cấp và đối với Hanimex thì mặt hàng này luôn có sẵn khối lượng lớn phục vụ đầy đủ nhu cầu của khách hàng. Tuy nhiên hôm nay chúng tôi lại muốn gửi đến quý vị một số thông tin quan trọng về HCl mà nhiều quý khách đang sử dụng vào sản xuất để có thêm thông tin , kiến thức qua đó nâng cao hiệu quả công việc.
Tổng quan về axit HCl
Axit clohydric (bắt nguồn từ tiếng Pháp acide chlorhydrique) hay axit muriatic là một axit vô cơ mạnh, tạo ra từ sự hòa tan của khí hydro clorua (HCl) trong nước. Ban đầu, axit này được sản xuất từ axit sulfuric và muối ăn vào thời Phục Hưng, thậm chí từ thời Trung Cổ, sau đó được các nhà hóa học Glauber, Priestley và Davy sử dụng trong các nghiên cứu khoa học của họ. Axit clohydric được tìm thấy trong dịch vị, và cũng là một trong những yếu tố gây bệnh loét dạ dày khi hệ thống tự bảo vệ của dạ dày hoạt động không hiệu quả.
Axit clohydric đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40%. Ở dạng đậm đặc, axit này có thể tạo thành các sương mù axit, chúng đều có khả năng ăn mòn các mô con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột. Ở dạng loãng, axit clohydric cũng được sử dụng làm chất vệ sinh, lau chùi nhà cửa, sản xuất gelatin và các phụ gia thực phẩm, tẩy rửa, và xử lý da. Axit clohydric dạng hỗn hợp đẳng phí (gần 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng.
Axit clohydric được sản xuất với quy mô lớn vào cách mạng công nghiệp ở thế kỷ XVIII, chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất để sản xuất nhựa PVC, và các sản phẩm trung gian như MDI/TDI để tạo ra polyuretan. Có khoảng 20 triệu tấn axit clohydric được sản xuất hàng năm.
Quy trình điều chế sản xuất HCl trong công nghiệp
Axit clohiđric được sản xuất với nồng độ lên đến 38% HCl (nồng độ phần trăm). Các mức nồng độ cao hơn khoảng 40% có thể được sản xuất về mặt hóa học nhưng sau đó tốc độ bay hơi cao dẫn đến mức việc cất giữ và sử dụng cần có những khuyến cáo đặc biệt, như trong môi trường áp suất và nhiệt độ thấp.
Axit clohiđric trong công nghiệp thường sử dụng loại 30% đến 34%, nhằm tối ưu hóa trong việc vận chuyển và giảm thất thoát khí HCl ở dạng bay hơi. Các dung dịch sử dụng cho mục đích gia đình ở Hoa Kỳ, hầu hết là làm vệ sinh, thì có nồng độ nằm trong khoảng 10% đến 12%, với những khuyến cáo pha loãng trước khi dùng. Ở Anh, chất này được bán ở dạng “Spirits of Salt” dùng cho làm vệ sinh trong nhà, với độ axit tương tự như cấp công nghiệp ở Mỹ
Tổng hợp từ các nguyên tố
Quá trình này tổng hợp trực tiếp từ khí clo và hiđro cho ra sản phẩm có độ tinh khiết cao.
H2 + Cl2 → 2 HCl
Phản ứng diễn ra trong buồng đốt được cung cấp khí clo và hyđro ở nhiệt độ trên 2000 °C có mặt ngọn lửa. Để đảm bảo rằng phản ứng diễn ra hoàn toàn, người ta cung cấp lượng hyđro cao hơn clo một chút (1-2%) để không còn clo trong sản phẩm. Hỗn hợp của hyđro và clo có khả năng gây nổ do đó cần những thiết bị đặc biệt có khả năng chịu nhiệt cao, và một điểm không thuận lợi là các chất phản ứng có chi phí cao.
Phản ứng với clorua kim loại
Phản ứng với clorua kim loại, đặc biệt là natri clorua (NaCl), với axitsulfuric H2SO4) hoặc hydro sulfat: Quá trình này được sử dụng chủ yếu trong thế kỷ XVIII hay còn gọi là quy trình Leblanc dùng trong sản xuất natri cacbonat. Phản ứng diễn ra gồm 2 giai đoạn: giai đoạn 1 ở nhiệt độ khoảng 150-250 °C, và giai đoạn 2 ở nhiệt độ khoảng 500 đến 600 °C:[30]
NaCl + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl↑
NaCl + NaHSO4 → Na2SO4 + HCl↑
Phản ứng tổng có thể được viết như sau:
2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl↑
Sản phẩm clo hóa trong sản xuất chất hữu cơ
Các phản ứng chính:
- Nhiệt phân 1,2-dicloretan tạo thành vinyl clorua, 90% lượng axit clohiđric đường sản xuất ở Mỹ dùng phương pháp clo hóa này:
- C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2
- C2H4Cl2 → C2H3Cl + HCl
- Clorua hóa ankan:
- Cl2 + RH → RCl + HCl
- với R-là gốc hydrocacbon.
- phản ứng trao đổi gốc clo với HF. Phản ứng này được dùng để chuyển sản phẩm clo hóa (RCl) tạo ra HCl.
- RCl + HF → RF + HCl
- Tổng hợp tetrafloreten từ việc nhiệt phân Clodiflomêtan:
- 2 CHF2Cl → CF2=CF2 + 2 HCl
- Từ đốt rác thải hữu cơ clo:
- C4H6Cl2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O + 2HCl
Hydrat hóa clorua kim loại nặng
2FeCl3 + 6H2O → Fe2O3 + 3H2O + 6HCl
Sau quá trình tạo khí HCl, dòng khí chứa HCl đưa qua tháp hấp thụ, ở đây HCl lỏng đậm đặc được tạo ra bằng cách hấp thụ hơi HCl vào trong dung dịch axit clohiđric yếu và được tách ra. Trong khi đó, dòng khí cuối cùng được đưa tới thiết bị làm sạch để loại HCl tự do trước khi thải ra ngoài không khí.
Một vài ứng dụng tuyệt vời của HCl trong công nghiệp
Axit clohiđric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Ứng dụng thường để xác định chất lượng sản phẩm theo yêu cầu.
Tẩy gỉ thép
Một trong những ứng dụng quan trọng của axit clohiđric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép cacbon.
Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O
Sản xuất các hợp chất hữu cơ
Một ứng dụng quan trọng khác của axit clohiđric là dùng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Quá trình này sử dụng các axit do doanh nghiệp sản xuất chứ không từ thị trường tự do. Các hợp chất hữu cơ khác được sản xuất từ HCl như bisphenol A sản xuất polycacbonat, than hoạt tính, và axit ascobic, cũng như trong một số sản phẩm của ngành dược.
2 CH2=CH2 + 4 HCl + O2 → 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O
gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính
Sản xuất các hợp chất vô cơ
Nhiều sản phẩm có thể được sản xuất từ axit clohiđric theo phản ứng axit-bazơ tạo ra các hợp chất vô cơ. Chúng bao gồm các hóa chất xử lý nước như sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC).
Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O (sắt (III) clorua từ magnetit)
Cả sắt (III) clorua và PAC đều được sử dụng làm chất keo tụ và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống, và sản xuất giấy.
Các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin.
CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O (canxi clorua từ đá vôi)
Zn(s) + 2 HCl → ZnCl2 + H2(g)
Kiểm soát và trung hòa pH
Axit clohiđric có thể được dùng để điều chỉnh tính bazơ của dung dịch.
OH− + HCl → H2O + Cl−
Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống , phòng thí nghiệm ), axit clohiđric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohiđric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi
Trên đây là một vài thông tin về HCl mà công ty hóa chất Hanimex cho rằng là cần phải nắm được. Quý khách hàng có nhu cầu đặt mua sản phẩm này hay một vài loại axit tượng tự như sulphuric , axit axetic hay acetic – dấm , axit citric , acid flohydric vui lòng liên hệ đến phòng bán hàng của chúng tôi qua thông tin cuối trang web này để được tư vấn , báo giá kịp thời.
