Vandenilio chlorido rūgštis. Rūgščių tirpalai Vandenilio chlorido rūgšties koncentracija

Kas yra druskos rūgšties tirpalas? Tai vandens (H2O) ir vandenilio chlorido (HCl) junginys, kuris yra bespalvės šiluminės dujos, turinčios būdingą kvapą. Chloridai gerai tirpsta ir skyla į jonus. Vandenilio chlorido rūgštis yra žinomiausias junginys, sudarantis HCl, todėl apie jį ir jo ypatybes galime kalbėti išsamiai.

apibūdinimas

Vandenilio chlorido rūgšties tirpalas priklauso stipriųjų klasei. Jis yra bespalvis, skaidrus ir šarminis. Nors techninė druskos rūgštis turi gelsvą spalvą dėl priemaišų ir kitų elementų. Oras „rūko“.

Verta paminėti, kad šios medžiagos yra kiekvieno žmogaus organizme. Skrandyje, tiksliau, 0,5 proc. Įdomu tai, kad tokio kiekio pakanka visiškai sunaikinti skutimosi peiliuką. Medžiaga ją surūdys vos per savaitę.

Beje, skirtingai nuo sieros rūgšties, druskos rūgšties masė tirpale neviršija 38%. Galima sakyti, kad šis rodiklis yra „kritinis“ taškas. Jei pradėsite didinti koncentraciją, medžiaga tiesiog išgaruos, dėl to vandenilio chloridas tiesiog išgaruos kartu su vandeniu. Be to, ši koncentracija palaikoma tik 20 °C temperatūroje. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo greičiau vyksta garavimas.

Sąveika su metalais

Vandenilio chlorido rūgšties tirpalas gali patirti daugybę reakcijų. Visų pirma, su metalais, kurie elektrocheminių potencialų serijoje yra prieš vandenilį. Tai yra seka, kuria elementai vyksta, kai didėja jų būdingas matas, elektrocheminis potencialas (φ 0). Šis rodiklis yra labai svarbus pusinės katijonų mažinimo reakcijose. Be to, būtent ši serija demonstruoja metalų aktyvumą redokso reakcijose.

Taigi sąveika su jais vyksta išskiriant vandenilį dujų pavidalu ir susidarant druskai. Štai reakcijos su natriu, minkštu šarminiu metalu, pavyzdys: 2Na + 2HCl → 2NaCl +H 2.

Su kitomis medžiagomis sąveika vyksta pagal panašias formules. Taip atrodo reakcija su aliuminiu, lengvuoju metalu: 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2.

Reakcijos su oksidais

Su šiomis medžiagomis gerai sąveikauja ir druskos rūgšties tirpalas. Oksidai yra dvejetainiai elemento junginiai su deguonimi, kurių oksidacijos būsena yra -2. Visi žinomi pavyzdžiai yra smėlis, vanduo, rūdys, dažikliai, anglies dioksidas.

Druskos rūgštis sąveikauja ne su visais junginiais, o tik su metalų oksidais. Reakcijos metu taip pat susidaro tirpi druska ir vanduo. Pavyzdys yra procesas, vykstantis tarp rūgšties ir magnio oksido, šarminio žemės metalo: MgO + 2HCl → MgCl 2 + H 2 O.

Reakcijos su hidroksidais

Taip vadinami neorganiniai junginiai, kuriuose yra hidroksilo grupė -OH, kurioje vandenilio ir deguonies atomai yra sujungti kovalentine jungtimi. Ir kadangi druskos rūgšties tirpalas reaguoja tik su metalų hidroksidais, verta paminėti, kad kai kurie iš jų vadinami šarmais.

Taigi susidariusi reakcija vadinama neutralizacija. Jo rezultatas yra silpnai disocijuojančios medžiagos (t. y. vandens) ir druskos susidarymas.

Pavyzdys yra nedidelio tūrio druskos rūgšties ir bario hidroksido, minkšto kaliojo šarminių žemių metalo, tirpalo reakcija: Ba(OH) 2 + 2HCl = BaCl 2 + 2H 2 O.

Sąveika su kitomis medžiagomis

Be to, kas išdėstyta pirmiau, druskos rūgštis gali reaguoti su kitų tipų junginiais. Visų pirma su:

• Metalų druskos, kurias sudaro kitos, silpnesnės rūgštys. Štai vienos iš šių reakcijų pavyzdys: Na 2 Co 3 + 2HCl → 2 NaCl + H 2 O + CO 2. Čia parodyta sąveika su anglies rūgšties (H 2 CO 3) suformuota druska.
• Stiprūs oksidatoriai. Pavyzdžiui, su mangano dioksidu. Arba su kalio permanganatu. Tokias reakcijas lydi chloro išsiskyrimas. Štai vienas pavyzdys: 2KMnO4 +16HCl → 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O.
• Amoniakas. Tai vandenilio nitridas, kurio formulė NH 3 – bespalvės, bet aštraus kvapo dujos. Jo reakcijos su druskos rūgšties tirpalu pasekmė yra tirštų baltų dūmų masė, susidedanti iš mažų amonio chlorido kristalų. Kuris, beje, visiems žinomas kaip amoniakas (NH 4 Cl) Sąveikos formulė tokia: NH 3 + HCl → NH 4 CL.
• Sidabro nitratas yra neorganinis junginys (AgNO 3), kuris yra azoto rūgšties ir sidabro metalo druska. Dėl druskos rūgšties tirpalo sąlyčio su juo įvyksta kokybinė reakcija - susidaro sūrios sidabro chlorido nuosėdos. Kurie netirpsta azote. Tai atrodo taip: HCL + AgNO 3 → AgCl↓ + HNO 3 .

Medžiagos gavimas

Dabar galime kalbėti apie tai, kas daroma, kad susidarytų druskos rūgštis.

Pirma, deginant vandenilį chlore, gaunamas pagrindinis komponentas – vandenilio chlorido dujos. Kuris vėliau ištirpinamas vandenyje. Šios paprastos reakcijos rezultatas yra sintetinės rūgšties susidarymas.

Šią medžiagą taip pat galima gauti iš išmetamųjų dujų. Tai cheminių atliekų (šalutinių produktų) dujos. Jie susidaro įvairiais procesais. Pavyzdžiui, angliavandenilių chlorinimo metu. Juose esantis vandenilio chloridas vadinamas išmetamosiomis dujomis. Ir atitinkamai tokiu būdu gauta rūgštis.

Pažymėtina, kad pastaraisiais metais atliekų medžiagų dalis bendroje jos gamybos apimtyje didėja. O rūgštis, susidariusi dėl vandenilio degimo chlore, išstumiama. Tačiau teisingumo dėlei reikia pažymėti, kad jame yra mažiau priemaišų.

Naudoti kasdieniame gyvenime

Daugelyje namų ūkių naudojamų valymo priemonių yra tam tikra dalis druskos rūgšties tirpalo. 2-3 proc., o kartais ir mažiau, bet yra. Štai kodėl tvarkant santechniką (pvz., plaunant plyteles), reikia mūvėti pirštines. Labai rūgštūs produktai gali pakenkti odai.

Tirpalas taip pat naudojamas kaip dėmių valiklis. Tai padeda pašalinti rašalą ar rūdis nuo drabužių. Tačiau norint, kad poveikis būtų pastebimas, reikia naudoti labiau koncentruotą medžiagą. Tinka 10% druskos rūgšties tirpalas. Beje, puikiai pašalina apnašas.

Svarbu tinkamai laikyti medžiagą. Rūgštį laikykite stikliniuose induose ir vietose, kur gyvūnai ir vaikai nepasiekia. Net silpnas tirpalas, patekęs ant odos ar gleivinės, gali sukelti cheminį nudegimą. Jei taip atsitiks, būtina nedelsiant nuplauti vietas vandeniu.

Statybos srityje

Vandenilio chlorido rūgšties ir jos tirpalų naudojimas yra populiarus būdas pagerinti daugelį statybos procesų. Pavyzdžiui, jo dažnai dedama į betono mišinį, siekiant padidinti atsparumą šalčiui. Be to, taip jis greičiau kietėja, padidėja mūro atsparumas drėgmei.

Vandenilio chlorido rūgštis taip pat naudojama kaip kalkakmenio valiklis. Jo 10 procentų tirpalas yra geriausias būdas kovoti su nešvarumais ir žymėmis ant raudonų plytų. Nerekomenduojama jo naudoti kitų valymui. Kitų plytų struktūra yra jautresnė šios medžiagos poveikiui.

Medicinoje

Šioje nagrinėjamoje srityje medžiaga taip pat aktyviai naudojama. Praskiesta druskos rūgštis turi tokį poveikį:

• Virškina baltymus skrandyje.
• Sustabdo piktybinių navikų vystymąsi.
• Padeda gydyti vėžį.
• Normalizuoja rūgščių ir šarmų pusiausvyrą.
• Veiksminga hepatito, diabeto, psoriazės, egzemos, reumatoidinio artrito, tulžies akmenligės, rožinės, astmos, dilgėlinės ir daugelio kitų negalavimų profilaktikos priemonė.

Ar sugalvojote praskiesti rūgštį ir naudoti ją viduje tokia forma, o ne kaip vaistų dalį? Tai praktikuojama, tačiau griežtai draudžiama tai daryti be gydytojo patarimo ir nurodymų. Neteisingai apskaičiavę proporcijas, galite nuryti druskos rūgšties tirpalo perteklių ir tiesiog sudeginti skrandį.

Beje, vis dar galite vartoti vaistus, kurie skatina šios medžiagos gamybą. Ir ne tik cheminius. Prie to prisideda ta pati kalmė, pipirmėtė ir pelynas. Iš jų galite patys pasigaminti nuovirų ir gerti profilaktikai.

Nudegimai ir apsinuodijimas

Kad ir kokia veiksminga ši priemonė būtų, ji pavojinga. Vandenilio chlorido rūgštis, priklausomai nuo koncentracijos, gali sukelti keturių laipsnių cheminius nudegimus:

1. Yra tik paraudimas ir skausmas.
2. Atsiranda pūslių su skaidriu skysčiu ir patinimu.
3. Susidaro viršutinių odos sluoksnių nekrozė. Pūslelės prisipildo krauju arba drumstu turiniu.
4. Pažeidimas pasiekia sausgysles ir raumenis.

Jei medžiaga kažkaip pateko į akis, jas reikia nuplauti vandeniu, o paskui – sodos tirpalu. Bet kokiu atveju pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra iškviesti greitąją pagalbą.

Jei rūgštis patenka į vidų, ji gali sukelti ūmų krūtinės ir pilvo skausmą, gerklų patinimą ir kruviną vėmimą. Dėl to - sunkios kepenų ir inkstų patologijos.

O pirmieji apsinuodijimo garais požymiai – sausas, dažnas kosulys, užspringimas, dantų pažeidimai, gleivinės deginimas ir pilvo skausmas. Pirmoji skubi pagalba – burnos plovimas ir skalavimas vandeniu, taip pat galimybė patekti į gryną orą. Tik toksikologas gali suteikti realią pagalbą.

Vandenilio chlorido rūgštis

Fizinės savybės:

Koncentruota vandenilio chlorido rūgštis yra bespalvis tirpalas, kuris stipriai rūko drėgname ore ir turi aštrų kvapą.

Vandenilio chlorido rūgšties gavimas

Cheminės savybės:

Eksperimentas „Dūmuojančios druskos rūgšties savybės“

Druskos rūgšties poveikis įvairioms medžiagoms

Vandenilio chlorido tirpalas vandenyje - druskos rūgštis - stipri rūgštis:

1) reaguoja su metalais , stovinčios įtampos serijoje iki vandenilio:

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2

3) su metalo oksidais :

MgO + 2 HCl → MgCl 2 + H 2 O

4) su bazėmis ir amoniaku :

HCl + KOH → KCl + H2O

3 HCl + Al (OH) 3 → AlCl 3 + 3 H 2 O

HCl + NH 3 → NH 4 Cl

5) su druskomis :

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

HCl + AgNO 3 → AgCl↓ + HNO 3

Baltų sidabro chlorido nuosėdų susidarymas - AgCl, netirpus mineralinėse rūgštyse, naudojamas kaip kokybinė reakcija anijonams nustatyti Cl - tirpale.

Metalų chloridai - druskos rūgšties druskos, jos gaunamos sąveikaujant metalams su chloru arba reaguojant druskos rūgščiai su metalais, jų oksidais ir hidroksidais; keičiant tam tikromis druskomis

2 Fe + 3 Cl 2 → 2 FeCl 3

Mg + 2 HCl → MgCl 2 + H 2

CaO + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 O

Ba (OH) 2 + 2 HCl → BaCl 2 + 2 H 2 O

Pb (NO 3 ) 2 + 2 HCl → PbCl 2 ↓ + 2 HNO 3

Dauguma chloridų tirpsta vandenyje (išskyrus sidabro, švino ir vienvalečius gyvsidabrio chloridus).

Vandenilio chlorido rūgšties ir jos druskų naudojimas:

1. Druskos rūgštis yra skrandžio sulčių dalis ir skatina baltymų maisto virškinimą žmonėms ir gyvūnams.

2. Vandenilio chloridas ir druskos rūgštis naudojami vaistams, dažams, tirpikliams ir plastikams gaminti.

3. Bazinių druskos rūgšties druskų panaudojimas:

KCl yra trąša, taip pat naudojama stiklo ir chemijos pramonėje.

HgCl 2 – gyvsidabrio chloridas – nuodas, naudojamas dezinfekcijai medicinoje, sėkloms apdoroti žemės ūkyje.

Hg 2 Cl 2 – kalomelis – netoksiškas, vidurius laisvinantis.

NaCl – valgomoji druska – žaliava druskos rūgšties, natrio hidroksido, vandenilio, chloro, baliklio, sodos gamybai. Jis naudojamas odos ir muilo pramonėje, gaminant maistą ir konservuojant.

ZnCl 2 - medienos impregnavimui nuo puvimo, medicinoje, litavimui.

AgCl – naudojamas nespalvotoje fotografijoje, nes tai yra jautrumas šviesai – šviesoje suyra ir susidaro laisvas sidabras:

2AgCl = 2Ag + Cl2

Užduotys kartojimui ir konsolidavimui

Nr. 1. Atlikite transformacijas pagal schemą:
HCl -> Cl 2 -> AlCl 3 -> Al(OH) 3 -> Al 2 O 3 -> AlCl 3 -> Cl 2

Nr. 2. Išdėstykite koeficientus naudodami elektroninio balanso metodą šioje reakcijoje HCl + KClO 3 -> KCl + H 2 O + Cl 2
Nustatyti oksidatorių ir reduktorius; oksidacijos ir redukcijos procesai.

Nr. 3. Suteiktos medžiagos:
Zn, Cu, Al, MgO, SiO 2 , Fe 2 O 3 , NaOH, Al( OI) 3 , Fe 2 ( TAIP 4 ) 3 , CaCO 3 , Fe( NE 3 ) 3
Kuri iš šių medžiagų reaguos su druskos rūgštimi? Užrašykite cheminių reakcijų lygtis

Nr. 4. Išspręsti problemą:
Koks aliuminio kiekis sureaguos su druskos rūgšties pertekliumi, kad susidarytų 5,6 litro vandenilio (nr.)?

Vandenilio chlorido rūgštis (vandenilio chlorido rūgštis, vandeninis vandenilio chlorido tirpalas), žinoma kaip HCl, yra šarminis cheminis junginys. Nuo seniausių laikų žmonės įvairiems tikslams naudojo šį bespalvį skystį, kuris atvirame ore skleidžia lengvus dūmus.

Cheminio junginio savybės

HCl naudojamas įvairiose žmogaus veiklos srityse. Jis tirpdo metalus ir jų oksidus, yra absorbuojamas benzene, eteryje ir vandenyje, nesunaikina fluoroplasto, stiklo, keramikos ir grafito. Jį galima saugiai naudoti, kai jis laikomas ir eksploatuojamas tinkamomis sąlygomis, laikantis visų saugos standartų.

Chemiškai gryna (CP) druskos rūgštis susidaro dujinės sintezės metu iš chloro ir vandenilio, todėl susidaro vandenilio chloridas. Jis absorbuojamas vandenyje, todėl +18 C temperatūroje susidaro tirpalas, kuriame yra 38-39% HCl. Vandeninis vandenilio chlorido tirpalas naudojamas įvairiose žmogaus veiklos srityse. Chemiškai grynos druskos rūgšties kaina yra kintama ir priklauso nuo daugelio komponentų.

Vandeninio vandenilio chlorido tirpalo panaudojimo sritys

Vandenilio chlorido rūgšties naudojimas tapo plačiai paplitęs dėl savo cheminių ir fizinių savybių:

• metalurgijoje, mangano, geležies ir cinko gamyboje, technologiniuose procesuose, metalų valyme;
• galvanoplastikoje - ėsdinimo ir ėsdinimo metu;
• sodos vandens gamyboje rūgštingumui reguliuoti, alkoholinių gėrimų ir sirupų gamyboje maisto pramonėje;
• odos apdirbimui lengvojoje pramonėje;
• kai valomas negeriamas vanduo;
• už naftos gręžinių optimizavimą naftos pramonėje;
• radijo inžinerijoje ir elektronikoje.

Druskos rūgštis (HCl) medicinoje

Garsiausia druskos rūgšties tirpalo savybė yra rūgščių ir šarmų pusiausvyros išlyginimas žmogaus organizme. Mažas skrandžio rūgštingumas gydomas silpnu tirpalu arba vaistais. Tai optimizuoja maisto virškinimą ir padeda kovoti su mikrobais ir bakterijomis, kurios prasiskverbia iš išorės. HCl druskos rūgštis padeda normalizuoti žemą skrandžio rūgštingumą ir optimizuoja baltymų virškinimą.

Onkologija naudoja HCl navikams gydyti ir jų progresavimui sulėtinti. Druskos rūgšties preparatai skiriami skrandžio vėžio, reumatoidinio artrito, diabeto, astmos, dilgėlinės, tulžies akmenligės ir kitų profilaktikai. Liaudies medicinoje hemorojus gydomas silpnos rūgšties tirpalu.

Galite sužinoti daugiau apie druskos rūgšties savybes ir tipus.

).
Jei nėra hidrometrų, tankis ρ(g/cm3) apskaičiuojamas pagal žinomo tūrio V(cm3) rūgšties masę m(g), išmatuotą elektronine skale: ρ = m/V.
Patogu ir saugu traukti rūgštį į polipropileninį švirkštą su 20 ml skalės sklandžiai judinant stūmoklį, kol jis sustos.
V tūris atitinka visą švirkšto pripildymą. Norėdami nustatyti šį tūrį, padėkite sausą švirkštą ant svarstyklių ir iš naujo nustatykite taros svorį į nulį (arba užsirašykite tuščio švirkšto svorį). Užpildykite visą švirkšto tūrį distiliuoto vandens, vengdami oro burbuliukų, kruopščiai nuvalykite švirkšto paviršių ir dar kartą pasverkite.
Atsižvelgiant į vandens tankio vertę ρв = 0,998 g/cm 3 (esant 20 °C), nustatykite švirkšto tūrį
V = mв / 0,998, kur mв yra vandens masė (g).
Tada visiškai užpildykite švirkštą turimu rūgšties tirpalu, išmatuokite tirpalo masę ir apskaičiuokite rūgšties tankį pagal aukščiau pateiktą formulę. Jei gauta tankio reikšmė mažesnė nei 1,174 g/cm 3, koncentruota rūgštis neatitinka GOST 3118-78 reikalavimų arba skiedžiama vandeniu.

Pavyzdys.

Rūgštis supilama į švirkštą, kurio bendras tūris V = 24,6 cm 3. Rūgšties masė, matuojama elektroninėmis svarstyklėmis, m = 29,175 g.
Todėl apskaičiuota tankio vertė ρ = 29,175 / 24,6 = 1,186 g/cm3.

2. Vandeninių druskos rūgšties tirpalų koncentracijos nustatymas.

Druskos rūgšties tirpalų koncentracija gali būti išreikšta HCL procentine dalimi tirpalo masėje, koncentruotos rūgšties ir vandens proporcijų tirpale tūriniu santykiu, taip pat medžiagos molių skaičiumi litre. sprendimas.
Tirpalo koncentracija nustatoma pagal tankį, naudojant vertes, nurodytas etaloninėse lentelėse.

Pavyzdys.

24,6 cm 3 tūrio druskos rūgšties tirpalo masė lygi 26,2 g. Būtina nustatyti, kokiu tūrio santykiu koncentruota rūgštis maišoma su vandeniu, pradinė koncentracija, taip pat masė ir molinė koncentracija. (normalumas).
Remiantis apskaičiuotu tirpalo tankiu ρ = 26,2/24,6 = 1,065 g/cm3 naudodamiesi 3 lentele, nustatykite HCL ir vandens tūrio dalis (1:2) ir pradinę rūgšties, iš kurios buvo paruoštas tirpalas, koncentraciją (36,5 masės%).
Tada, naudodami 4 lentelę, raskite molinę koncentraciją tirpalui, kurio tankis yra 1,065 g/cm3, interpoliuodami vertes:

3,881 + (4,004 – 3,881)·(36,5–36,0) = 3,942 mol/l

Tada, naudodami 5 lentelę, nustatykite tirpalo masės koncentraciją:

13.30 + (13.69 – 13.30)·(36.5 – 36.0) = 13.49 % masės.

3. Vandeninių druskos rūgšties tirpalų ruošimas tam tikru tūrio santykiu.

Norint paruošti tirpalus, būtina naudoti druskos rūgštį pagal GOST 3118-78, kurios masės koncentracija yra nuo 35 iki 38% masės. (1 lentelė).
Jei rūgšties koncentracija nežinoma, nustatykite ją pagal tankį.
Tirpalas turi būti ruošiamas į tam tikrą distiliuoto vandens tūrį įpilant koncentruotos rūgšties, laikantis saugos reikalavimų. Tirpalui ruošti naudokite tinkamą indą. Darbas po gaubtu.

Pavyzdys.

Norėdami paruošti 500 ml tirpalo tūrio santykiu 1:4, 100 ml koncentruotos rūgšties atsargiai supilkite į 400 ml distiliuoto vandens, gerai išmaišykite ir supilkite tirpalą į tamsaus stiklo indą su sandariu dangteliu.

4. Reikiamos masės koncentracijos druskos rūgšties vandeninių tirpalų ruošimas.

Tirpalui paruošti reikia sumaišyti apskaičiuotus žinomos koncentracijos rūgšties kiekius ir distiliuotą vandenį.

Pavyzdys.

Būtina paruošti 1 litrą HCL tirpalo, kurio koncentracija yra 6% masės. iš druskos rūgšties, kurios koncentracija 36 % masės. (šis tirpalas naudojamas NPP Geosphere LLC gaminamuose KM karbonatometruose).
Naudodami 2 lentelę, nustatykite molinę rūgšties koncentraciją, kurios masės dalis yra 6% masės (1,692 mol/l) ir 36% masės (11,643 mol/l).
Apskaičiuokite koncentruotos rūgšties, turinčios tokį patį kiekį HCl (1,692 g-ekv.), tūrį, kaip ir paruoštame tirpale:

1,692 / 11,643 = 0,1453 l.

Todėl į 853 ml distiliuoto vandens įpylus 145 ml rūgšties (36 % masės) gausis nurodytos masės koncentracijos tirpalas.

5. Tam tikros molinės koncentracijos druskos rūgšties vandeninių tirpalų paruošimas.

Norint paruošti reikiamos molinės koncentracijos (Mp) tirpalą, į distiliuoto vandens tūrį (Vв) reikia įpilti vieną tūrį koncentruotos rūgšties (V), skaičiuojant pagal santykį.

Vv = V(M/Mp – 1)

Kur M yra pradinės rūgšties molinė koncentracija.
Jei rūgšties koncentracija nežinoma, nustatykite ją pagal tankį pagal 2 lentelę.

Pavyzdys.

Naudojamos rūgšties masės koncentracija yra 36,3 % masės. Būtina paruošti 1 litrą vandeninio HCL tirpalo, kurio molinė koncentracija yra 2,35 mol/l.
Naudodami 1 lentelę, interpoliuodami 12,011 mol/l ir 11,643 mol/l vertes raskite naudojamos rūgšties molinę koncentraciją:

11,643 + (12,011–11,643)·(36,3–36,0) = 11,753 mol/l

Naudodami aukščiau pateiktą formulę, apskaičiuokite vandens tūrį:

Vv = V (11,753 / 2,35 – 1) = 4 V

Paėmus Vв + V = 1 l, gaukite tūrio reikšmes: Vв = 0,2 l ir V = 0,8 l.

Todėl, norint paruošti tirpalą, kurio molinė koncentracija yra 2,35 mol/L, į 800 ml distiliuoto vandens reikia įpilti 200 ml HCL (36,3 % masės).

6. Vandenilio chlorido rūgšties suvartojimas uolienų mėginių karbonatų kiekiui nustatyti.

Koncentruotos rūgšties kiekis, sunaudotas tiriant mėginį, apskaičiuojamas iš šių karbonatinių medžiagų sąveikos reakcijų, atsižvelgiant į molekulines mases (6 lentelė) ir molinę rūgšties koncentraciją (2 lentelė):

kalcitui:

CaCO3 + 2HCL = CaCL2 + H2O + CO2

dolomitui:

CaMg(CO3)2 + 4HCL = CaCL2 + MgCL2 + 2H2O + 2CO2

sideritui:

FeCO3 + 2HCL = FeCL2 + H2O + CO2

Didžiausias rūgšties kiekis išleidžiamas dolomitui skaidyti, nes 1 g CaMg(CO3)2 yra 21,691 mekv., 1 g CaCO3 – 19,982 mekv., o 1 g FeCO3 – 17,262 mekv. Norint visiškai suskaidyti karbonatus, būtina suvartoti tiek pat mEq. HCL.

1 ml koncentruotos druskos rūgšties (35...38 % masės) yra 11,267...12,381 mEkv. (1 lentelė). Todėl 1 g dolomito suskaidymui teoriškai reikia nuo 21,691 / 12,381 = 1,75 ml iki 21,691 / 11,267 = 1,92 ml koncentruotos rūgšties (7 lentelė).

Atliekant uolienų mėginių tyrimus, koncentruotos rūgšties suvartojimas turi būti ne mažesnis kaip 2 ml 1 g karbonatinių medžiagų. Rūgšties perteklius yra būtinas normaliai cheminei reakcijai.
Apskaičiuotos rūgščių tirpalų tūrio vertės, reikalingos 1 g karbonatų sąveikai su rūgštimi, pateiktos 8 lentelėje.
Vandeninių tirpalų, kuriuose yra optimalus druskos rūgšties perteklius, sunaudojimas pilnam 1 g karbonatinių uolienų suskaidymui, pateiktas 9 lentelėje.
Faktinį rūgšties tirpalo tūrį, sunaudotą vienam mėginiui tirti, nustato karbonatometro gamintojas.

KM serijos karbonatometrams, kuriuos gamina NPP Geosphere LLC, vienam mėginiui sunaudojama ne daugiau kaip 2,35 ml koncentruotos druskos rūgšties.

7. Mėginio paruošimas

Norint nustatyti karbonatų kiekį uolienoje, reikia pasverti susmulkinto mėginio dalį, sveriančią nuo 500 mg iki 1000 mg. Didesnės masės svėrimas leidžia patikimiau nustatyti kalcito ir dolomito kiekį, ypač mažo karbonato mėginiuose.

Norint gauti 1000 mg sveriantį mėginį, reikia atrinkti ir sumalti ne mažiau kaip 3 g sausų šerdies žvynelių arba išplautų ir išdžiovintų bazinio uolienų purvo dalelių.

Susmulkinus mėginį, miltelius reikia persijoti per sietelį, kurio akučių dydis 0,056 mm arba 0,063 mm.

Jei mėginys paimtas iš aliejumi prisotintos šerdies ar auginių, tada susmulkinus mėginį reikia ekstrahuoti organiniu tirpikliu (anglies tetrachloridu CCl4 arba chloroformu CHCl3).

Ekstrahavimui išsijotus miltelius reikia suberti į krūvą ant filtravimo popieriaus ir pipete po gaubtu užlašinti 30...40 lašų tirpiklio. Tirpikliui išgaravus iš mėginio, reikia paimti ėminį sverti.

Svėrimas turėtų būti atliekamas elektroninėmis svarstyklėmis, kurių tikslumas ne mažesnis kaip 3 klasės, kurių rodmenų skiriamoji geba yra ne mažesnė kaip 1 mg. Pasvertą mėginį rekomenduojama dėti ant storo dengto popieriaus pagrindo (kad būtų lengviau vėliau įpilti į karbonatomero reakcijos kameros talpyklą).

Reikėtų atsižvelgti į tai, kad netikslus mėginio svėrimas padidina karbonatų kiekio nustatymo paklaidą. Pavyzdžiui, esant ± 10 mg svėrimo paklaidai, papildoma paklaida nustatant 500 mg sveriančio mėginio karbonato kiekį yra ± 2 %.

8. Druskos rūgšties likučių neutralizavimas

Pasibaigus karbonatinių medžiagų ir rūgšties reakcijai, tirpale lieka tam tikras HCl kiekis, priklausantis nuo karbonatų kiekio tiriamame uolienų mėginyje.
Kai karbonato kiekis mėginyje yra 100 % masės. šis kiekis atitinka perteklinį HCl tūrį, įvestą į tirpalą, viršijantį apskaičiuotą rūgšties kiekį, reikalingą 1 g karbonatinių medžiagų suskaidymui (7.8 lentelė). Jei karbonatų kiekis mėginyje yra mažesnis nei 100 masės %, HCl perteklius tirpale padidėja nesureagavusios rūgšties kiekiu.

Norint neutralizuoti likusį HCl, į tirpalą reikia įpilti vienodą kiekį mEq. viena iš medžiagų, kurios reaguoja su druskos rūgštimi (pavyzdžiui, natrio bikarbonatas NaHCO3, kalio bikarbonatas KHCO3, natrio karbonatas Na2CO3, kalio karbonatas K2CO3, natrio hidroksidas NaOH arba kalio hidroksidas KOH).

Apskaičiuotas bevandenių medžiagų kiekis, sunaudotas neutralizuojant rūgštį, esančią 1 ml skirtingų koncentracijų vandeninių HCl tirpalų, pateiktas 10 lentelėje.

Medžiagos kiekis, sunaudotas neutralizuoti likusią HCl, ištyrus 1 g uolienų mėginį, gali būti nustatytas pagal reakcijos metu nesuvartoto rūgšties tirpalo tūrį.

Pavyzdys.

Tiriant 1 g sveriantį uolienų mėginį, kuriame yra 85 % kalcito, sunaudota 15 ml vandeninio HCl tirpalo (1:6), paruošto iš rūgšties, kurios koncentracija 38 masės %. Būtina nustatyti NaHCO3 kiekį, kad būtų neutralizuotas po reakcijos likęs HCl.

Apskaičiuotas rūgšties tirpalo tūris 1 g CaCO3 skaidymui yra 11,3 ml (8 lentelė).

HCl tirpalo perteklius yra 15,0 – 11,3 = 3,7 ml.

Apskaičiuotas nesureagavusios rūgšties kiekis yra 11,3·(1 – 85/100) = 1,7 ml. Todėl būtina neutralizuoti rūgštį tirpale, kurio tūris yra 3,7 + 1,7 = 5,4 ml.

Vandenilio chlorido rūgštis yra vandenilio chlorido tirpalas vandenyje. Vandenilio chloridas (HCl) normaliomis sąlygomis yra bespalvės dujos, turinčios specifinį aštrų kvapą. Tačiau mes susiduriame su jo vandeniniais tirpalais, todėl daugiausia dėmesio skirsime tik jiems.

Vandenilio chlorido rūgštis yra bespalvis skaidrus tirpalas, turintis aštrų vandenilio chlorido kvapą. Esant geležies, chloro ar kitų medžiagų priemaišoms, rūgštis būna gelsvai žalsvos spalvos. Vandenilio chlorido tirpalo tankis priklauso nuo vandenilio chlorido koncentracijos jame; kai kurie duomenys pateikiami 6.9 lentelė.

6.9 lentelė.Įvairių koncentracijų druskos rūgšties tirpalų tankis 20°C temperatūroje.

Iš šios lentelės matyti, kad druskos rūgšties tirpalo tankio priklausomybę nuo jo koncentracijos galima apibūdinti techniniams skaičiavimams tinkamu tikslumu formule:

d = 1 + 0,5*(%) / 100

Kai verda praskiesti tirpalai, HCl kiekis garuose yra mažesnis nei tirpale, o kai verda koncentruoti tirpalai, jis yra didesnis nei tirpale, o tai parodyta paveikslėlyje žemiau. ryžių. 6.12 pusiausvyros diagrama. Nuolat verdančio mišinio (azeotropo) esant atmosferos slėgiui sudėtis yra 20,22 % masės. HCl, virimo temperatūra 108,6°C.

Galiausiai, dar vienas svarbus druskos rūgšties privalumas – beveik visiškas jos įsigijimo laiko nepriklausomumas nuo metų laiko. Kaip matyti iš ryžių. Nr.6.13, pramoninės koncentracijos (32-36%) rūgštis užšąla tokioje temperatūroje, kuri praktiškai nepasiekiama europinei Rusijos daliai (nuo -35 iki -45 °C), skirtingai nuo sieros rūgšties, kuri užšąla esant teigiamai temperatūrai, todėl reikia įvesti bako šildymo operacija.

Vandenilio chlorido rūgštis neturi sieros rūgšties trūkumų.

Pirma, geležies chloridas turi didesnį tirpumą druskos rūgšties tirpale (6.14 pav), leidžianti padidinti geležies chlorido koncentraciją tirpale iki 140 g/l ir net daugiau; išnyksta nuosėdų susidarymo paviršiuje pavojus.

Darbas su druskos rūgštimi gali būti atliekamas esant bet kokiai pastato temperatūrai (net 10°C), ir tai nesukelia pastebimų tirpalo sudėties pokyčių.

Ryžiai. 6.12. Skystis – garų pusiausvyros diagrama HCl – H 2 O sistemai.

Ryžiai. 6.13. HCl–H 2 O sistemos būsenos diagrama (lydumas).

Ryžiai. 6.14. Pusiausvyra HCl – FeCl 2 sistemoje.

Galiausiai, dar vienas labai svarbus druskos rūgšties privalumas yra visiškas jos suderinamumas su srautu, kuriame naudojami chloridai.

Kai kurie druskos rūgšties, kaip reagento, trūkumai yra didelis jos lakumas. Standartai leidžia ceche koncentraciją 5 mg/m 3 oro tūrio. Pusiausvyros būsenos garų slėgio priklausomybė nuo įvairių procentinių koncentracijų rūgšties 6.10 lentelė. Apskritai, kai rūgšties koncentracija vonioje yra mažesnė nei 15 % masės, ši sąlyga yra įvykdyta. Tačiau pakilus temperatūrai dirbtuvėse (ty vasarą), šis rodiklis gali būti viršytas. Iš tam tikros informacijos apie leistiną rūgšties koncentraciją konkrečioje dirbtuvių temperatūroje galima nustatyti ryžių. 6.15.

Odinimo greičio priklausomybė nuo koncentracijos ir temperatūros parodyta ryžių. 6.16.

Išgraviravimo defektai dažniausiai atsiranda dėl šių priežasčių:

• naudojant rūgštį, kurios koncentracija didesnė arba mažesnė, palyginti su optimalia;
• trumpa ėsdinimo trukmė (numatomą ėsdinimo trukmę esant skirtingoms rūgšties ir geležies koncentracijoms galima apskaičiuoti pagal ryžių. 6.17;
• sumažinta temperatūra, palyginti su optimalia;
• maišymo trūkumas;
• laminarinis ėsdinimo tirpalo judėjimas.

Šios problemos dažniausiai sprendžiamos naudojant specifines technologines technikas.

6.10 lentelė. Vandenilio chlorido pusiausvyros koncentracijos priklausomybė nuo rūgšties koncentracijos vonioje.

Rūgščių koncentracija, %		Rūgščių koncentracija, %	HCl koncentracija ore, mg/m3
			200 (20°C)