Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Справочник по производству хлора, каустической соды и основных хлорпродуктов

..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
44.11 Mб
Скачать

350

Рис XI-1. Изотермы растворимости в системе

ИаСЮз—NaCl—Н20 в

присут­

ствии 10 г/л Na2Cr04 и 1 г/л NaOH:

 

I —область ненасыщенных растворов; II — область

растворов, насыщенных

по NaCI;

III — область растворов, насыщенных по ХаС1о3.

 

2. ХЛОРАТ КАЛИЯ

КСЮз — калиевая соль хлорноватой кислоты, относительная молекулярная масса 122,55. Известен под названием бертолетовой соли.

Бертолетова соль образует бесцветные моноклинические пла­ стинчатые кристаллы, т. пл. 370 °С, плотность 2,344 г/см3. При на­

гревании до 400°С

соль разлагается с выделением

кислорода;

в присутствии некоторых окислов

(M n02, Fe20 3 и др.)

бертолетова

соль разлагается

с

выделением

кислорода

уже при

150—200 °С.

С органическими

и

легко окисляемыми

веществами образует

взрывчатые смеси, чувствительные к механическим воздействиям (трению, удару) и нагреву. Чувствительность к взрыву возрастает

в присутствии бромата калия. Смеси бертолетовой соли

с аммо-

XI-5 Технические требования к бертолетовой соли

 

_______________ (ГОСТ 2713—74)_______________

 

Содержание, %

1-п сорт

2-ii сорт

КСЮ3 в пересчете «на 'сухое вещество, .не менее

99,8

99,7

Примеси, не более

0,05

0,05

влага

нерастворимые в воде вещества

0,03

0,04

хлориды в пересчете на СаС12

0,03

0,05

сульфаты в пересчете на CaSO*

0,03

0,07

КВЮз

0,008

0,025

щелочи в пересчете на СаО

0,015

0,02

органические вещества

0,005

0,01

тяжелые металлы

0,002

0,005

Fe

0,002

0,004

281

лиевыми солями, аминами, гидразинами могут самовозгораться при хранении.

Бертолетову соль упаковывают аналогично хлорату натрия. Влажная бертолетова соль (до 7% влаги) может упаковываться

всухотарные деревянные бочки, выложенные оберточной бумагой.

Впроизводстве спичек применяется так называемая пудрирозанная соль, получаемая размолом кристаллов бертолетовой соли.

XN6. Растворимость КС103 в воде

/, °с

г/кг

j

/, °с

г/кг

|

t, °с

г/кг

0

33

 

40

139

j

80

376

10

52

 

50

185

 

90

460

20

73

 

60

238

 

100

567,5

25

86

 

70

302

!

104

600

30

101

 

 

 

 

 

 

XI-7. Растворимость КСЮ3 в водных растворах КС1

 

 

__________________ (при 20 °С)___________________

 

Концентрация

Растворимость,

d|0

Концентрация

Растворимость,

 

КС1, г/л

г/л

 

 

КС1, г/л

 

г/л

 

0

77,1

 

1,050

130

 

23,5

1,103

10

58,0

 

1,050

140

 

22,5

1,108

20

49,0

 

1,050

150

 

21,5

1,113

30

43,0

 

1,050

160

 

21,0

1,119

40

39,5

 

1,054

170

 

20,5

1,124

50

36,5

 

1,058

180

 

20

1,130

60

34,0

 

1,064

190

 

20

1,135

70

32,0

 

1,070

200

 

20

1,140

80

30,0

 

1,075

210

 

20

1,145

90

28,0

 

1,081

220

 

20

1,156

100

27,0

 

1,086

240

 

20

1,161

110

25,5

 

1,091

250

 

20

1,168

120

24,5

 

1,098

 

 

 

 

 

XI-8. Совместная растворимость NaC103 и КСЮ3

 

Жидкая фаза,

 

 

Жидкая фаза,

 

 

%(масс.)

Твердая фаза

%(масс.)

Твердая фаза

 

 

 

 

NaCl03

Ь'СЮз

 

 

NаСЮз

ксю*

 

 

 

При 24,2 °С

 

0

При 40 °С

 

0

7,50

КСЮз

12,44

 

КСЮз

6,73

6,91

То

же

10,94

8,02

 

То же

20,44

5,20

 

ff

31,13

4,51

 

 

27,90

4,08

 

ft

35,41

4,22

 

 

31,10

3,82

 

м

48,03

3,40

КСЮз + NaC103

36,91

3,35

 

п

51,97

3,24

48,99

2,82

КС10, +

рр

53,80

0

 

NaC103

49,18

1,53

NaCIO,

 

 

 

 

49,65

0

NaClOg

 

 

 

 

282

 

XI-9. Плотность растворов КСЮз при 18 °С:

 

Концентрация, %

(масс.)

1

2

4

6

Плотность, г/см3

.

.

1,0049

1,0133

1,0245

1,0380

3. ХЛОРАТ КАЛЬЦИЯ

Хлорат кальция выпускается под товарным названием «хлоратхлорид кальциевый дефолиант» в виде раствора плотностью d\° не

менее 1,5, насыщенного хлористым натрием и при комнатной тем­ пературе не насыщенного хлоратом и хлоридом кальция.

XI-10. Технические требования к товарному хлорат-хлорид кальциевому дефолианту (МРТУ 6-01—69):

Содержание, г/л

428-8

Са(СЮ3)2 . .

СаС12, не более .

380

NaCl, не более .

45

Товарный дефолиант представляет собой жидкость без запаха, допускается муть и окраска, допускается также выпадение в оса­ док NaCl не более 40 г/л в пересчете на сухую соль.

Выпускаемый хлорат-хлорид кальциевый дефолиант не замер­ зает при температуре до —20 °С и содержит от 355 до 370 г/л

Са(С10з)2.

Хлорат-хлорид кальциевый дефолиант перевозят в железнодо­ рожных цистернах с нижним сливом.

XI-11. Растворимость Са(С103)2 в воде

t, °с

Раствори­

Твердая фаза

t, °с

Раствори­

Твердая фаза

мость,

мость,

 

г/кг НЮ

 

 

г/кг НоО

 

 

 

Лсд

1

 

 

—1,0

49

—5,0

1703

Са(С10з)2-2Н20

—17,1

482

То же

20

1959

То же

41,0

835

Лед + Са(СЮ;,)2' 6НоО

25

1946

Са(СЮ,),-2НаО +

—30,2

923

Ca(C103)2-6H.,0

76

3348

—26,8

1222

Са(С103),.6Н2б +

93

3545

4- Са(СЮ3)2

—16,2

1381

+ Са(С103)2-4Н20

Са(С103)2

Са(СЮ3)2-4Н20

127

4025

То же

- 7 ,8

1681

Са(СЮ3)2-4Н,0 +

203

5667

tf

 

 

4- Са(С103)2-2Н20

 

 

 

283

ХЫ2. Совместная растворимость КС103— СаС12— КС1—Ca(C10<)2

Жидкая фаза, % (масс.)

Температурз,

 

CaClo

КС1

Са(С103)2

КСЮ3

15

24,7

 

5,8

 

41,2

 

64,1

 

13,5

0,7

 

2,6

19,7

1,2

 

4,6

18,5

1,2

 

12,3

11,5

1,0

 

24,3

6,1

1,2

 

41,1

2,7

 

28,2

33,4

 

35,7

8,4

3,1

 

65

1,0

 

8,2

55

0,9

 

16,7

47

1,0

 

40,1

1,4

2,3

 

28,4

32,3

2,1

45

29,5

 

14,4

 

56,3

 

69,5

 

28

4,9

 

27,8

9,75

4,2

 

51,3

8,2

 

55,5

1,2

 

55,5

1,5

 

28,8

44,2

 

40,4

18,9

10,3

 

67,9

3,8

 

4,6

62,5

3,7

 

50,6

3,6

8,9

 

1,42

 

38,6

9,5

Твердая фаза

КС1

КСЮ3 СаС12-6Н20 Са(С103)2 • 2Н20 КС1 + КСЮЭ То же

ft

КС1 + СаС12-6Н20 СаС1,-6Н20 + Са(СЮ3)2-2Н20 СаС12 • 6Н20 + КС103 КС10а+Са(СЮ3)2-2Н20 КС1 +Са(С103)2-2Н20 КС103 + Са(СЮ3)2-2Н20 КС103+ КС1 + СаС12-6Н20

КС103 + СаС12-6Н20 + Са(СЮ3)2-2Н20 КС1

КС103 СаС12-4Н20 Са(С103)2-2Н20 КС1 + к с ю 3 То же

КС1 + СаС12-4Н20 СаС12-2Н20 + СаС12-4Н,0 То же

СаС12-2Н20 + Са(СЮ3)2'2Н20 КС103+ СаС12-2Н20 + Са(С103)2-2Н20 КС103 + Са(СЮ3)2-2Н20

То же КСЮ3 + КС1 + СаС12-2Н20

КС103 + СаС12-2Н20 + Са(СЮ3)2-2Н20

4. ХЛОРАТ МАГНИЯ И НЕКОТОРЫЕ ХЛОРАТЫ

Хлорат магния используется в народном хозяйстве как дефо­ лиант для предуборочного удаления листьев хлопчатника при ма­ шинной уборке хлопка.

Товарный хлорат-магниевый дефолиант представляет собой пластинки или чешуйки от желтого до светло-коричневого цвета. Хлорат магния выпускается в твердом виде и упаковывается в ба­ рабаны из черной стальной жести вместимостью 20 л или в бумаж­ ные битумированные дублированные пятислойные мешки массой 30 кг с вкладышами из полиэтиленовой или полихлорвиниловой пленки толщиной не менее 150 мкм.

XI-13. Технические требования к хлорат-магниевому

дефолианту

(ГОСТ 10483—66):

 

Содержание, %

60zb2

Mg(C103)2*6H20 ........................................

нерастворимый в воде остаток, не более

0,6

Температура начала плавления, °С, не менее

44

Зависимость температуры плавления хлорат-магниевого дефо­ лианта от его состава приведена на рис. XI-2.

Рис. XI-2. Зависимость температуры плавления хлорат-магниевого дефо­ лианта от соотношения

экв. MgCl2-6H20 экв. NaC103

285

XI-14. Растворимость некоторых хлоратов в воде

Темпера-

 

Раствори-

 

Твердая фаза

Темпера­

Раствори­

Твердая фаза

т.уг

 

мость,

 

тура.

мость,

 

г/кг Н20

 

 

 

°С

г/кг Н20

 

 

 

Mg(CI03)2

 

 

Ва(СЮ3)2

- 1 8

 

1069

 

Mg(C103)2-6H20

 

 

 

—2,75

180,3

Лед + Ва(СЮ3)2-Н,0

0

 

1140

 

То

же

18

 

1299

 

 

ft

0

203,4

Ва(СЮ3)2-Н20 '

35

 

1751

 

 

1)

10

269,5

То же

39,5

 

1888

 

Mg(C103)2-2H20

30

417,1

п

93

 

(2803)

 

То

же

60

668,0

,/

 

 

AgCIO$

 

100

1049

ft

5

I

 

105,6

1111

 

85,2

1

AgC103

(т. кии.)

 

 

35

|

237,4

I

То

же

 

 

 

5. ХЛОРНАЯ КИСЛОТА

Хлорная кислота HCIO4, относительная молекулярная масса 100, 465, одна из наиболее сильных неорганических кислот, пред­ ставляет собой бесцветную подвижную жидкость, сильно дымящую во влажной атмосфере.

Безводная хлорная кислота взрывается при соприкосновении со многими органическими веществами. При хранении при обычной температуре малостабильна и медленно разлагается. При частич­ ном разложении хлорная кислота окрашивается продуктами раз­ ложения в желтовато-бурый цвет. Такая кислота опасна при хра­ нении. так как может самопроизвольно взрываться. При обраще­ нии с безводной п концентрированной хлорной кислотой надо со­ блюдать меры безопасности и не допускать контакта с органиче­ скими и легко окисляемыми веществами.

Х1-15. Некоторые физико-химические и термодинамические свойства хлорной кислоты':

Вязкость

при 20 °С, Па-с

 

 

 

 

 

 

7,95

 

Температура, °С

 

 

 

 

 

 

 

—102

 

плавления........................................................................

 

 

кипения безводной при

атм. давл.

(экстраполяция)

 

ПО

 

Теплота, кДж/моль

 

 

 

 

 

 

—6,94

 

плавления .

 

 

 

 

 

 

 

испарения .....................................................................

 

 

—43,54

 

Стандартная энтальпия ДН$98 образования, кДж/моль

 

—36,09

 

HCIO4

(жидк.) . .

.

 

 

 

 

 

НСЮ^НоО

(крист.)

 

 

 

 

 

—377,98

 

HCI04-2H20 (жидк).

 

 

 

 

 

—673,95

 

HClO-t-ag

(раствор.)

 

 

 

 

 

—124,64

 

Энтропия (при плавлении), Дж/(моль-К)

 

 

 

 

-129,25

 

 

 

 

—40,49

 

 

XI-16. Плотность безводной хлорной кислоты:

 

 

 

Температура, СС

 

—30

—20

—10

 

0

10

20

 

25

30

 

1,8654

1,8468

1,8278

1,8084

1,7892

1,7703

1,7608

1,7509

286

XI-17. Плотность и вязкость хлорного ангидрида

Температура,

Плотность,

Вязкость,

Температура,

Плотность,

Вязкость,

°С

Г/смЗ

10—2 Па е

°С

Г/см3

10—2, Па с

20

1,811

6 ,9 8

— 20

1,900

 

10

1,834

7,7 6

- 3 0

1,922

 

0

1,855

8,67

— 40

1,943

 

- 1 0

1,878

9,75

- 5 0

1,967

 

XI-18. Плотность водных растворов хлорной кислоты (в г/см3)

Концентра­

 

 

 

Температура,

°С

 

 

ция

 

 

 

 

 

 

 

НСЮ4,

-25

 

 

30

50

75

% (масс.)

0

16

 

 

 

 

 

 

10

 

1,0637

1,0597

1,0579

1,0539

1,0437

1,023

20

1,1356

1,1279

1,1252

1,1200

1,1075

1,096

30

1,2312

1,2168

1,2067

1,2033

1,1965

1,1821

1,160

40

1,3308

1,3111

1,2991

1,2947

1,2866

1,2703

1,251

50

1,4528

1,4255

1,4103

1,4049

1,3944

1,3752

1,350

60

1,5908

1,5580

1,5386

1,5327

1,5218

1,4994

1,470

70

1,7306

1,6987

1,6736

1,6344

1,617

80

1,7540

1,727

90

1,7720

1,738

95

1,8043

1,7515

1,704

100

1,8077

1,7676

1,7098

XI-19. Плотность водных растворов хлорной кислоты при 25 °С

 

Концен­

Концен­

^25

Концен­

Концен­

.25

трация

25

трация

трация

трация

НСЮ4>

d4

нс:о4,

d4

нсю 4,

4 е

НСЮ4,

*4

% (масс.)

%

(маее.)

 

% (масс.)

%

(масс.)

 

1

1,0026

21

1,1301

41

1,3008

61

1,5413

2

1,0083

22

1,1373

42

1,3110

62

1,5552

3

1,0140

23

1,1448

43

1,3212

63

1,5696

4

1,0198

24

1,1522

44

1,3315

64

1,5849

5

1,0256

25

1,1597

45

1,3425

65

1,5963

6

1,0315

26

1,1676

46

1,3535

66

1,6086

7

1,0375

27

1,1755

47

1,3650

67

1,6220

8

1,0436

28

1,1836

48

1,3765

68

1,6356

9

1,0497

29

1,1916

49

1,3881

69

1,6493

10

1,0559

30

1,2000

50

1,3997

70

1,6634

11

1,0623

31

1,2084

51

1,4117

71

1,6795

12

1,0686

32

1,2170

52

1,4239

72

1,6902

13

1,0751

33

1,2255

53

1,4361

73

1,7039

14

1,0816

34

1,2345

54

1,4484

74

1,7182

15

1,0883

35

1,2434

55

1,4613

95

1,7951

16

1,0950

36

1,2526

56

1,4735

96

1,7907

17

1,1018

37

1,2618

57

1,4869

97

1,7847

18

1,1087

38

1,2713

58

1,5002

98

1,7773

19

1,1157

39

1,2809

59

1,5137

99

1,7684

20

1,1228

40

1,2907

60

1,5277

100

1,7587

287

XI-20. Вязкость концентрированных водных растворов хлорной кислоты

(в 10~2 Па-с)

Температура, °С

Концентрация

HCl04t

% (масс.)

20

10

0

—10

—20

—30

9 9 , 9 6

7 , 9 6

8 ,9 1

1 0 ,1 5

1 1 ,6 0

1 3 ,5 6

1 5 ,6 6

9 9 , 6 8

8,21

9 , 2

9

1 0 ,5 6

1 2 ,0 9

1 4 ,0 1

1 6 ,0 7

9 9 , 0 2

8 , 9 3

10,1

1

1 1 ,5 5

1 3 ,4 2

1 5 ,6 1

1 8 ,1 3

9 8 , 4 7

9 , 4 9

1 0 ,7 9

1 2 ,3 6

1 4 ,4 1

1 6 ,8 3

1 9 ,7 4

9 7 , 0 6

1 1 ,7 9

1 3 ,7 0

1 6 ,2 7

9 5 , 7 7

1 5 , 2 0

 

9 4 , 0 9

2 1 , 0 5

 

 

 

X1-21. Вязкость водных растворов хлорной кислоты

(в 10~3 Па-с)

Концен­

 

 

 

 

 

Температура,

°С

 

 

 

 

 

трация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

НСЮ4,

50

40

30

25

20

10

0

-10

-20

-30

—40

—50

(масс.)}

 

0

0,547 0,653 0,798 0,890 1,002 1,306 1,786 2,59

 

 

 

_

 

5

0,557 0,662 0,803 0,894 1,004 1,287 1,743 2,47

 

10

0,569 0,675 0,813 0,901 1,010 1,280 1,714 2,40

_

 

15

0,586 0,692 0,829 0,913 1,022 1,286 1,701 2,347

_

 

20

0,610 0,715 0,853 0,937 1,043 1,307 1,707 2,329

 

25

0,641 0,750 0,890 0,974 1,080 1,347 1,745 2,353

 

30

0,684 0,794 0,940 1,031 1,139 1,413 1,815 2,434

3,415

 

35

0,744 0,859 1,013 1,108 1,223 1,514 1,925 2,572

3,581

 

40

0,822 0,950 1,118 1,224 1,345 1,670 2,113 2,814

3,928

5,887

9,670 18,21

 

45

0,940 1,080 1,274

1,395 1,534 1,900 2,426 3,244

4,582

7,139 11,96

23,13

 

50

1,099 1,271

1,507 1,650 1,821 2,268 2,914 3,962

5,732

9,084 16,22

 

55

1,329 1,548 1,837 2,022 2,237 2,819 3,677 5,104

7,570 11,99

24,24

69,4

 

60

1,646 1,928 2,296 2,532 2,813 3,560 4,713 6,700

9,962 16,25

34,70

90,95

 

65

2,076 2,440 2,913 3,211 3,560 4,523 5,969 8,40

12,37

19,88

 

70

2,639 «3,094 3,692 4,060 4,504 5,670 7,333 9,92

14,19

22,19

 

XI-22. Поверхностное

натяжение

концентрированной хлорной

кислоты

 

 

 

 

 

 

(в 10-3 Н/м)

 

 

 

 

 

Концен­

 

Температур», °С

Концен­

 

Температура, °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трация

 

 

 

 

 

 

трация

 

 

 

 

 

НСЮ4.

20

 

25

 

30

нею*,

 

20

25

 

30

%

(масс.)

 

 

%

(масс.)

 

 

 

9 5 , 2 2

3 9 , 0 3

 

3 8 , 5 8

 

3 8 , 1 0

9 9 ,6 1

3 4 , 3 0

3 3 , 8 7

3 3 , 5 0

 

9 7 , 7 9

3 6 ,3 1

 

3 5 , 7 7

 

3 5 , 2 8

1 0 0 ,0

3 3 , 8 4

3 3 , 4 4

3 3 ,0 4

 

9 9 , 5 6

3 4 , 3 6

 

3 3 ,9 1

 

3 3 , 5 0

 

 

 

 

 

 

 

288

XI-23. Поверхностное натяжение водных растворов хлорной кислоты (в 10“3 Н/м)

Концен­

 

Температура,

°с

Концен­

 

Температура,

°с

трация

 

 

 

трация

 

 

 

н сю 4.

15

25

50

HCIO4 ,

15

25

50

% (масс.)

% (масс.)

0 ,00

73.51

71,9 7

6 8 ,1 6

5 3 ,7 4

7 0 ,3 3

6 9 ,0 2

6 6 ,6 0

4 ,8 6

7 2 .5 2

7 1 ,1 8

6 7 ,6 0

6 0 ,7 0

7 0 ,8 8

6 9 ,6 9

6 7 .4 0

10,01

7 1 ,6 6

7 0 ,3 4

6 6 ,9 7

6 3 ,4 7

7 0 ,7 7

6 9 ,7 3

6 7 ,4 4

2 0 ,3 8

7 0 ,4 6

69,21

6 6 ,1 2

6 7 ,5 9

7 0 ,6 7

69,71

67 .4 1

30 .36

6 9 ,8 2

6 8 ,5 7

6 5 ,6 6

7 0 ,4 3

70,07

6 9 ,5 4

6 7 ,2 6

4 0 .3 7

6 9 ,7 2

6 8 ,4 9

6 5 ,7 4

7 2 ,2 5

6 9 ,9 6

69,01

6 6 ,8 5

Диаграмма плавкости системы вода — хлорная кислота приве дена на рис. XI-3.

XI-24. Температура плавления гидратов хлорной кислоты

 

Гидрат

Т. пл., °С

Гидрат

Т. пл., °С

нею,,

102

НС104

-2,5Н20

-3 2 ,1

НСЮ4 0,25Н5О

—73,1

НС104

-ЗН20

—40,2

нсю4 н2о

49,905

НС104 -3,5Н20

—45,6

НС104 -2Н20

—20,65

НСЮ4 -4Н20

—57,8

19—2644

289

 

XI-25. Температура кипения безводной хлорной кислоты:

 

Давление, кПа . . . .

1,47

2,0—2,67

2,4

7,47

 

Температура кипения, °С .

19

14—17,3

16

39

 

 

XI-26. Температура кипения растворов хлорной кислоты

 

 

 

 

при давлении 2,4 кПа:

 

 

 

 

Концентрация

НС104,

% (масс.)

100

94,8

92,0

84,8

79,8

70,5

Температура

кипения,

°С

16,0

24,8

35

70

92

107

Хлорная кислота 72,4%-ная образует азеотропную смесь и пе­ регоняется без фракционирования. На рис. Х М приведен состав пара над растворами хлорной кислоты различной концентрации.

С о д е р ж а н и е н сю 4 8 ж и д к о с т и , % (масс.)

Рис. XI-4. Состав пара над растворами хлорной кислоты различной концентра­ ции.

XI-27. Д авление пара безводной хлорной кислоты (в П а) при различных тем пературах м ож ет быть определено по уравнению:

lg /> = —2279/7" + 11,2624

где Т — абсолютная температура, К.

XI-2S. Д авление паров хлорного ангидрида:

Температура, °С

- 2 9

—21

—13,5

—8

0

8

14

20,3

28,5

30

Давление паров,

0,53

0,93

1,21

1,88

31,6

4,89

6,52

9,60

12,48

14,40

кПа

290