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

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

..pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
44.11 Mб
Скачать

Олово( IV)

.хлористое

f

SnCI4 ..........................

 

NO

 

 

2Стронций хлористый SrCl2

Тантал пягихлористын Тг,С15 ...........................

Тсллур четыреххлористый

TeClj

....................

Титан

двух лористый

TiCU

.*

.

Тит ан

треххлористый

TiCl3

.

. . .

Титан четырех.хлористыи

ТiС14 ...........................

Ванадий

четыреххлорис­

тый VC14 . .

Вольфрам

пятихлористый

WC15

. .

Вольфрам шестихлористый

WC16

 

. . .

Цинк хлористый

ZnCl2

Цирконий

хлористый

ZrCl* .

.

. . .

GO

Жидк.

—33,3

113,7

—545,5

9,17

34,75

165,4

—474,4

258,7

Тв.

875

—829,0

17,17

79,13

—781,7

117,2

Тв.

211

239,7

—862,5

46,47

54,85

_

__

 

Тв.

224,1

391,3

-323,2

18,88

77,04

_

_

_

Тв.

 

 

—504,9

 

 

 

 

103,4

Газ

 

 

—290,6

 

 

 

 

275,9

Тв.

 

425

—714,7

 

 

 

 

144,0

 

 

(возг.)

 

 

 

 

 

 

Газ

 

р= 1 мм

—538,8

 

 

 

 

313,6

 

 

 

 

 

 

Газ

—23

136,0

—778,7

9,38

35,17

149,5

—711,5

252,9

 

 

—738,0

 

 

95,79

—701,2

353,4

Жидк.

-2 5 ,7

152,0

—506,6

 

33,10

 

 

 

Тв.

230

286

—573,6

20,93

61,55

_

_

_

Тв.

284

336,5

—682,4

9,63

62,38

 

 

 

 

(233 мм)

 

 

 

 

 

 

 

Тв.

318

732

—416,3

23,19

129,4

76,62

—369,4

159,2to

Жидк.

 

 

—412,8

 

 

100,5

—317,9

137,2to

Тв.

 

331

—963,0

 

108,0

 

 

 

 

 

(возг.)

 

 

 

 

 

 

NO

XI1-23. Изменение энтальпии при растворении 1 моль твердого вещества в п молях воды

Вещество

п

Л °С

АН,

Вещество

кДж/моль

A id ,

2500—

20

—326,8

МпС12

 

—4700

16

—54,8

МпС12-2Н20

А1С13-6НаО

450

МпС12-4Н20

B a d *

400

18

- 8 ,7

NiCl2

Bad.r 2H20

400

18

20,6

NiCI2-2H20

B ed,

1367

20

—213,9

NiCI2-6H20

BiCI3

1600

18

—32,8

РС13*

СаС12

400

18

—75,7

РС15

СаС12-Н20

400

18

—49,0

РОС!3*

СаС1,.6Н20

400

18

19,1

РЬС12

C dd2

400

18

—12,9

SbCl5*

Cdd,-2,5H20

400

18

12,3

SnCl2

Cod,

400

18

—77,2

SnCI2-2H20

СоС1,-6Н,0

400

18

11,9

SnCl4*

Си2С12

500

25

53,9

SrCl2

CuCI2

400

18

—46,5

SrCl2*H20

FeCI2

400

18

—74,9

SrCl2 • 2H20

FeCi,.4H20

400

18

—11,5

SrCl2*6H20

FeCI3

1000

18

—132,7

T iCl4*

FeCl3-2,5H,0

1200

18

—87,9

TiCl3

FeCI3-6H20

1200

21

—24,0

TiCl3-4H20

MgCl,

400

18

—150,0

TiCl

MgCI 2 • 2H20

400

18

—85,4

VC13

MgC!.r 4FI,0

400

18

—41,9

ZnCI2

MgCl»-6H20

400

18

—12,3

 

n

t. *C

AH,

кДж/моль

400

18

—67,0

300

18

—34,3

400

18

- 6 ,4

400

18

—80,3

400

18

—43,1

400

18

--4,9

1000

19

—272,7

1000

22

—516,8

1000

20

—302,2

1854

20

27,5

1100

15

—147,4

300

18

—1,5

200

18

22,1

250

20

—125,3

400

18

400

17

—25,1

400

18

—10,5

400

18

31,4

2000

18

—242,2

300

18

—35,2

300

18

8,9

4500

18

42,3

200

16

—189,9

400

18

-6 5 ,8

Жидкое вещество.

6. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ

Температура,°С

200

152

100

z

faCl

2 0

U0

60 8 0 \ чип

Содержание, % (*ал.) \

А1С13 + NaAICU

Рис. XI1-1. Диаграмма состояния системы Л1С13—NaCl. Рис. XI1-2. Диаграмма состояния системы А1С13—FeCl3.

Температура,°C

Рис. XI1-3. Диаграмма состояния системы FeCl2—NaCl. Рис. XI1-4. Диаграмма состояния системы FeCl*—NaCl.

21*

Г л а в а XIII

ХЛОРМЕТАНЫ

К группе хлорметанов относятся метил хлористый СН3С1 (хлорметам, монохлорметап), метилен хлористый CH2CI2 (дихлорметап, мстиленхлорид), хлороформ СНС13 (трихлорметан) и четыреххлористый углерод СС14 (тетрахлормстан).

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Хлористый метил при обычной температуре и нормальном дав­ лении представляет собой бесцветный газ с эфирным запахом г сладковатым вкусом. С воздухом и кислородом образует взрыво­ опасные смеси [нижний предел взрывоопасной концентрации сме­ сей с кислородом 8 и верхний 65% (об.)]. В промышленности поль­

зуются сжиженным хлористым метилом, он

хорошо смешивается

с основными органическими растворителями

и слегка растворим

в воде. В отсутствие воды жидкий СН3С1 стабилен и не вызывает коррозии, но в присутствии влаги медленно разлагается и стано­ вится коррозионно-активным по отношению к металлам, особенно к алюминию, цинку и магнию. Длительное пребывание в атмосфе­ ре с высоким содержанием паров хлористого метила вредно для человека.

Выпускаемый хлористый метил получают гидрохлорированием метанола и в качестве побочного продукта при производстве хло­ рофоса. Он должен соответствовать требованиям ГОСТ 12794—72. Сжиженный хлористый метил должен быть бесцветным и прозрач­ ным и обладать нейтральной реакцией. При определении содержа­ ния метанола и карбонильных соединений не должно возникать

сиреневой окраски. Содержание примесей в хлористом

метиле (не

более):

 

 

 

 

 

 

 

Нелетучий остаток, % (масс.)

1-Й сорт

2-ii

сорт

0 , 0 1 5

0

, 0

2

Вода,'% (м а с с .)...................

0 , 0 1

0

, 0

2

Хлористый

винил, %

(об.)

0 , 0 0 5

0

, 0 1

Диметиловый эфир,

% (об.)

0

, 0 0 1

0

, 0 0 1

Окись углерода, % (об.)

0

, 0 0 1

0

, 0 0 1

Ацетилен,

% ( о б . ) ...................

0 , 0 0 0 5

0 , 0 0 1

Двуокись

углерода,

% ( м а с с .) ...................

0 , 0 0 0 5

0 , 0 0 5

Фосфороргапические

соединения в пересче­

 

 

 

 

 

те на фосфор*, %

(масс.)

0

, 0 0 0 0 2

0 , 0 0 0 3

* Определяют в хлористом метиле, получаемом при производстве хлорофоса.

324

Хлористый метилен — бесцветная тяжелая подвижная жид­ кость с приятным эфирным запахом, наименее токсичная но срав­ нению с другими хлорметанами, может образовывать взрывоопас­ ные смеси с воздухом н кислородом [нижний предел взрывоопас­ ной концентрации смеси с кислородом 15,5, верхний — 66% (об.)]. Хлористый метилен практически не горюч, очень стабилен, почти не разлагается при контакте с водой и металлами до его темпера­ туры кипения, иногда к нему добавляют небольшие количества стабилизатора.

Выпускаемый хлористый метилен — бесцветная прозрачная жидкость, должен соответствовать требованиям ГОСТ 9968—73:

 

 

 

 

 

 

Оорта

 

 

 

 

 

 

 

Высший:

1-и

2-i’i

Плотное гь

при

20 °С,

г/см3

1,326—1,328

1,324-1,329

Содержание,

%

 

 

. .

0,02

0,04

0,05

плат,

не

менее .

сухого

остатка,

не более

0,0006

0,0008

0,002

железа

(Fc+3),

ис

более . .

0,0001

0,0003

0,001

кислотность

пересчете на

0,0005

0,0008

0,001

ИС1), не

б о л е е ........................

примесей,

определяемых хрома­

0,23

1,3

3,0

тографически,

не более .

в т. ч. хлороформа

 

0,03

0,8

1,5

Хлороформ представляет собой тяжелую летучую жидкость с приятным эфирным запахом. Не горюч, но смесь горячих паров с нарами спирта горит зеленоватым пламенем. Хлороформ смеши-

 

 

 

 

Сорта

 

 

 

 

Высший

1-11

2-Д

Плотность

при

20 °С, г/см3

1,487—1,492

1,485—1,492

1,485—1,492

Содержание, %

не более

0,0006

0,0008

0,002

сухого

остатка

воды . .

 

0,035

0,050

0,060

альдегидов.......................................

*

Не н о р м и р у е т с я

кислотность (в пересчете на НС1)

 

0,002

 

примесей, определяемых хро-ма-

0,04

1,5

4,0

тографически

в том

числе:

0,03

0,8

3,0

четыреххлористого углерода .

1,1-дихлорэтана........................

0,002

 

 

хлористого этила . . .

0,002

} 2 0,7

} 2 1,0

метилена

хлористого

0,002

 

 

Окраска раствора должна быть нс интенсивней окраски раствора сравнения.

вается с основными органическими растворителями и слегка рас­ творим в воде. Он менее стабилен при хранении, чем хлористый метил и хлористый метилен. При обычной температуре на солнеч­ ном свету хлороформ разлагается и в отсутствие воздуха, а в тем­ ноте— в его присутствии.

При распаде и окислении хлороформа в числе других продук­ тов образуется фосген.

Выпускаемый технический хлороформ должен соответствовать требованиям ГОСТ 20015—74, приведенным в таблице на стр. 326. Это должна быть бесцветная прозрачная жидкость, не дающая окрашивания при определении содержания альдегидов.

По требованию потребителя для стабилизации технического хлороформа в него вводят до 1% этилового спирта или другого стабилизатора.

Для хлороформа, используемого для производства фреонов, кислотность не нормируется.

Четыреххлористый углерод представляет собой тяжелую бес­

цветную прозрачную жидкость без осадка и взвешенных частиц с характерным запахом, пе горюч. Пары при контакте с пламенем пли с очень горячей поверхностью разлагаются, образуя токсич­ ные продукты, в частности фосген. Четыреххлорнстый углерод наи­ более токсичен из всех хлорметанов и наименее стоек по отноше­ нию к термическому окислению. Он смешивается со многими орга­ ническими растворителями, прекрасно растворяет асфальт, биту­ мы, хлоркаучук, этилцеллюлозу, жиры, смолы, канифоль и воска.

Качество выпускаемого технического четыреххлористого углерода должно соответствовать требованиям ГОСТ 4--7 5 :

 

 

 

 

 

 

Сорта

2-й

 

 

 

 

 

Высший

1-Л

Плотность при

20 °С,

г/см3

1,593—1,597

Содержание,

%,

не

более

0,004

0,005

0,006

воды

после

выпаривания .

остатка

0,0006

0,002

0,004

кислотность (в пересчете па НС1)

0,0005

0,001

0,002

сероуглерода . . .

0,001

0,01

0,03

примесей,

определяемых газохромато­

0,03

0,10

0,14

графически .

 

в г. ч. хлороформа

0,02

0,04

0,06

В четыреххлористом углероде 2-го сорта, получаемом сероугле­ родным методом, допускается содержание не более 0,25% органи­ ческих примесей, определяемых газохроматографически, не более 0,2% хлороформа.

Четыреххлористый углерод реактивной квалификации должен отвечать нормам ГОСТ 20288—74.

326

2.О С Н О В Н Ы Е Ф И ЗИ К О -Х И М И Ч Е С К И Е

СВО Й С ТВА Х Л О Р М Е Т А Н О В

 

 

 

 

 

 

 

 

СН3 С1

СН2С12

СНС13

СС14

Относительная

молекулярная

масса

5 0 , 4 8 8

8 4 , 9 3 3

1 1 9 ,3 7 8

1 5 3 ,8 2 3

Температура, °С

 

 

 

 

 

- 6 3 , 2

— 2 2 , 9 2

плавления

...................

101,3 кПа

 

— 9 7 , 7

— 9 6 , 7

кипения

при

 

— 2 3 , 7 3

3 9 , 7 5

6 1 , 1 5

7 6 , 7 5

Критические константы

 

 

 

2 6 3 , 4

2 8 3 , 1 5

температура,

°С .

 

143 ,1

237

давление,

кПа

 

 

6 6 7 5 , 6

6 1 6 9 /2

5 4 7 0 , 2

4 5 5 5 , 5

плотпость,

г/см3 .

 

0 , 3 5 3

0 , 4 7 2

0 , 5

0 , 5 5 8

объем, см3/ч . . .

 

2 , 8 3 3

2 , 1 1 9

2,0

1 ,7 9 2

Плотность при

15 °С, г/мл

 

 

1 ,3 3 4 7 9

1 ,4 9 8 4 5

1 ,6 0 3 7 0

Относительная

плотность

 

 

1 ,3 7 8

1 ,5 2 6 3 7

1 ,6 3 1 9 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 9 2 0

1 ,3 2 6

1 ,4 8 0 0

1 ,5 9 4 7 2

Плотность пара

 

(по

воздуху)

 

 

 

 

относительная

1 ,7 8 4 8

2 , 9 3

4 , 0 8 7

5 , 3 2

при

кипении,

г / л

изме­

2 , 4 7

3 , 3 0

4 , 3 6

5 , 3 7

Температурный

коэффициент

 

 

 

 

нения

плотности

паров ...................

давле­

0 , 0 0 1 8 0

0 ,0 0 1 8 5 7

Температурный коэффициент

 

 

 

 

ния

насыщенных

паров,

кПа .

0 , 2 2 9 3

0 , 2 7 8 2

0 , 3 0 3 0

0 , 3 2 4 8

Вязкость

 

 

при 0 °С,

Па-с .

0,221

 

 

 

жидкости

0 , 5 3 7

0 , 7 0 0

1 ,3 2 9

пара

при

50°С, 107

Па - с . . .

115

109

ПО

108

Поверхностное

натяжение

грани­

 

 

 

 

це

с воздухом

при 20 °С, НО3 Н/м

1 6 ,2

2 7 ,1

2 7 , 1 4

2 6 , 7 5

Изобарный

коэффициент

жидкости,

 

 

 

 

р-ю 3,

°С~1 . . .

. . .

2 , 0 9

1 ,3 7

1 ,2 6

1 ,2 7

Теплоемкость,

кДж/ (кг - К)

 

( - 3 0 - Г - + 3 0 0 )

( 0 - 4 0 )

 

( 0 - И 0 )

 

 

 

 

 

жидкости

при

20 °С .

 

1 ,6 0 8

1 ,2 1 3

0 , 9 5 0

0 , 8 6 2

пара

при

-100 ° С .............................

 

0 , 9 1 0

0,686

0 , 6 0 7

0 , 5 8 6

Мольная теплоемкость в стандартном

 

 

 

 

состоянии

при

25 °С,

Дж/(моль - К)

 

100

 

 

жидкости .

 

............................

 

1 1 6 ,3

1 3 1 ,7

г а з а ..............................................

 

 

 

 

 

4 0 ,7 1

5 1 , 1 3

6 5 , 7 3

8 3 , 3 5

Теплопроводность А,-Ю3, Вт/(м-К)

 

 

 

 

жидкости

при

20 °С

. . .

0 ,1 6 1 1

0 , 1 5 2 3

0 ,1 1 8 7

0 , 1 0 4 6

пара

при

100°С . .

 

16,11

1 0 ,9 6

9 , 7 6

8 , 9 5

Теплота,

кДж/кг

 

 

 

 

 

 

 

плавления

.....................при

т. кип. .

 

130

5 4 , 0 9

6 3 , 7 7

1 6 ,4 1

испарения

 

4 2 8 , 7 3

3 2 9 , 6 7

2 4 8 ,2 8

1 9 4 ,9 0

Теплота

сгорания,

кДж/моль

 

 

 

 

 

ж и дкости .......................................

 

 

 

 

4 4 7 , 1 5

3 7 3 , 4 6

1 5 6 ,2 7

п а р а ................................................

 

 

 

 

 

6 8 7 ,4 7

6 0 4 , 8 7

 

3 6 5 , 5

Теплота образования из простых ве­

 

 

 

 

ществ

при 25 °С,

кДж/моль

 

 

 

 

 

ж и д к ости .......................................

 

 

 

 

— 1 2 1 ,5 4

— 1 3 1 ,8

— 1 3 9 ,3

г а з а ................................................

 

 

 

 

 

— 8 2 , 0 6

 

- 8 9 , 7 2

— 1 0 8 ,4 4

Стандартная энтропия, Дж/(моль-К)

 

 

 

 

жидкости .

 

. . . . . .

 

1 7 8 ,6

2 0 9 , 2

2 1 4 , 4

газа

 

 

,

 

 

. . . . .

2 3 3 , 5

2 7 0 , 3

2 9 5 , 6

3 0 9 , 7

327

П р о д о л ж е н и е

 

 

 

 

 

 

С Н 3С1

u i 2c i 2

ГЛ1С1ч

се14

Показатслi> преломлейпя

 

 

 

 

 

 

ж и д к о с т и

20

 

 

 

1,3712

1,42416

1,4455

1,46005

n D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2 3 ,7 °С)

 

1,001436

1,0018

п а р а

п D

 

 

 

 

1,0007

1,001055

 

 

 

 

 

 

.

(при 0°С)

29,8

К р и о с к о п н ч е е к а я п о с т о я н н а я

 

 

4,90

Э б у л л и о с к о п и ч е с к а я

п о с т о я н н а я

 

2,60

3,62

4,88

Э л е к т р о п р о в о д н о с т ь

три 25°С

 

4 ,:м о -,:|

М О '12

4 -КГ-"

См • м-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(18 С)

О т н о с и т е л ь н а я п р о н и ц а е м о с т ь

 

12,6

9,08

4,806

2,238

ж и д к о с т и

при

20РС

 

 

пара

при

100°С

 

 

(-2 0 °С)

1,0065

1,0042

1,00070

 

 

1,00094

Диг.олы1ы и момент

 

 

 

(0°С)

(20 °С)

 

 

 

 

 

1,86

1,60

1,20

0

Д . .

 

 

 

 

10“30

Кл ' м

 

 

 

6,204

5,337

4,003

0

1 е м н е р а т у р а , СС

 

 

 

< 0

14

Не горит

в с п ы ш к и

 

 

. .

,

самовоспламенения

632

580

Не горит

Пределы

взрывоопасности

смеси

с

 

 

 

 

воздухом, %

(об.)

 

 

 

 

 

 

НИЖНИЙ

в е р х н и й

7,6

12

Не взрывается

19,0

22

Не взрывается

3 РАСТВОРИМОСТЬ

XII1-1 Растворимость в воде (в г/кг)

Температура, °с

Хлормп

 

0

10

15

2 0

25

30

 

Г.НаС1

3 , 6 6

3 , 1 7

2 , 8 2

_

2 , 9

 

СН..С1,

2 3 , 6

2 1 , 2

2 0 , 0

- •

1 9 .7

 

СНС1,

9,91

8 , 9 5

8 , 4 5

8 , 0 5

7 , 9

7 , 0

5

СС14

0 , 9 7

0 , 8 3

0 , 7 7

0 , 8 0

0 , 7 7

0 , 8 1

При растворении СН3С1 в воде при низкой температуре обра­ зуется гидрат СН3СЬ6Н20, разлагающийся при 7,5 °С и атмосфер­ ном давлении. При 120°С и 627,6 кПа СН3С1, насыщенный во дой, разлагается со скоростью 1 г на 100 мл воды в 1 ч.

328

XI11-2. Растворимость воды и хлормеганах (в г/кг)

Хлорметаи

 

 

—25

-15

0

СН*С1

0,26

 

 

(—11,5 °С)

 

СН2С14

0,849

CHCI,.,

0,06

0,09

о

 

 

 

1

ecu

0,05

Температура,

 

 

 

10

20

25

30

 

50

0,125

1,42

1,70

1,96

0,43

0,82

0,932 1,10

1,19

1,66

(—11 °С)

 

 

 

(—43 °С)

(-51 X )

0,071

0,08

0,116 0,109

0,153

0,239

XIII-3. Азеотропные смеси хлорметанов с водой

Компонент

Т. кип., 'С

Содержание воды, % м асе.)

СН-.С12

38,1

1,5

спа,,

56,2

2,6

ecu

66

4,1

ХШ-4. Растворимость хлора в хлорметлнах (в г/кг) (парциальное давление хлора 101,3 Па)

Температура, °С

Хлорметаи

 

 

— 20

- 1 2

0

5

10

15

20

25

30

40

СН,С12

 

426

206

149,5

94,5

СНС13

(—19 °С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

394

208

128,2

76,5

СС14

 

(—16°С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

670

398

200

166

139,5

115,8

100,0

86,5

74,5

59,5

 

 

 

XIII-5. Растворимость хлора в СС14 (в г/кг)

 

 

Л

°С .

. .

 

 

 

50

60

70

80

90

 

Растворимость

 

 

 

. 42,3 37,1

30,2

23,8

21,0

 

Х1И-6. Растворимость хлорметанов в соляной кислоте (в г/кг)

 

 

 

 

Температура, вС

 

 

Хлорметан

15

30

 

 

 

 

 

 

 

45

60

15

30

45

60

 

 

с HCI = К)% (масс

 

 

СHGI = 2С>% (масс

 

СНаС1а

29,40

18,50

12,50

6,00

 

24,50'

:•)

 

 

12,00

6,50

СНС13

6,70

4,44

2,36

1,34

9,20

5,16

2,84

1,50

СС14

1,00

0,55

0,30

0,18

1,25

0,74

0,40

0,23

ХП1-7. Растворимость хлористого водорода в хлорметанах

(в г/кг)

(парциальное давление НС1 101,3 кПа)

 

 

Температура, °(

 

 

Хлорметан

 

 

 

 

-10

0

15

20

25

СН2С12

 

13,75

7,88

___

 

___

 

5,65

 

 

 

 

 

 

 

СНС13

 

14,7

9,1

6,87

 

5,5

 

ecu

 

6,81

4,84

3,86

 

3,60

 

3,36

 

 

(при —7°С)

 

(при - 1 0 °С)

 

 

 

 

 

XII1-8. Растворимость хлористого метила

 

 

 

 

в различных растворителях

 

 

 

 

 

 

(в см3/см3)

 

 

 

 

 

 

В четыреххлористом углероде

 

 

 

Темпера­

 

 

 

Давление, кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тура,

 

 

 

 

 

 

 

 

СС

13,3

26,6

39,9

53,2

66,5

79,

93,1

101,3

— 10

10

22

36

52

71

95

124

146

0

6

12

19

30

42

56

71

83

20

5

10

14

19

24

30

36

38

 

 

 

В 1,2-дихлорэтане

 

 

 

 

Темпера­

 

 

 

Давление, кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тура,

 

 

 

 

 

 

 

 

°С

13,3

26,6

39,9

53,2

66,5

79,

93,1

101,3

1 0

28

58

9 2

130

170

2 28

2 9 4

3 9 6

0

1 0

25

4 2

60

8 2

106

134

152

2 0

8

16

24

33

42

54

67

77

330