Acido Clorhidrico en Formato
-
Upload
mario-ramiro-humerez-diaz -
Category
Documents
-
view
213 -
download
0
Transcript of Acido Clorhidrico en Formato
-
7/27/2019 Acido Clorhidrico en Formato
1/6
Tecnologa de Qumica Inorgnica I Produccin de Acido clorhdrico
Qumica Industrial Pgina 1
ACIDO CLORHIDRICO
El cido clorhdrico es una disolucin acuosa de cloruro de hidrgeno.
El cloruro de hidrogeno (HCl) es un gas incoloro con un olor caracterstico que hace toser, que condensa a
73 C para dar un lquido incoloro y se solidifica a 112 C dando cristales incoloros. Se disuelve vidamente
en agua con fuerte calentamiento. A 10 C, un litro de agua disuelve 474 litros de cloruro de hidrgeno, y esta
disolucin se denomina cido clorhdrico concentrado.
La disolucin saturada del cloruro de hidrgeno en agua contiene aproximadamente 40 % en peso de HC1;
es, por lo tanto, el cido clorhdrico de mayor concentracin posible y es fumante al aire.
El cido clorhdrico qumicamente puro es una disolucin incolora y clara de cloruro de hidrgeno en agua. En
concentracin superior al 30 % en peso (humea) al aire hmedo. En realidad, este humo es una niebla,
pues consta de finsimas gotitas de lquido (cloruro de hidrgeno disuelto en agua).
El cido clorhdrico tcnico impuro contiene impurezas como cloruros de hierro y de arsnico y, a veces,
sustancias orgnicas. Por esto, suele presentar una coloracin amarilla ms o menos intensa.
Qumicamente, el cido clorhdrico es un cido fuerte. Es capaz de disolver, con desprendimiento de
hidrgeno gaseoso, a todos los metales menos nobles que el hidrgeno. En cambio, no disuelve a los msnobles que el hidrgeno, como cobre, plata, mercurio, oro y los metales del platino.
En mezcla con cido ntrico (1 parte de cido ntrico concentrado y 3 partes de cido clorhdrico concentrado)
disuelve al oro y los metales del platino; se llama a esta mezcla agua regia, por disolver al rey de los
metales.
El cido clorhdrico acta como veneno para los organismos vivos. Las plantas sufren graves daos en corto
tiempo si se les expone a la accin del cloruro de hidrgeno gaseoso o de sus disoluciones. Tambin los
lugares sensibles de la piel de hombres y animales, por ejemplo, las mucosas son fuertemente atacadas por
el cloruro de hidrgeno.
-
7/27/2019 Acido Clorhidrico en Formato
2/6
Tecnologa de Qumica Inorgnica I Produccin de Acido clorhdrico
Qumica Industrial Pgina 2
Obtencin y fabricacin del acido clorhdrico
Diagrama de flujo
-
7/27/2019 Acido Clorhidrico en Formato
3/6
Tecnologa de Qumica Inorgnica I Produccin de Acido clorhdrico
Qumica Industrial Pgina 3
El cido clorhdrico se obtiene en gran escala, es decir, es uno de los productos de la industria qumica
pesada. La mayor parte de la produccin de clorhdrico representa realmente su obtencin como producto
secundario. Hay numerosos procesos, en los que se liberan grandes cantidades de cloruro de hidrgeno, que
se absorbe en agua y se emplea como tal disolucin acuosa. As, por ejemplo, se forma cloruro de hidrgeno
gaseoso en la fabricacin de sulfato sdico a partir de sal comn y cido sulfrico concentrado, en hornos de
sulfato. Esta reaccin se realiza en dos fases, en la primera de las cuales se trabaja a temperatura ordinaria y
se obtiene sulfato cido de sodio NaHS04 y cloruro de hidrgeno. En la segunda fase el sulfato cido de sodio
se calienta a 300 C con la cantidad equivalente de cloruro sdico, formndose sulfato de sodio Na2S04 y
cloruro de hidrgeno:
1) fase: NaCl + H2S04 -> NaHS04 + HCl (temp. ord.)
2) fase: NaCl + NaHS04 -> Na2S04 + HCl (300 C)
En la cloracin de numerosos compuestos orgnicos se sustituyen por cloro tomos de hidrgeno, y los
hidrgenos desplazados quedan ligados al cloro:
p. ej.: cido monocloroactico CH3COOH + Cl2 => CH2Cl COOH + HCl
clorobenceno C6H6 + Cl2 => C6H5Cl + HCl
En algunos casos, estas cloraciones son exotrmicas y el proceso debe regularse por refrigeracin, mientras
en otros son endotrmicas, y es preciso suministrar energa trmica.
Con este fin, los reactores de cloracin tienen una doble pared que permite tanto calentar como refrigerar.
La combustin cloro-hidrogeno
Cloro e hidrgeno gaseoso forman una mezcla explosiva, la mezcla detonante de cloro que puede hacerse
detonar con violencia encendindola con una chispa o haciendo incidir la luz del sol. Sin embargo, si se
conduce cloro gaseoso y un volumen igual de hidrgeno por un mechero y se enciende en el punto de la
mezcla, se forma con llama cloruro de hidrgeno:
Cl2 + H2 => 2 HCl
-
7/27/2019 Acido Clorhidrico en Formato
4/6
Tecnologa de Qumica Inorgnica I Produccin de Acido clorhdrico
Qumica Industrial Pgina 4
Tratamiento de las materias primas
El cloro procedente de la electrlisis se refrigera primero y se lava con agua en un lavador. El cloro hmedo
se lava a contracorriente en con cido sulfrico concentrado para secarlo (el cido sulfrico se refrigera y
puede utilizarse de nuevo como desecante). Finalmente, se le purifica de nuevo en filtros y se le comprimemediante un compresor.
La purificacin de hidrgeno despus de refrigerarlo se reduce a su desecacin con cido sulfrico
concentrado. Un compresor lo lleva a la presin necesaria.
Reaccin
La unin de cloro e hidrgeno para formar cloruro de hidrgeno transcurre con gran violencia (mezcla
detonante de cloro) y fuerte desprendimiento de calor. La reaccin puede iniciarse por la accin de la luz.
Debido al gran peligro de explosin que presentan las mezclas detonantes de cloro, la unin de ambos gases
la combustin de cloro en hidrgeno, debe llevarse a cabo con observancia de precauciones especiales.
Ha dado muy buen resultado el soplete de cloro e hidrgeno, construido segn el principio del soplete
oxhidrico. Los gases se mezclan en el momento de salir del soplete, es decir, en el instante de la reaccin. El
retroceso y la mezcla se impiden por la tela metlica que existe en el interior del soplete. Debido a la intensa
corrosin de que son capaces el cloro y el cloruro de hidrgeno, los sopletes se construyen de cuarzo, y las
paredes del horno de combustin se recubren con ladrillos cermicos. Los hornos de combustin modernos
constan de tubos de grafito y el calor de reaccin se elimina continuamente refrigerando con agua.
Condensacin y concentracin
El cloruro de hidrgeno gaseoso puro es un producto comercial slo en circunstancias aisladas. Cuando se
necesita as, el gas se somete a refrigeracin y se le comprime en botellas de acero.
El empleo y manipulacin de cloruro de hidrgeno en botellas de acero requiere gran cuidado. Sobre todo es
preciso asegurar que no podrn tener lugar retrocesos por los que penetre en la botella cido clorhdrico.
Con mucho la cantidad mayor de cido clorhdrico, tanto tcnico como puro, se presenta en el comercio en
disolucin acuosa. Como la absorcin directa con agua va ligada a un fuerte desprendimiento de calor y como
quiera que la solubilidad decrece con temperatura creciente, el cloruro de hidrgeno gaseoso se refrigera,
junto con cido clorhdrico diluido, en un refrigerante de grafito y se le condensa en el condensador de grafito,
anlogamente bajo refrigeracin. El HCl gaseoso no condensado y no disuelto se lava en la torre de
-
7/27/2019 Acido Clorhidrico en Formato
5/6
Tecnologa de Qumica Inorgnica I Produccin de Acido clorhdrico
Qumica Industrial Pgina 5
absorcin final con agua fresca y se transforma en cido clorhdrico diluido. En los gases residuales que se
dejan salir a la atmsfera hay aproximadamente 1 % de C1H. El cido clorhdrico diluido se refrigera y se
utiliza como lquido de absorcin para C1H gaseoso.
El cido clorhdrico concentrado que sale del condensador se recoge en tanques de almacenaje de arcilla,vidrio u otros materiales recubiertos de caucho.
Acido clorhdrico del comercio
En el comercio se encuentra cido clorhdrico en diferentes concentraciones y grados de pureza- En general,
se distingue entre:
Acido clorhdrico diluido, con menos de 12 % de C1H
Acido clorhdrico concentrado, con ms de 24 % de C1H
Acido clorhdrico fumante, con ms de 38 % de C1H
El modo ms sencillo de conocer la concentracin del cido clorhdrico es medir su densidad con un
aremetro. Accidentalmente y sin ninguna razn cientfica, resulta que duplicando las cifras detrs de la coma
en el valor de la densidad, se obtiene el porcentaje en peso de cloruro de hidrgeno en la disolucin. Por
ejemplo: densidad 1,06 gr/cm3 = 2 x 06 = 12 % HC1, o bien densidad 1,14 gr/cm = 2 x 14 = 28 % HC1.
Acido clorhdrico azeotropico
Si se calienta a ebullicin un cido clorhdrico de alta concentracin, primeramente se desprende slo cloruro
de hidrgeno (punto de ebullicin del cido de 38 %; por ejemplo, 50 C). Con la disminucin de la
concentracin en cloruro de hidrgeno aumenta rpidamente el punto de ebullicin, hasta alcanzar la
concentracin de 20 %. A partir de este momento destila el cido de 20 % como mezcla de composicin
constante a la temperatura constante de 110 C, sin ulterior variacin y dando como condensado cido
clorhdrico del 20 %.
Si se destila un cido diluido, por ejemplo del 10 %, pasa agua pura hasta que la concentracin del cido 'que
quede llega a ser del 20 % en cloruro de hidrgeno. Desde este momento, destila este cido como mezcla de
punto de ebullicin constante (azeotropo).
-
7/27/2019 Acido Clorhidrico en Formato
6/6
Tecnologa de Qumica Inorgnica I Produccin de Acido clorhdrico
Qumica Industrial Pgina 6
Historia y economa
Seguramente, el cido clorhdrico es tan viejo como el sulfrico, pues se le obtuvo desde siempre a partir de
sal (sal comn) por reaccin con cido sulfrico (llamado entonces aceite de vitriolo).
En Alemania Occidental, la produccin de cido clorhdrico aument desde 47 000 Tm en 1949 hasta 60 000
Tm en 1952 (producindose una cantidad de cido sulfrico 10 veces superior). El precio no es demasiado
alto (en 1954, 112,59 pesetas por 100 kg de cido clorhdrico de 30 % aproximadamente).
Este es el precio del cido clorhdrico expedido como subproducto, pero no el del producto principal de la
combustin del cloro, y por sta razn, slo se le produce as cuando no se dispone de otra aplicacin ms
remuneradora para el cloro.
Produccin en Alemania Federal
1949: 73 228 Tm calculada en HC1 de 100%
1955: 157 140 Tm calculada en HC1 de 100%
1959: 211396 Tm calculada en HC1 de 100%
BIBLIOGRAFIA
TEGEDER MAYER, METODOS DE LA INDUSTRIA QUIMICA 1 INORGANICA,REVERTE, S.A.,BACELONA,1987, 144-148 PAG.