Vetykloridikaasugeneraattorit

[William D.]

HCl-kaasua saadaan sekoittamalla rikkihappoa (esim. kaupallinen viemärin puhdistusaine) tai suolahappoa (muriaattihappo) ja suolaa (esim. kivi- tai ruokasuolaa) reaktiosäiliössä, jota kutsutaan HCl-generaattoriksi.

HCl:n generaattoreita, joita on tavattu kentällä, ovat olleet mm. seuraavat:
- propaanisäiliöt
- muoviset bensiinisäiliöt
- 2 litran limupullot
- soodasiirappipullot
- lääketieteelliset happipullot
- freoni- ja heliumpulloja
- ketsuppiautomaatit
- ziploc- tai muovipussit
- lasiset tyhjiöpullot
- palosammutinpullot
- asetyleenipullot
- sukelluspullot
- itsenäisen hengityslaitteen pullot
- vauvapullot
- erilaiset muut säiliöt

Kohdatut generaattorityypit:
HCl-generaattorilla on tyypillisesti seuraavat toiminnalliset rakenneosat, kuten salaisissa laboratorioissa on havaittu:
1. Happoa ja suolaa voidaan lisätä yhdessä pieniä määriä, minkä jälkeen ne suljetaan.
2. kyky sisältää paineistettua HCl-kaasua.
3. kyky sulkea generaattori venttiilillä
4. kyky siirtää HCl-kaasu letkun kautta
5. siirrettävyys
6. Edullinen
7. salaisen laboratorion toimijan mielestä kertakäyttöisiä.
8. Kyky naamioitua tavalliseksi kotitaloustavaraksi (esim. propaanisäiliöksi jne.).

Mukana voi olla täyttöä helpottava upotusletku. Se ulottuu yleensä 4 tuumaa alaspäin propaaniventtiilistä säiliöön. Kun säiliö on kunnolla täytetty, venttiili avataan, jolloin kaasu pääsee poistumaan ylöspäin putken kautta. Kun säiliön nestetaso saavuttaa upotusputken tason, neste alkaa poistua upotusputken aukosta, mikä osoittaa, että säiliö on täynnä.

HCl-generaattoreina käytettäviin säiliöihin ei yleensä ole asennettu asianmukaisesti mitoitettua venttiiliä. Niissä on usein kotitekoinen järjestely messinki-, galvanoidusta kuparista ja ruostumattomasta teräksestä valmistetuista liitososista. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut venttiilit voidaan mitoittaa HCl:lle.

Tavallisissa propaanisäiliön venttiileissä on paineenalennusventtiili, joka aktivoituu noin 375 psi:n paineessa. Tässä paineessa se on suunniteltu avautumaan automaattisesti, jolloin säiliön paine laskee.

Muita HCl-generaattorityyppejä:

HCl-generaattoreiden kemia:

H2SO4 (aq) + 2NaCl (s) ---> 2 HCl (g)+ Na2SO4 (s)
(rikkihappo + natriumkloridi ---> kloorivetykaasu + natriumsulfaatti)

Tämä reaktio tuottaa lämpöä ja painetta, kun HCl syntyy. Lämmitä generaattorinsa sisältöä, jotta saadaan lisää HCl-kaasua sen jälkeen, kun paine on laskenut ja reaktio lähestyy loppuaan. Minkä tahansa kaasun korkeammat lämpötilat johtavat yleensä korkeampiin paineisiin.

 

[ch3wbacca]

Osa siitä on harhaanjohtavaa.

Muun muassa... mutta asiaan. Suolahappo ei tuota kloorivetyä, kun se sekoitetaan natriumkloridin kanssa. Natriumkloridi on neutraali suola eikä reagoi suolahapon kanssa.

Natriumkloridi reagoi rikkihapon kanssa tuottaen kloorivetyä, mutta tämä tapahtuu, koska kyseessä on dehydraatioreaktio. Reaktiossa syntyy huomattava määrä lämpöä, joten myös höyryä vapautuu. Se on hankalaa meidän tarkoituksiemme kannalta. Haluamme kuivaa vetykloridia.

On olemassa parempi menetelmä. Rikkihapon tiputtaminen suolahapon päälle tuottaa melko kuivaa vetykloridia, varsinkin jos kaasu johdetaan kuivausputken tai toisen erittäin väkevää rikkihappoa sisältävän säiliön läpi, tuloksena on hyvin kuivaa kaasua, joka soveltuu lähes kaikkiin tarkoituksiin.

Suosittelemani menetelmä on kalsiumkloridi ja suolahappo. Se on hitaampi ja vähemmän väkivaltainen reaktio. Lämpöä ja kosteutta syntyy vähemmän. Voin yleensä käyttää sitä sellaisenaan, jos olen pulassa, mutta jos aika ja olosuhteet sallivat, johdan sen myös kuivausputken läpi, jossa on joko enemmän kalsiumkloridia tai säiliö rikkihappoa, myös magnesiumsulfaattia on käytetty kuivaukseen, mutta sille on parempiakin käyttötarkoituksia.

 

[William D.]

Kiitos kommentista. Korjaamme sen.

 

[William D.]

Se on kirjoitusvirhe. Kyse oli muriaattihapon vuorovaikutuksesta väkevän rikkihapon kanssa, jolloin saadaan kuivaa kaasumaista vetykloridia. Tämän menetelmän käyttäminen sulkee pois kovan kiinteän saostuman ongelman. Menetelmä, jossa käytetään kalsiumkloridia lähteenä ja miten kuivausrumpu on myös hyvä, harkitsemme kaikkia käytettävissä olevia vaihtoehtoja ja ehdottomasti ilmoittaa sen. On vain kysymys, miten käsitellään kalsiumsulfaattisakkaa?

 

[Osmosis Vanderwaal]

Aikaisemmin keskustelun aiheena oli muriaattihapon ja alumiinin (folio) reaktio. Käsitykseni oli, että sivutuotteena syntyy alumiinikloridia ja päätuotteena vetykaasua, mutta tämän keskustelun jälkeen olen nähnyt eräässä kemian kirjassa väitteen, jonka mukaan tämä reaktio tuottaa HCl-kaasua. Jos näin on, sillä on etuja. Se ei vaadi lämpöä, on vähemmän silmiinpistävää ja vähemmän syövyttäviä kemikaaleja. Kirjassa ei tarjottu mitään mekanismia tai tasapainoyhtälöä, joten mikä on tämän reaktion tuote?

 

[Osmosis Vanderwaal]

Okei, 30 eri sivustolla sanotaan alumiinikloridi ja vetykaasu.

 

[zaners]

Pitääkö sen olla puhdasta muraattihappoa?

 

[SoldadoDeDrogas]

@zaners, HCl-kaasun tuottamiseksi ei.
@FritBuchner olet oikeassa, tuotetaan alumiinikloridia ja vetykaasua. Olen nähnyt myös näitä väitteitä ja jouduin itse tutkimaan asiaa, se mainitaan jopa suosikkini 'red p cook 101' -esittelyssä, en ymmärrä miksi. Videolla esimerkiksi sanotaan, että tarvitaan rikkihappoa ja ruokasuolaa tai suolahappoa ja alumiinifoliota, mikä viittaa siihen, että HCl-kaasua syntyy tällä tavalla. Ehkä tuotetaan pieniä määriä tai syntyy ketjureaktio, jos se jätetään samaan astiaan?

 

[Osmosis Vanderwaal]

Tarvittaisiin vahva emäs, jotta kloridi-ioni voitaisiin riisua. NaOH,+ AlCl= alumiinihydroksidi (AlOH) ja natriumkloridi (NaCl).