Основным промышленным методом получения хлора является электролиз концентрированного раствора NaCl (рис. 96). При этом на аноде выделяется хлор (2Сl’ – 2e– = Сl 2), а в катодном пространстве выделяется водород (2Н · + 2e – = H 2) и образует NaOH.

При лабораторном получении хлора обычно пользуются действием МnО 2 или КМnО 4 на соляную кислоту :

МnО 2 + 4НСl = МnСl 2 + Cl 2 + 2Н 2 О

2КМnО 4 + 16НСl = 2КСl + 2МnСl 2 + 5Сl 2 + 8Н 2 О

По своей характерной химической функции хлор подобен фтору - он также является ак­тивным одновалентным металлои­дом. Однако активность его меньше, чем у фтора . Поэтому последний способен вытеснять хлор из соединений.

Взаимодействие хлора с водородом по реакции Н 2 + Cl 2 = 2HCl + 44 ккал

при обычных условиях протекает крайне медленно, но при нагревании смеси газов или ее сильном освещении (прямым солнечным светом, горящим магнием и т. д.) реакция сопровождается взрывом .

NaCl + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HCl

NaCl + NaHSO 4 = Na 2 SO 4 + HCl

Первая из них отчасти протекает уже при обычных условиях и практически нацело – при слабом нагревании; вторая осуществляется лишь при более высоких температурах . Для проведения процесса служат механические печи большой производительности.

Сl 2 + Н 2 О = НСl + НОСl

Будучи соединением неустойчивым, НОСl медленно разлагается даже в таком разбавленном растворе . Соли хлорноватистой кислоты называются хлорноватистокислыми, или гипохлоритами . Сама НОСl и ее соли являются очень сильными окислителями .

Добиться этого проще всего добавлением к реакционной смеси щелочи . Так как по мере образования ионы Н будут связываться ионами ОН" в недиссоциированные молекулы воды , равновесие сместится вправо. Применяя, например, NaOH имеем:

Сl 2 + Н 2 О <–––> НОСl + НСl

HOCl + НСl + 2NaOH –––>NaOCl + NaCl + 2H 2 O

или в общем:

Сl 2 + 2NaOH –––>NaOCl + NaCl + Н 2 О

В результате взаимодействия хлора с раствором щелочи получается, следовательно, смесь солей хлорноватистой и соляной кислот . Образующийся раствор («жавелевая вода ») обладает сильными окислительными свойствами и широко применяется для отбелки тканей и бумаги .

1) НОСl = НСl + О

2) 2НОСl = Н 2 О + Сl 2 О

3) 3HOCl = 2НСl + НСlО 3

Все эти процессы способны протекать одновременно, но их относительные скорости сильно зависят от имеющихся условий. Изменяя последние, можно добиться того, что превращение пойдет практически нацело по какому–нибудь одному направлению.

Под действием прямого солнечного света разложение хлорноватистой кислоты идет по первому из них. Так же протекает оно в присутствии веществ , способных легко присоединять кислород , и некоторых катализаторов (например» солей кобальта).

При распаде по второму типу получается окись хлора (Сl 2 О). Эта реакция идет в присутствии водоотнимающих веществ (например, СаСl 2). Окись хлора представляет собой взрывчатый буровато–желтый газ (т. пл. –121 °С, т. кип. +2°С) с запахом, похожим на запах хлора . При действии Сl 2 О на воду образуется НОСl, т. е. окись хлора является ангидридом хлорноватистой кислоты .

Распад НОСl по третьему типу особенно легко идет при нагревании. Поэтому действие хлора на горячий раствор щелочи выражается суммарным уравнением:

ЗСl 2 + 6КОН = KClO 3 + 5КСl + 3Н 2 О

2КСlO 3 + Н 2 С 2 O 4 = K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O + 2ClO 2

образуется зеленовато–желтая двуокись хлора (г. пл. – 59 °С, т. кип. + 10 °С). Свободная ClO 2 малоустойчива и способна разлагаться со

Хлор образует с кислородом целый ряд оксидов, общее число которых составляет целых пять видов. Все их можно описать общей формулой ClxOy. В них валентность хлора меняется от 1 до 7.

Валентность разных оксидов хлора различна: Cl2O - 1, Cl2O3 - 3, ClO2 - 4, Cl2O6 - 6, Cl2O7 - 7.

Оксид хлора(I) применяют для производства гипохлоритов, которые являются сильными отбеливающими и обеззараживающими агентами.
Оксид хлора(II) активно применяют для отбеливания муки, целлюлозы, бумаги и других вещей, а также для стерилизации и дезинфекции.
Оксид хлора(VI) и оксид хлора(VII) применяют для синтеза органических соединений.

Получение Cl2O

Данный оксид на крупнотоннажных производствах получают двумя способами.
1. По методу Пелуза. Проводят реакцию между газообразным хлором и оксидом ртути. В зависимости от условий может образоваться иное соединение ртути, однако целевой продукт остается. После этого газообразный оксид хлора сжижают при температуре - Цельсия.

Уравнения реакции, описывающие метод Пелуза:
2HgO + Cl2 = Hg2OCl2 + Cl2O
HgO + 2Cl2 = HgCl2 + Cl2O

2. Взаимодействие хлора с по реакции:
2Cl2 + 2Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 + Cl2O + 2NaCl
Карбонат натрия может быть заменен другими карбонатами щелочных или щелочноземельных металлов.

Получение ClO2

Единственный промышленный метод получения диоксида хлора основан на взаимодействии хлората натрия и диоксида серы в кислой среде. Результатом такого взаимодействия становится реакция:
2NaClO3 + SO2 + H2SO4 = 2NaHSO4 + ClO2

Получение Cl2O6

В промышленности Cl2O6 получают взаимодействием диоксида хлора с озоном:
2ClO2 + 2O3 = 2O2 + Cl2O6

Получение Cl2O7

1. Осторожное нагревание хлорной кислоты с фосфорным ангидридом приводит к отделению маслянистой жидкости, которая является оксидом хлора (VII). Весь процесс описывается реакцией:
2HClO4 + P4O10 = H2P4O11 + Cl2O7

2. Второй способ получения данного оксида связан с электричеством. Если проводить раствора хлорной кислоты, то в анодном пространстве можно обнаружить Cl2O7.

3. Нагревание в вакууме перхлоратов переходных металлов приводит к образованию оксида хлора (VII). Наиболее часто нагревают перхлорат либо молибдена.

Физические свойства оксидов

Cl2O: при стандартных условиях буровато-желтый газ с запахом хлора, а при температуре ниже +2 градусов Цельсия золотисто-красная жидкость. Взрывоопасен в больших концентрациях.

ClO2: при стандартных условиях – газ с характерным запахом красно-желтого цвета, при температуре ниже +10 градусов Цельсия – красно-коричневая жидкость. Взрывается на свету, в присутствии восстановителей и при нагревании.

Cl2O6: неустойчивый газ, который начинает разлагаться при температуре от 0 до +10 градусов Цельсия с образованием диоксида хлора, при 20 градусах Цельсия образуется хлор. Ввиду образования диоксида хлора – взрывоопасен.

Cl2O7: бесцветная маслянистая жидкость, которая при нагревании выше 120 градусов Цельсия взрывается. Может детонировать от удара.

Элемент VII подгруппы Периодической таблицы Д.И.Менделеева. На внешнем уровне - 7 электронов, поэтому при взаимодействии с восстановителями, хлор показывает свои окислительные свойства, притягивая к себе электрон металла.

Физические свойства хлора.

Хлор представляет собой желтый газ. Имеет резкий запах.

Химические свойства хлора.

Свободный хлор очень активен. Он реагирует со всеми простыми веществами, кроме кислорода, азота и благородных газов:

Si + 2 Cl 2 = SiCl 4 + Q .

При взаимодействии с водородом при комнатной температуре реакции практически нет, но как только освещение выступает в качестве внешнего воздействия, возникает цепная реакция, которая нашла свое применение в органической химии.

При нагреве хлор способен вытеснить йод или бром из их кислот:

Cl 2 + 2 HBr = 2 HCl + Br 2 .

С водой хлор реагирует, частично растворяясь в ней. Эту смесь называют хлорной водой.

Реагирует с щелочами:

Cl 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H 2 O (холод ),

Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3 H 2 O (нагрев ).

Получение хлора.

1. Электролиз расплава хлорида натрия, который протекает по следующей схеме:

2. Лабораторный способ получения хлора:

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O.

Cl 2 при об. Т - газ желто-зеленого цвета с резким удушающим запахом, тяжелее воздуха - в 2,5 раза, малорастворим в воде (~ 6,5 г/л); х. р. в неполярных органических растворителях. В свободном виде встречается только в вулканических газах.

Способы получения

Основаны на процессе окисления анионов Cl -

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Промышленный

Электролиз водных растворов хлоридов, чаще - NaCl:

2NaCl + 2Н 2 O = Cl 2 + 2NaOH + H 2

Лабораторные

Окисление конц. HCI различными окислителями:

4HCI + MnO 2 = Cl 2 + МпCl 2 + 2Н 2 O

16НСl + 2КМпО 4 = 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8Н 2 O

6HCl + КСlO 3 = ЗCl 2 + KCl + 3Н 2 O

14HCl + К 2 Сr 2 O 7 = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7Н 2 O

Химические свойства

Хлор - очень сильный окислитель. Окисляет металлы, неметаллы и сложные вещества, превращаясь при этом в очень устойчивые анионы Cl - :

Cl 2 0 + 2e - = 2Cl -

Реакции с металлами

Активные металлы в атмосфере сухого газообразного хлора воспламеняются и сгорают; при этом образуются хлориды металлов.

Cl 2 + 2Na = 2NaCl

3Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3

Малоактивные металлы легче окисляются влажным хлором или его водными растворами:

Cl 2 + Сu = CuCl 2

3Cl 2 + 2Аu = 2AuCl 3

Реакции с неметаллами

Хлор непосредственно не взаимодействует только с O 2 , N 2 , С. С остальными неметаллами реакции протекают при различных условиях.

Образуются галогениды неметаллов. Наиболее важной является реакция взаимодействия с водородом.

Cl 2 + Н 2 =2НС1

Cl 2 + 2S (расплав) = S 2 Cl 2

ЗCl 2 + 2Р = 2РCl 3 (или РCl 5 - в избытке Cl 2)

2Cl 2 + Si = SiCl 4

3Cl 2 + I 2 = 2ICl 3

Вытеснение свободных неметаллов (Вr 2 , I 2 , N 2 , S) из их соединений

Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl

Cl 2 + 2KI = I 2 + 2KCl

Cl 2 + 2HI = I 2 + 2HCl

Cl 2 + H 2 S = S + 2HCl

ЗСl 2 + 2NH 3 = N 2 + 6HCl

Диспропорционирование хлора в воде и водных растворах щелочей

В результате самоокисления-самовосстановления одни атомы хлора превращаются в анионы Cl - , а другие в положительной степени окисления входят в состав анионов ClO - или ClO 3 - .

Cl 2 + Н 2 O = HCl + НClO хлорноватистая к-та

Cl 2 + 2КОН =KCl + KClO + Н 2 O

3Cl 2 + 6КОН = 5KCl + KClO 3 + 3Н 2 O

3Cl 2 + 2Са(ОН) 2 = CaCl 2 + Са(ClO) 2 + 2Н 2 O

Эти реакции имеют важное значение, поскольку приводят к получению кислородных соединений хлора:

КClO 3 и Са(ClO) 2 - гипохлориты; КClO 3 - хлорат калия (бертолетова соль).

Взаимодействие хлора с органическими веществами

а) замещение атомов водорода в молекулах ОВ

б) присоединение молекул Cl 2 по месту разрыва кратных углерод-углеродных связей

H 2 C=CH 2 + Cl 2 → ClH 2 C-CH 2 Cl 1,2-дихлорэтан

HC≡CH + 2Cl 2 → Cl 2 HC-CHCl 2 1,1,2,2-тетрахлорэтан

Хлороводород и соляная кислота

Газообразный хлороводород

Физические и химические свойства

HCl - хлорид водорода. При об. Т - бесцв. газ с резким запахом, достаточно легко сжижается (т. пл. -114°С, т. кип. -85°С). Безводный НСl и в газообразном, и в жидком состояниях неэлектропроводен, химически инертен по отношению к металлам, оксидам и гидроксидам металлов, а также ко многим другим веществам. Это означает, что в отсутствие воды хлороводород не проявляет кислотных свойств. Только при очень высокой Т газообразный HCl реагирует с металлами, причем даже такими малоактивными, как Сu и Аg.
Восстановительные свойства хпорид-аниона в HCl также проявляются в незначительной степени: он окисляется фтором при об. Т, а также при высокой Т (600°С) в присутствии катализаторов обратимо реагирует с кислородом:

2HCl + F 2 = Сl 2 + 2HF

4HCl + O 2 = 2Сl 2 + 2Н 2 O

Газообразный HCl широко используется в органическом синтезе (реакции гидрохлорирования).

Способы получения

1. Синтез из простых веществ:

Н 2 + Cl 2 = 2HCl

2. Образуется как побочный продукт при хлорировании УВ:

R-H + Cl 2 = R-Cl + HCl

3. В лаборатории получают действием конц. H 2 SO 4 на хлориды:

H 2 SО 4 (конц.) + NaCl = 2HCl + NaHSО 4 (при слабом нагревании)

H 2 SО 4 (конц.) + 2NaCl = 2HCl + Na 2 SО 4 (при очень сильном нагревании)

Водный раствор HCl - сильная кислота (хлороводородная, или соляная)

HCl очень хорошо растворяется в воде: при об. Т в 1 л Н 2 O растворяется ~ 450 л газа (растворение сопровождается выделением значительного количества тепла). Насыщенный раствор имеет массовую долю HCl, равную 36-37 %. Такой раствор имеет очень резкий, удушающий запах.

Молекулы HCl в воде практически полностью распадаются на ионы, т. е. водный раствор HCl является сильной кислотой.

Химические свойства соляной кислоты

1. Растворенный в воде HCl проявляет все общие свойства кислот, обусловленные присутствием ионов Н +

HCl → H + + Cl -

Взаимодействие:

а) с металлами (до Н):

2HCl 2 + Zn = ZnCl 2 + H 2

б) с основными и амфотерными оксидами:

2HCl + CuO = CuCl 2 + Н 2 O

6HCl + Аl 2 O 3 = 2АlCl 3 + ЗН 2 O

в) с основаниями и амфотерными гидроксидами:

2HCl + Са(ОН) 2 = CaCl 2 + 2Н 2 О

3HCl + Аl(ОН) 3 = АlСl 3 + ЗН 2 O

г) с солями более слабых кислот:

2HCl + СаСО 3 = CaCl 2 + СO 2 + Н 3 O

HCl + C 6 H 5 ONa = С 6 Н 5 ОН + NaCl

д) с аммиаком:

HCl + NH 3 = NH 4 Cl

Реакции с сильными окислителями F 2 , MnO 2 , KMnO 4, KClO 3, K 2 Cr 2 O 7 . Анион Cl - окисляется до свободного галогена:

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Уравнения реакция см. "Получение хлора". Особое значение имеет ОВР между соляной и азотной кислотами:

Реакции с органическими соединениями

Взаимодействие:

а) с аминами (как органическими основаниями)

R-NH 2 + HCl → + Cl -

б) с аминокислотами (как амфотерными соедимнеиями)

Оксиды и оксокислоты хлора

Кислотные оксиды

Кислоты

Соли

Химические свойства

1. Все оксокислоты хлора и их соли являются сильными окислителями.

2. Почти все соединения при нагревании разлагаются за счет внутримолекулярного окисления-восстановления или диспропорционирования.

Хлорная известь

Хлорная (белильная) известь - смесь гипохлорита и хлорида кальция, обладает отбеливающим и дезинфицирующим действием. Иногда рассматривается как пример смешанной соли, имеющей в своем составе одновременно анионы двух кислот:

Жавелевая вода

Водный раствор хлорида и гапохлорита калия KCl + KClO + H 2 O

Коды производителя

Состав

Содержит водный гипохлорит кальция, нестабилизированный хлор.

Фасовка

Упаковка по 25 кг.

Свойства

Пастилки примерно по 7 гр. растворяются быстро.

Формула содержит устойчивое по отношению к хлору средство от известковых налетов.

При использовании не образует пыли.

Полностью исключено присутствие изоциануровой кислоты (стабилизатор).

Совместим с любыми фильтровальными установками.

Назначение

Уничтожают в воде бактерии, вирусы и грибки. Служат заправкой для hth Дозатора Easiflo.

Способ применения

В ЧАСТНЫХ БАССЕЙНАХ

hth BRIQUETTE 7G помещать в скиммер(ы) из расчета 20 пастилок на 10 куб. м. воды, при условии, что скиммер(ы) не содержат стабилизированного хлора. Вслед за этим (примерно каждые 4-5 дней) добавлять пастилки таким образом, чтобы содержание свободного хлора удерживалось на уровне 2 мг/л (определять с помощью таблеток DPD1).
Ежедневное потребление препарата - от 150 до 200 гр. на 100 куб. м. воды в зависимости от количества купающихся, освещенности солнцем и волнения воды (горки, противоток…), но потребление может быть сокращено добавкой стабилизатора, особенно в открытых бассейнах.
Идеальное содержание стабилизатора - в пределах от 25 до 50 мг/л.

В ОБЩЕСТВЕННЫХ БАССЕЙНАХ

hth BRIQUETTE 7G предпочтительно вносить с помощью Дозатора Easiflo (см. прилагаемую схему) или использовать дозирующий насос с распределительным баком. Дозатор Easiflo предпочтительнее, поскольку вмещает 15 кг препарата и обеспечивает более длительную автономность процесса, в то время как распределительный бак может вместить только 1 - 1,5 кг. hth Пастилок хлора 7 гр.
Ежедневное потребление препарата - от 0,5 до 1,0 кг. на 100 куб. м. воды в зависимости от количества купающихся, освещенности солнцем и волнения воды (горки, противоток…). Потребление препарата может быть сокращено добавкой стабилизатора, особенно в открытых бассейнах.
Следует постоянно контролировать содержание активного хлора, поддерживая его в пределах от 0,4 до 1,4мг/л. Если вода в бассейне стабилизирована, содержание свободного хлора следует поддерживать как минимум на уровне 2 мг/л, а содержание стабилизатора не должно превышать 75 мг/л (идеально: от 25 до 50 мг/л).
Уровень рН всегда должен быть в пределах от 7,0 до 7,4.

Способствует воспламенению горючих материалов.

В случае попадания в организм оказывает вредное воздействие.

При контакте с кислотой выделяет токсичный газ.

Вызывает ожоги.

Крайне токсичен для обитающих в воде организмов.

В случае попадания в глаза немедленно промыть большим количеством воды и обратиться к врачу.

Одевать соответствующую защитную одежду, перчатки и маску для защиты глаз и лица.

При несчастных случаях и недомоганиях немедленно обратиться к врачу (при наличии этикетки показать ее врачу).

Избегать выброса в окружающую среду. Следовать специальным инструкциям по безопасности.

О - поддерживает горение

С - вызывает коррозию и ожоги

N - опасно для окружающей среды

Условия хранения

Хранить под замком, в недоступном для детей месте.

Длительное хранение - в сухом месте при температуре не выше 40°C.

Взаимодействие с другими продуктами

Внимание: Не использовать в сочетании с другими препаратами, т. к. возможно выделение опасных газов (хлора).

Описание продукта

«Сухая» альтернатива жидкому и газообразному хлору

hth BRIQUETTE 7G Пастилки для Eeasiflo представляют собой специальную запатентованную смесь гипохлорита кальция с содержанием свободного хлора 68%. Это сухой, твердый продукт, содержащий добавку, которая эффективно препятствует образованию известковых отложений, связанных с растворами гипохлорита кальция. Пастилки имеют постоянную скорость растворения и обеспечивают устойчивое, однородное хлорирование воды бассейна. Простые в использовании hth Пастилки для Eeasiflo хранятся в легких пластмассовых ведрах или пластмассовых контейнерах. При сравнении сезонного объема потребления, для Пастилок Eeasiflo требуется в 6 раз меньше складской площади, чем для жидкого хлора (гипохлорита натрия). Пастилки Eeasiflo имеют длительный срок хранения (2 года при нормальных условиях), поддерживая при этом 97 % от своего начального потенциала. Для сравнения: жидкий хлор (гипохлорит натрия) может потерять целых 33 % через один месяц хранения.

Химический состав

Описание преимуществ

Существенная экономия на ремонте бассейна

Воде вашего бассейна требуется кальций. Вода с низким содержанием кальция и карбонатов становится агрессивной и ищет вещества, в которых испытывает недостаток, в межплиточном растворе и облицовке. В результате этого происходит интенсивное вымывание раствора, разъедается облицовка, происходит точечная коррозия и повреждение оборудования. hth Пастилки Eeasiflo поддерживает баланс кальция/карбонатов в воде, что существенно уменьшает повреждения, наносимые внутренней поверхности чаши бассейна и оборудованию.

Пастилки хлора 7 г повышают pH фактор воды в бассейне, помогая тем самым предотвратить коррозию, вызванную низким уровнем pH. С пастилками Eeasiflo на внутренних поверхностях металлического оборудования бассейна образуется микроскопический слой карбоната кальция, который обеспечивает дополнительную защиту от коррозии. Удобные в использовании hth Пастилки Eeasiflo позволяют избегать опасных пролитий, которые могут случиться при использовании жидкого хлора (гипохлорита натрия). Не будет больше разъедаемых труб, насосов, фильтров и кранов или повреждений облицовки. В результате использования Системы Eeasiflo значительно увеличивается срок службы оборудования и чаши бассейна, сокращаются текущие затраты и затраты на обслуживание бассейна.

Сокращение необходимости регуляции баланса воды

Бассейны, использующие hth Пастилки Eeasiflo требуют меньшей регуляции pH фактора, щелочности и кальциевой жесткости, делающей эти параметры более легкими для контроля, чем в бассейнах, использующих гипохлорит натрия. Пастилками Eeasiflo требуется меньше кислоты для управления pH фактором. В бассейнах, использующих гипохлорит натрия зачастую требуется в 2,5 раза больше кислоты, чтобы поддерживать рН в требуемых пределах, из-за каустических стабилизаторов, содержащихся в гипохлорите натрия.

Сокращение потребление натрия

Натрий является основным донором для наращиванию TDS (Общего содержания растворимых солей). В связи с тем, что жидкий хлор (гипохлорит натрия) очень быстро теряет свою силу, в воду бассейна приходится добавлять больше жидкости (содержащей большое количество соли), чтобы достигнуть необходимого уровня свободного хлора. Показателями увеличения уровня TDS служат частая потребность смены воды в бассейне, мутная вода, коррозия и соленый привкус. При использовании Пастилок Eeasiflo в воде накапливается меньше половины того количества TDS, которое мы имеем с гипохлоритом натрия.

Снижение эксплуатационных затрат

Общая стоимость химических препаратов и воды при использовании Системы Eeasiflo может быть меньше чем половина той же стоимости использования жидкого хлора (гипохлорита натрия). Если к тому же учесть уменьшение в стоимости обслуживания и ремонт бассейна, выбор ясен: hth BRIQUETTE 7G для Eeasiflo является наиболее рентабельной системой дезинфекции воды.