khimie.ru

Для размещения конструктивных деталей потребуется специальная деревянная подставка высотой 10 см, длиной до 70 см и шириной 15-18 см. Ширина подставки должна быть несколько больше диаметра кристаллизатора. Эту подставку вы можете изготовить в школьных мастерских. На подставку установите четыре кристаллизатора на расстоянии 10-15 мм друг от друга (рис. 1).

Рис. 1. Действующая лабораторная установка для получения соляной

кислоты сульфатным методом:

1 — резиновый баллон; 2 — колба с водой; 3 — сифон; 4 — кристаллизатор, 5 – сборник кислоты, 6 — автоматически действующий сифон для спуска соляной кислоты и серной  кислотой.

В кристаллизаторы поместите четыре склянки без дна. В горло каждой склянки вставьте корковую или резиновую пробку с двумя отверстиями. У самого края подставки с левой ее стороны прорежьте круглое отверстие диаметром 60-70 см, через которое пламенем спиртовки будет обогреваться колба. На отверстие подставки поместите асбестированную сетку, на которую установите колбу емкостью 500 мл, горло последней закройте пробкой с двумя отверстиями, в одно из них вставьте капельную воронку, а в другое — стеклянную трубку в виде буквы Г, причем короткий ее конец вставьте в отверстие пробки колбы, а длинный — в отверстие пробки первой склянки без дна. В другое отверстие пробки первой склянки вставьте короткий конец Г-образной трубки, а длинный конец в горло второй склянки и т.д. Длинные концы Г-образных трубок не должны доходить до дна склянки на 40-50 мм. Вторую склянку соедините также с третьей, а третью с четвертой. Наконец, четвертую склянку при помощи стеклянной трубки соедините с нижним тубусом колонки. В верхнее отверстие колонки на пробке вставьте капельную воронку для подачи воды, а внутрь колонки насыпьте кокс или отрезки стеклянных трубок.

Кристаллизаторы соедините при помощи сифонных трубок, чтобы жидкость могла перетекать из одного кристаллизатора в другой. Этим путем вы установите непрерывное движение жидкости в системе. Сифоны согните в виде буквы П из стеклянных трубок диаметром 6-8 мм, наполните их водой и вставьте в два соседних кристаллизатора (рис. 1, 3).

В колбу емкостью 250 мл вставьте две трубки в виде буквы Г, одну из них — длинную, а другую покороче. Прямой конец длинной трубки вставьте в колбу с водой до дна, а загнутый конец опустите в капельную воронку колонки. Другую трубку вставьте так, чтобы один конец входил в пробку, но до жидкости не доставал, а другой свободный конец соедините с трубкой резинового баллона или нагнетательного насоса. Когда надавите на баллон рукой, воздух начинает давить на поверхность воды и последняя устремляется по трубке в воронку. Необходимо еще сделать сифон для автоматической подачи готовой продукции.

Возьмите стеклянную трубку диаметром 25 мм и длиной 80-100 мм, вставьте в оба ее конца по трубке с одним отверстием в каждой для стеклянных трубок. В верхнюю часть автоматически действующего сифона вставьте один конец трубки, изогнутой в виде буквы П, свободный конец этой трубки опустите в первый кристаллизатор, по этому сифону соляная кислота будет поступать из кристаллизатора в трубку. В нижний конец сифона вставьте небольшой прямой отрезок стеклянной трубки (рис. 1, 6), по которой соляная кислота будет поступать в сборник.

Благодаря такому устройству сифона жидкость может поступать в сборник только в том случае, если ее уровень будет ниже уровня жидкости в кристаллизаторе. Для повышения уровня жидкости в сифоне необходимо трубку поднять, а для понижения опустить.

После того как у вас все будет смонтировано, приступайте к проведению опыта.

В колбу емкостью 500 мл насыпьте 100 г поваренной соли и налейте в капельную воронку 50 мл концентрированной серной кислоты. Плотно закройте все пробки, налейте воду в капельную воронку колбы, помещенной в конце установки, и в кристаллизаторы до 2/3 их объема. Сифоны заполните водой и опрокиньте их в кристаллизаторы. Под автоматический сифон подставьте стаканчик для сбора соляной кислоты. В колбу впустите из капельной воронки серную кислоту.

Через некоторое время начнется процесс образования хлористого водорода:

2NaС1 + Н₂SO₄ = Nа₂SO₄ + 2НС1↑.

Хлористый водород постепенно начнет переходить из склянки в склянку, где будет поглощаться водой, образуя соляную кислоту.

Через 5-7 минут подставьте под реакционную колбу горелку и не особенно сильно нагревайте смесь. Процесс образования усилится.

По прошествии некоторого времени возьмите пробу из каждого кристаллизатора и подействуйте на нее лакмусом и раствором аргентум нитрата. Какие вы наблюдаете изменения?

По мере подачи воды в последний кристаллизатор из первого кристаллизатора по сифону будет поступать в сборник соляная кислота.

После того как в колбе будет закончен процесс образования хлористого водорода, определите удельный вес полученной соляной кислоты с помощью ареометра или пикнометра. Запишите результаты измерения удельного веса соляной кислоты, полученной в сборнике и кристаллизаторах, слейте ее в отдельные склянки, приклейте этикетки с обозначением процентного содержания НС1 в растворе.

Полученная вами кислота может быть использована при лабораторных работах.