Как в лаборатории получают хлор?

Хлор широко применяется в самых разных областях: для производства удобрений и полимерных материалов, очистки воды и т. д. В то же время высокая химическая активность этого элемента является причиной того, что в свободном виде в природе не встречается. Поэтому использованию хлора предшествует процедура его получения. В зависимости от того, требуется ли хлор в промышленных количествах или же он необходим для использования в лабораторных условиях, применяются различные методы его получения. В первом случае в качестве исходного сырья выступает поваренная соль (NaCl), раствор которой подвергают электролизу. В лабораторных условиях хлор чаще всего получают путем воздействия соляной кислоты (HCl) на перманганат калия (KMnO4).

Особенности процесса

Для получения газообразного хлора используется колба Вюрца. Стерилизация лабораторной посуды выполняется в сушильном шкафу. На дно колбы помещается перманганат калия («марганцовка»), в который через капельную воронку добавляется концентрированная соляная кислота. В результате реакции происходит выделение воды, хлоридов калия и марганца, а также газообразного хлора. Последний пропускается через воду для удаления газообразных примесей соляной кислоты и собирается в перевернутой емкости. Cl в данном случае выделяется достаточно интенсивно, поэтому для замедления его тока выполняют предварительное перемешивание KMnO4 с MnO2 и песком с последующим подогревом смеси.

Если необходимо получить жидкий Cl, собирается установка, состоящая из:

  • колбы Вюрца;
  • мерного цилиндра с раствором хлористого натрия (NaCl);
  • двух промывных склянок – одна с раствором перманганата калия, вторая с серной кислотой (H2SO4);
  • хлоркальциевой трубки с кристаллами CaCl2 либо глиной, обработанной фосфорным ангидридом (P2O5);
  • холодильника для сжижения хлора с помещенной в него смесью сухого льда (твердого CO2) и ацетона (C3H6O);
  • U-образной трубки с пропитанной серной кислотой пемзой;
  • двугорлой склянкой для поглощения газообразного Cl.

Процесс получения вещества осуществляется таким же образом, как и в первом случае – путем добавления соляной кислоты к кристаллам перманганата калия. Следует помнить, что хлор является сильнодействующим ядом, поэтому процесс его получения осуществляется под тягой. После завершения работ проводится мытье лабораторной посуды с последующим помещением в сушильный шкаф.