Điều chế clorua vôi

Câu hỏi: Điều chế clorua vôi trong công nghiệp?

Lời giải: 

Cách điều chế clorua vôi trong công nghiệp

      - Canxi hypochlorit được sản xuất trong công nghiệp bằng cách xử lý vôi (Ca(OH)₂) với khí clo. Được thực hiện ở 30 độ C.

      - Clorua là chất bột màu trắng, có mùi xốc của khí clo, có tính oxi hoá mạnh.

      - Khi cho khí clo tác dụng với vôi tôi Ca(OH)₂ ta thu được clorua vôi:

      - Tác dụng với vôi tôi:

2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ → Ca(OCl)₂ + CaCl₂ + 2H₂O

      - Phản ứng có thể được tiến hành theo từng giai đoạn để tạo ra các chế phẩm khác nhau. Mỗi loại đều có nồng độ canxi hypochlorit khác nhau, cùng với vôi không chuyển đổi và canxi clorua:

Phương trình phản ứng

Sau đây, mời các bạn cùng với Top lời giải tìm hiểu chi tiết về clorua vôi nhé.

1. Clorua vôi là gì?

      - Clorua vôi là một hợp chất vô cơ có tên khoa học là Calcium hypochlorite. Clorua vôi có công thức hóa học là CaOCl₂ và nhiều tên gọi khác nhau như Calcium hypochlorite, Chlorine, calcium salt, Caporit,… 

      - Canxi hypochlorit có hai dạng: khô và ngậm nước.là một hợp chất ion được tạo thành từ một cation canxi (Ca²⁺) và hai anion hypoclorit (ClO^–). Đây là 1 hỗn hợp gồm vôi và canxi clorua, thường được biết đến là bột tẩy trắng với hiệu quả sử dụng cao, khử trùng bể bơi công cộng và khử trùng nước uống.

2. Tính chất của Clorua vôi

2.1. Tính chất vật lý của Clorua vôi

      - Clorua vôi là chất bột màu trắng, xốp. Tuy nhiên trên thị trường, một số nơi bán với sản phẩm màu vàng.

      - Tồn tại ở 2 dạng chủ yếu là dạng khô và ngậm nước

      - Khối lượng phân tử là 142,976 g/mol

      - Nhiệt độ nóng chảy là 100 độ C, nhiệt độ sôi lên đến 175 độ C

      -  Độ tan 21g/100ml (không tan nhiều trong nước)

      - Tại nhiệt độ phòng, CaOCl₂ phân hủy chậm trong môi trường ẩm, có mùi xốc của khí clo.

2.2. Tính chất hóa học của Clorua vôi

      - Trong không khí, clorua vôi dần tác dụng với CO₂ và hơi nước tạo ra canxi cacbonat và giải phóng dichlorine monoxide. Phương trình hóa học của phản ứng này như sau:

2CaOCl₂ + CO₂ + H₂O → CaCO₃ + CaCl₂ + 2HClO

      - Là dung dịch mang tính kiềm, quá trình phân hủy của hóa chất này được thực hiện ion hypoclorit. Do axit hypochlorous yếu, canxi hydroxit lại là một bazơ mạnh, các ion hypoclorit kết hợp với nhau, còn ion canxi là một axit liên kết yếu với phương trình cụ thể:

ClO^– + H₂O → HClO + OH^–

      - Ngoài ra, CaOCl₂ phản ứng với axit HCl tạo ra clorua canxi, nước và clo. Phương trình phản ứng được thể hiện như sau:

CaOCl₂ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + 2Cl₂

3. Điều chế Clorua vôi trong công nghiệp

      - Trong công nghiệp, Clorua vôi được sản xuất bằng cách xử lý vôi (Ca(OH)₂) với khí clo. Ở nhiệt độ 30 độ C, khi cho khí clo tác dụng với vôi tôi hoặc sữa vôi sẽ nhanh chóng tạo ra clorua vôi.

      - Clorua là chất bột màu trắng, có mùi xốc của khí clo, có tính oxi hoá mạnh.

      - Khi cho khí clo tác dụng với vôi tôi Ca(OH)₂ ta thu được clorua vôi:

      - Tác dụng với vôi tôi:

Cl₂  + Ca(OH)_{2  →}  CaOCl₂ + H₂O

      - Phản ứng điều chế Clorua vôi có thể được tiến hành theo từng giai đoạn, tạo ra các chế phẩm khác nhau. Mỗi loại thường có nồng độ canxi hypoclorit khác nhau, lượng vôi không chuyển đổi và canxi clorua. Phương trình tham khảo như sau:

2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ → Ca(OCl)₂ + CaCl₂ + 2H₂O

Clorua vôi có tác hại như thế nào đối với đời sống và sức khỏe?

      - Là chất độc hại, có khả năng gây kích ứng da. Khi hít, nuốt phải hoặc tiếp xúc (da, mắt) với hơi hoặc dạng bột có thể gây bỏng, kích ứng nghiêm trọng,

      - Canxi hypochlorit sẽ thúc đẩy quá trình đốt cháy khi bị hỏa hoạn xảy ra. Một số có thể phân hủy nhanh chóng khi bị nung nóng hoặc dính vào lửa. Trong một số trường hợp có thể gây nổ từ nhiệt hoặc nhiễm bẩn.

      - Trong trường hợp đặc biệt, sẽ phản ứng nổ với hydrocarbon (nhiên liệu). Có thể đốt cháy các chất dễ cháy (gỗ, giấy, dầu, quần áo, vv). Có thể phát nổ khi đun nóng. Uống vào có thể gây nguy hiểm đến tính mạng.

Ứng dụng của Clorua vôi như thế nào?

      - Canxi hypochlorit thường được sử dụng để khử trùng nước uống và đặc biệt được ứng dụng rộng rãi trong khử trùng bể bơi ngoài trời.

      - Được sử dụng trong nhà bếp nhằm mục đích khử trùng bề mặt, thiết bị.

      - Ngoài ra, Canxi hypochlorit  còn có tác dụng phổ biến khác của nó bao gồm là chất tẩy rửa phòng tắm, xịt khử trùng, chất tẩy rửa.