高純氯氣|電子級氯氣CL2的應(yīng)用領(lǐng)域
- 發(fā)布時間：2023-01-15
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化學(xué)工業(yè)用于生產(chǎn)次氯酸鈉、氯化鋁、三氯化鐵、漂白粉、溴素、三氯化磷等無機(jī)化工產(chǎn)品，還用于生產(chǎn)有機(jī)氯化物，如氯乙酸、環(huán)氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生產(chǎn)氯丁橡膠、塑料及增塑劑。日用化學(xué)工業(yè)用于生產(chǎn)合成洗滌劑原料烷基磺酸鈉和烷基苯磺酸鈉等。
制環(huán)氧丙烷
在氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的過程中，有一步反應(yīng)是丙烯與次氯酸反應(yīng)生成氯醇，因此可將氯水用于氯醇化反應(yīng)中，同時氯水可部分代替生產(chǎn)所用工藝水。
反應(yīng)方程式如下：
Cl2+H2O=HCIO+HCl；
C3H6+HCIO=C3H7ClO。
C3H7ClO+Ca(OH)2=C3H6O+CaCl2+2H2O。
制備氯化鐵
此方法利用工業(yè)鹽酸或酸洗廢液與廢鐵屑反應(yīng)，生成氯化亞鐵溶液，氯化亞鐵溶液與廢鐵屑組成的循環(huán)吸收液與氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氯氣將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+被吸收液中的鐵屑還原為Fe2+，F(xiàn)e2+繼續(xù)與氯氣反應(yīng)，形成循環(huán)吸收。
涉及應(yīng)方程式有：
Fe+2H+=Fe2++H2↑；
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
2Fe3++Fe=3Fe2+。
制鹽酸
工業(yè)上制取鹽酸時，首先在反應(yīng)器中將氫氣點(diǎn)燃，然后通入氯氣進(jìn)行反應(yīng)，制得氯化氫氣體，反應(yīng)方程式為：H2+Cl2=2HCl。氯化氫氣體冷卻后被水吸收成為鹽酸。在氯氣和氫氣的反應(yīng)過程中，有毒的氯氣被過量的氫氣所包圍，使氯氣得到充分反應(yīng)，防止了對空氣的污染。
制聚氯乙烯
重單體制法可分為兩種路線，一種是以乙烯為原料的石油路線，即氧氯化法。由石油裂解分離出乙烯，然后用氧氣和HCl（裂解副產(chǎn)物）作用生成的Cl2與乙烯發(fā)生氯化反應(yīng)，生成二氯乙烷，再裂解出氯化氫得氯乙烯。
其總反應(yīng)方程式為：
4CH2=CH2+O2+2Cl2→4CH2=CHCl+2H2O
另一種為乙炔電石法。以電石為原料制備乙炔，然后與氯化氫反應(yīng)制得氯乙烯。
反應(yīng)方程式為：
CaC2+2H2O→4CHCH+Ca(OH)2；
CHCH+HCl→CH2=CHCl（反應(yīng)條件為 HgCl2/C 120-180℃）。
制漂白物
氯氣制成的漂白物很多，一般生活中涉及兩種，NaClO和Ca(ClO)2。一般來說，消毒液是NaClO，一般用氯氣通入氫氧化鈉中制得。但其價格較高，工業(yè)漂白不用，常見于84消毒液。消毒粉則是Ca(ClO)2，因為其不夠穩(wěn)定一般為固體，是氯氣通入石灰乳中制得，價格低廉，用于工業(yè)漂白，使用方法是加水溶解有效成分是次氯酸鈣，從而漂白（制備次氯酸鈣固體，用氫氧化鈉溶液吸收含氯尾氣得到的產(chǎn)物是次氯酸鈉溶液，得不到固體產(chǎn)物，不容易長時間保存。用氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合水溶液吸收氯氣時，能夠得到次氯酸鈣固體，便于儲存和使用）。保存以上漂白劑時，注意密封干燥，避免陽光直射。因為次氯酸鹽在空氣中會與二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生次氯酸，次氯酸在光照下分解，從而導(dǎo)致漂白劑失效。
冶金工業(yè)
主要用于生產(chǎn)金屬鈦、鎂等。
電子工業(yè)
在電子工業(yè)中，高純氯氣主要用于電子工業(yè)干刻、光導(dǎo)纖維、晶體生長和熱氧化。
干法蝕刻
干法刻蝕是用等離子體進(jìn)行薄膜刻蝕的技術(shù)。
干刻又叫干法蝕刻，是指氣固反應(yīng)，氣相產(chǎn)物主要有GaCl2，AsCl2和氫氣，使用氯氣做等離子蝕刻時，通常采用5%的高純氯氣+95%的氦氣。
用氯氣氧化降解制備納米微晶纖維素
中國專利公開了用氯氣氧化降解制備納米微晶纖維素的方法，與水解法制備納米微晶纖維素相比，氯氣氧化降解法利用了氯氣水解所產(chǎn)生的次氯酸鈉的漂白作用，可以使制得的納米微晶纖維素光亮、潔白。
氯氣還用于大規(guī)模集成電路、光纖、高溫超導(dǎo)等技術(shù)領(lǐng)域。
醫(yī)藥工業(yè)
氯氣常用于制藥，常參與含氯有機(jī)化合物的合成。如：馬來酸氨氯地平片；N-(2-甲基-2,3-二氫-1H-吲哚基)-3-氨磺?；?4-氯-苯甲酰胺。
農(nóng)藥工業(yè)
用作生產(chǎn)高效殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長刺激劑的原料。如：敵百蟲、敵敵畏等。
其他方面
用于啤酒廠的污水處理
中國專利公布了用氯氣對啤酒廠污水進(jìn)行處理的方法。氯氣價格低廉，用量少，消毒可靠，工藝成熟，是自來水公司普遍使用的消毒劑，氯氣還可以除臭、除微生物，對生物耗氧量和化學(xué)耗氧量去除率也很高，可確?；厥账|(zhì)的穩(wěn)定，因而比較適合啤酒廠污水的處理。
自來水消毒
自來水常用氯氣消毒，1 L水里約通入0.002 g氯氣，消毒原理是其與水反應(yīng)生成了次氯酸，它的強(qiáng)氧化性能殺死水里的病菌。而之所以不直接用次氯酸為自來水殺菌消毒，是因為次氯酸易分解難保存、成本高、毒性較大，則用氯氣消毒可使水中次氯酸的溶解、分解、合成達(dá)到平衡，濃度適宜，水中殘余毒性較少。
