Förstå utmaningen
Väte (H₂) och klor (CL₂) är båda gaser vid rumstemperatur. De är också mycket reaktiva, vilket gör vissa separationsmetoder opraktiska.
Metoder för separering
1. fraktionerad destillation: Detta är den mest effektiva metoden, men den kräver att blandningen flytande. Så här fungerar det:
* Liquefaction: Kyl blandningen under kokpunkterna för båda gaserna (-252,87 ° C för väte och -34,04 ° C för klor). Detta kommer att kondensera dem till vätskor.
* fraktionerad destillation: Var långsamt den flytande blandningen. Väte har en mycket lägre kokpunkt, så det kommer att förångas först. Samla vätgasen när den kokar av. Sedan öka temperaturen ytterligare för att koka av klor.
2. Selektiv absorption: Denna metod förlitar sig på gasernas olika reaktiviteter.
* reagerande klor: Klor reagerar lätt med vissa ämnen, medan väte inte gör det. Till exempel kan du passera blandningen över en lösning av natriumhydroxid (NaOH). Kloren kommer att reagera på att bilda natriumhypoklorit (NaClo) och vatten (H₂O), vilket lämnar vätgasen att passera igenom.
* Reaktion: CL₂ + 2NAOH → NaClo + NaCl + H₂O
* Noggrann överväganden: Denna metod kräver exakt kontroll av reaktionsbetingelserna för att undvika explosioner eller bildning av potentiellt farliga biprodukter.
3. diffusion: Väte är mycket lättare än klor. Denna skillnad i molekylvikt kan användas för att separera dem:
* diffusionsrör: En speciell apparat som kallas ett diffusionsrör kan användas för att utnyttja denna skillnad. Blandningen placeras i ena änden av röret, och den lättare vätgasgas kommer att diffundera genom röret snabbare än klor. Denna metod är långsam men kan vara effektiv i vissa fall.
Säkerhetsåtgärder
* extrem försiktighet: Både väte och klor är mycket reaktiva och brandfarliga. Hantera alltid dessa gaser med extrem vård och korrekt säkerhetsutrustning.
* Ventilation: Arbeta i ett väl ventilerat område.
* skyddsutrustning: Använd lämpliga säkerhetsglasögon och handskar.
* Brandsläckare: Ha en brandsläckare lätt tillgänglig.
Att välja den bästa metoden
Den mest lämpliga metoden för att separera väte och klor beror på de specifika omständigheterna, såsom den önskade renheten hos de separerade gaserna, operationens omfattning och tillgängliga resurser.
