Hvordan vil du adskille en blanding af brint og klor?

forståelse af udfordringen

Hydrogen (H₂) og klor (CL₂) er begge gasser ved stuetemperatur. De er også meget reaktive, hvilket gør nogle adskillelsesmetoder upraktiske.

Metoder til adskillelse

1. fraktioneret destillation: Dette er den mest effektive metode, men den kræver, at blandingen skal flydende. Sådan fungerer det:

* Liquefaction: Afkøl blandingen under kogepunkterne for begge gasser (-252,87 ° C for brint og -34,04 ° C for klor). Dette kondenserer dem til væsker.

* fraktioneret destillation: Varm langsomt den flydende blanding. Hydrogen har et meget lavere kogepunkt, så det fordampes først. Saml brintgassen, når den koger af. Derefter øger yderligere temperaturen for at koge af kloren.

2. Selektiv absorption: Denne metode er afhængig af de forskellige reaktiviteter af gasserne.

* reagerer klor: Klor reagerer let med visse stoffer, mens brint ikke gør det. For eksempel kan du passere blandingen over en opløsning af natriumhydroxid (NaOH). Chloren reagerer på dannelse af natriumhypochlorit (NaCLO) og vand (H₂O), hvilket lader brintgassen passere.

* reaktion: CL₂ + 2NAOH → NaCLO + NaCl + H₂O

* Omhyggelige overvejelser: Denne metode kræver præcis kontrol af reaktionsbetingelserne for at undgå eksplosioner eller dannelse af potentielt farlige biprodukter.

3. diffusion: Brint er meget lettere end klor. Denne forskel i molekylvægt kan bruges til at adskille dem:

* Diffusionsrør: Et specielt apparat kaldet et diffusionsrør kan bruges til at udnytte denne forskel. Blandingen anbringes i den ene ende af røret, og den lettere brintgas vil diffundere gennem røret hurtigere end kloren. Denne metode er langsom, men kan være effektiv i nogle tilfælde.

Sikkerhedsforholdsregler

* Ekstrem forsigtighed: Både brint og klor er meget reaktive og brandfarlige. Håndter altid disse gasser med ekstrem pleje og korrekt sikkerhedsudstyr.

* ventilation: Arbejde i et godt ventileret område.

* Beskyttelsesudstyr: Bær passende sikkerhedsbriller og handsker.

* ildslukker: Har en brandslukker let tilgængelig.

Valg af den bedste metode

Den mest passende metode til adskillelse af brint og klor afhænger af de specifikke omstændigheder, såsom den ønskede renhed af de adskilte gasser, operationens omfang og de tilgængelige ressourcer.