【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。?

第一章鹵族元素?

§1-6鹽酸的工業(yè)制法

【01】在工業(yè)上，鹽酸是用氯氣在氫氣里燃燒，生成氯化氫氣體，再用水吸收而制得的：利用單質(zhì)直接化合的反應(yīng)來制取物質(zhì)的方法叫做合成法。用合成法制得的鹽酸叫做合成鹽酸。因為合成法制鹽酸的化學(xué)反應(yīng)十分簡單，在化學(xué)反應(yīng)過程里不會發(fā)生旁的副反應(yīng)，因此制得的合成鹽酸比較純凈。而且這個方法由于節(jié)省了大量的硫酸，因此生產(chǎn)成本也比較低廉。

【02】用合成法制造鹽酸的生產(chǎn)過程主要包括三個步驟，即：(1)氯化氫的合成，(2)氯化氫的冷卻，(3)氯化氫的吸收?，F(xiàn)在分別簡單介紹如下：

1、氯化氫的合成

【03】氯化氫的合成是在合成塔里進行的。合成塔用一種耐高溫的特殊鋼制成。在合成塔的下部，裝著一個特殊的燃燒管，它由兩個同心的鋼管組成。經(jīng)過干燥的氯氣從內(nèi)管導(dǎo)入，氫氣從外管導(dǎo)入。氯氣和氫氣在管口處燃燒，產(chǎn)生火炬狀的巨大火焰，并放出大量的熱。發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)：【山注，H_2+Cl_2=2HCl】 產(chǎn)生的氯化氫氣體，從塔的上部排出。

2、氯化氫的冷卻

【04】因為氫氣跟氯氣燃燒時放出大量的熱，所以從合成塔排出的氯化氫氣體的溫度，可以高達1000℃左右。但氣體在水里的溶解度是隨著溫度的增高反而減小的(第一冊§4-3)【山注，化1-4-03，傳送門CV20676664】。因此，這樣高溫的氯化氫氣體不能直接送去被水吸收，必須經(jīng)過冷卻氣體的步驟。

【05】冷卻氯化氫氣體，一般就利用空氣。從合成塔上部排出的氯化氫氣體，經(jīng)過一個蛇形鋼管。由于鋼管外面空氣的冷卻，鋼管里氯化氫氣體的溫度逐漸降低，一般控制在140~250℃之間【鋼管里的氯化氫氣體的溫度不能降得太低。因為氯化氫氣體里難免雜有一些水蒸氣，在較低溫度下，氯化氫氣體就會溶解在它里面，生成鹽酸從而把鋼管腐蝕】。

3、氯化氫的吸收

【06】氯化氫氣體的吸收在吸收塔里進行。吸收塔是用耐酸的磚砌成一個很高的（可達10公尺）圓筒形塔，在它的外面用鋼皮包住。經(jīng)過冷卻的氯化氫氣體從吸收塔下部導(dǎo)入，水從塔頂淋下。在吸收塔里，氯化氫氣體流動的方向和水流動的方向恰好相反，這稱做“逆流吸收法”。這樣，在塔的上部，因為氯化氫氣體在經(jīng)過塔的下部時已被塔頂流下的水溶解了大部分，因此到那里時，它的濃度已大為減??；但它和剛進吸收塔的凈水接觸，凈水溶解氯化氫氣體的能力很強，能夠完全把它溶解。在塔的底部，水在從塔頂流下的過程里，已經(jīng)溶解了相當(dāng)多的氯化氫氣體，這時它溶解氯化氫的能力，比剛進塔的凈水是大為減弱了；但在那里與它接觸的卻是剛進塔的濃度很大的氯化氫氣體，因此仍有部分氯化氫氣體能被溶解。由此可以看出，利用“逆流吸收法”，能夠提高吸收氣體的效率。

【07】在吸收塔的里面，還填充著許多空心的瓷環(huán)。這樣，水自塔頂流下，以及氯化氫氣體自塔底上升，都只能在瓷環(huán)的空隙間曲折地進行，大大減慢了它們流動的速度，并使水和氣體接觸的面積和時間都大為增加。因而能夠更加有效地吸收氣體。

【08】合成法制鹽酸的整個生產(chǎn)過程是連續(xù)進行的。經(jīng)過干燥的氯氣和氫氣不斷從合成塔的底部導(dǎo)入，并在燃燒管口燃燒生成氯化氫。生成的氯化氫氣體又不斷進入吸收塔，被水吸收，生成鹽酸，從吸收塔的底部流出。象這樣的生產(chǎn)過程，稱做“連續(xù)生產(chǎn)”（圖1-11）。

【09】用合成法可以制得濃度在31%以上的濃鹽酸，它的比重約為1.160。

習(xí)題1-6

1、用合成法制鹽酸有什么優(yōu)點？

2、用合成法制鹽酸的生產(chǎn)過程，包括哪幾個步驟？

3、為什么合成塔里出來的氯化氫氣體必須經(jīng)過冷卻，然后才能進入吸收塔？

4、什么叫做“逆流吸收法”？為什么這種方法吸收氣體的效率比較高？

5、用合成法生產(chǎn)鹽酸。一晝夜生產(chǎn)31%鹽酸100噸。問每晝夜要燒去氯氣多少噸？【30.15噸】