Способы повышения концентрации соляной кислоты

Форум химиков

Способы повышения концентрации соляной кислоты

Способы повышения концентрации соляной кислоты

Сообщение AlexF » Вс авг 20, 2006 5:20 pm

Сообщение Mendeleev » Пн авг 21, 2006 12:16 am

Сообщение Гена Торпедов » Пн авг 21, 2006 12:55 am

Сообщение Гена Торпедов » Пн авг 21, 2006 1:12 am

Сообщение Alex_v_1981 » Пн авг 21, 2006 2:36 am

Сообщение ИСН » Пн авг 21, 2006 10:09 am

Сообщение AlexF » Пн авг 21, 2006 10:31 am

Попробую так. Только одного не пойму — сначала азеотроп отгоняется (при 108 С? а что тогда остается в пробирке?) или он остается, а отгоняется избыточная вода?.

Кроме того, что можно еще использовать безводное кроме купороса из распространенных веществ?

Сообщение ИСН » Пн авг 21, 2006 10:39 am

Сообщение avor » Пн авг 21, 2006 12:41 pm

Сообщение amik » Пн авг 21, 2006 12:55 pm

Сообщение Alex_v_1981 » Пн авг 21, 2006 6:40 pm

Сообщение amik » Пн авг 21, 2006 7:22 pm

Сообщение AlexF » Пн авг 28, 2006 10:26 am

Видимо потому, что кому надо солянку для зловредных дел (много, быстро и тихо), действительно проще ее купить (готовое ООО стоит $400 и без вопросов может закупать хоть тоннами любые реактивы), чем искать неконцентрированную и перегонять и т.п. Ну и можно еще под школьника закосить

Нам надо оно для реализации цепочки ПВХ -> 5% HCL -> концентрированная HCL

Сообщение palek » Пн авг 28, 2006 12:32 pm

Сообщение avor » Вт авг 29, 2006 7:49 pm

Сообщение AlexF » Ср авг 30, 2006 8:01 pm

Да не собираюсь я ее продавать

Интерес чисто спортивный — получить из ПВХ максимально крепкую (и желательно чистую) солянку

Сообщение Snake » Вт сен 05, 2006 9:59 pm

To AlexF: могу тебя заверить что под школьника я не кошу.

Раз вы его растворяете в воде так что, жалко побольше растворить что-ли?

ИМХО: Учитывая то что есть нормальная соляная кислота, на мой взгляд вы занимаетесь какой-то охинеей.

PS Кстати хочу еще раз поблагодарить всех, кто помог мне с кислотами. Во всяком случае конц серку я получил. До солянки руки покане доходили. Щас еще школа нагрянула.
PPS Как-нибудь снять с себя бал обвинения можно.

Источник

Способы повышения концентрации соляной кислоты

Азеотропная точка системы хлороводород/вода имеет температуру кипения 108.6°C при давлении 1 бар; концентрация HCl при этом составляет 20.2%. Если концентрация кислоты ниже, чем в азеотропе, кислота может быть концентрирована только до азеотропной точки. Дальнейшее концентрирование требует использования специальных методов.

В основном, могут быть рассмотрены 2 технологии:

• Технология двойного давления (изменение давления системы)
• Технология экстрактивной ректификации (добавление осушителя)

Обе технологии можно использовать для производства газообразного HCl.

Технология двойного давления

Положение азеотропной точки зависит от величины давления. Таким образом, можно достичь полного разделения при помощи ректификации при двух различных давлениях. Принцип такой технологии показан на рисунке 1. Вначале смесь подвергается ректификации при низком давлении (вакуумное/стандартное давление) для получения смеси азеотропного состава. Затем смесь подвергается дальнейшей ректификации во второй колонне при высоком давлении (стандартное/повышенное давление). Образовавшаяся азеотропная смесь во второй колонне выгружается через донный клапан, ее концентрация ниже, чем азетропная смесь из первой колонны за счет давления в системе. Следовательно, нижний продукт из второй колонны может быть возвращен в первую колонну. Концентрирование соляной кислоты до желаемой концентрации происходит наверху второй колонны. Зависимость состава азеотропной смеси вода/соляная кислота от давления представлена на рисунке 2. Диапазон давления от 100 мбар до 3 бар интересен с технической точки зрения. В то же время в этом диапазоне давления изменение состава азеотропной точки является минимальным, а следовательно технология двух давлений в этом дипазоне менее экономически выгодна.

Рис. 1. Технология двух давлений

Рис. 2. Состав азеотропной смеси при различных давлениях

Технология экстрактивной ректификации

Более экономичной технологией является технология экстрактивной ректификации, которая показана на рис. 3. В данной технологии достигается наиболее высокая концентрация кислоты, увеличивается испаряемость HCl. Относительная испаряемость зависит от изменения коэффициентов активности. Это осуществляется при добавлении третьего экстрагирующего ингридиента, осушителя, который обладает гигроскопичными свойствами.

Соляную кислоту высокой концентрации или газообразный HCl можно получить в верхней части экстрактивной ректификационной колонны при выборе соответствующего осушителя. В колонне вода экстрагируется осушителем. Затем осушитель регенерируется и снова используется в процессе экстрактивной ректификации.

Рис. 3. Технология экстрактивной ректификации

Осушитель должен обладать следующими физическими свойствами:

• должен увеличивать относительную испаряемость HCl по отношению к воде;
• должен быть растворим во всех компонентах смеси кислоты на протяжении всего эксперимента;
• должен иметь высокую точку кипения относительно всех компонентов смеси;
• должен быть экономичным и способен к регенерации из воды.

Серная кислота и водные растворы солей металлов таких, как MgCl2 и CaCl2 являются подходящими экстрагирующими агентами для концентрирования, например, соляной кислоты. Концентрированный раствор CaCl2 удобно использовать за счет его доступности и возможности вводить в различные стадии процессов регенерации, концентрирования и очистки соляной кислоты.

Фазовое равновесие системы CaCl2/HCl/H2O является решающим для разработки технологии экстрактивной ректификации. Должно учитываться, что компоненты не ведут себя одинаково в жидкой фазе, а проявляют электролитическое взаимодействие. Чтобы избежать перегрева материала колонны, процесс экстрактивной ректификации проводят в низком вакууме. Наблюдаемое при этом равновесие фаз показано на рис. 4.

На рис. 4 показана концентрация HCl в паре по сравнению с концентрацией HCl в воде при 200 мбар при трех различных концентрациях CaCl2. Для того, чтобы увеличить количество HCl в верхней части колонны и уменьшить в нижней, следует выбирать такую концентрацию CaCl2, при которой отклонение равновесной кривой при низкой концентрации максимально. Этим требованиям соответствует концентрация 50%.

Рис. 4. Фазовое равновесие для системы HCl/Вода при добавлении CaCl2 и давлении 200 мбар

Для того, чтобы повысить эффективность ректификации, обрабатываемая смесь должна содержать минимально возможное количество воды. Это достигается при комбинировании с процессом предварительного концентрирования разбавленной кислоты. Тогда независимо от начальной концентрации, соляная кислота вводится на стадию экстрактивной ректификациии при азеотропном уровне концентрации. В этом случае достаточно небольшого количества осушителя. На рис. 5 изображена схема комбинированного процесса, включающего в себя предварительное концентрирование, удаление брома, фтороводорода и экстрактивной ректификации с регенерацией осушителя.

Рис. 5. Комбинированная технология концентрирования и очистки соляной кислоты.

Комбинирование экстрактивной ректификации и технологии двойного давления

Для определенных осушителей является удобным совместить стадию регенерации осушителя, ректификацию и технологию двойного давления. Хлорид аммония — еще один пример осушителя — является подходящим веществом для такого процесса. На рис. 6 показана треугольная диаграмма такого процесса. Для смеси из трех веществ существует кривая дистилляции, начиная от хлорида аммония и заканчивая максимальным азеотропом HCl-H2O. На рисунке изображены три кривые дистилляции при 150 мбар, 1 бар и 4,5 бар.

Рис. 6. Диаграмма комбинированного процесса экстрактивной ректфикации и технологии двух давлений

Соляная кислота подается в установку в потоке F. Она смешивается с водным раствором хлорида аммония S2 концентрацией примерно 25%. Точка смешивания M1 находится в дистилляционной области, что позволяет отделить воду как конечный продукт при давлении примерно 2 бар. Отделение лучше проводить в вакуумной колонне K1.

Нижний продукт S1 находится практически на границе разделения в выбранной системе, например, при давлении 150 мбар. Если давление системы возрастает до 4,5 бар, точка S1 лежит в дистилляционной области, где соляная кислота может быть выделена как конечный продукт. Отделение лучше проводить в колонне давления K2. 35% HCl выделяется как конечный продукт D2, тогда как нижний продукт регенерируется.

Благодаря объединению процессов экстрактивной ректификации и технологии двух давлений, требуемое количество осушителя минимально, а условие его растворимости соблюдается на протяжении всего процесса. Вакуумную колонну К1 можно нагреть с помощью пара от колонны давления К2 за счет различных

Рис. 7: Комбинированная технология концентрирования соляной кислоты

На рис. 7 изображена технологическая схема такого процесса. Обрабатываемая соляная кислота предварительно нагревается в теплообменнике W4, затем смешивается с осушителем и подается в испаритель B1. Образовавшийся пар отделяется от жидкости и подается в середину вакуумной колонны K1. Жидкость из испарителя В1 также поступает в колонну К1 через соответствующий распределитель. Смесь ректифицируется в вакуумной колонне К1, основная вода находится в верхней части колонны, а смесь, состав которой почти соответствует составу на границе дистилляции — в нижней части колонны. Смесь удаляется из колонны К1 с помощью вакуумного насоса Р1 и подается на колонну давления К2.

Нижняя смесь из вакуумной колонны подвергается дальнейшей ректификации в колонне давления К2. Концентрация HCl в смеси, образующейся на дне колонны К2, ниже, чем в колонне К1. Таким образом, эта смесь может быть снова направлена в колонну К1. Для этого нижняя смесь из колонны К2 направляется в испаритель В1 вместе с потоком необработанной кислоты. Осушитель хлорид аммония имеет более высокую температуру плавления по сравнению с другими компонентами. В то же время применяемый хлорид аммония повышает испаряемость соляной кислоты из воды, поэтому его циркулирующий объем минимален. Чтобы удалить загрязнения, часть потока из нижней части колонны К2 экстрагируется и нужное количество осушителя поступает вновь.

Концентрированную соляную кислоту желаемой концентрации получают в верхней части колонны К2. Пар из колонны К2 конденсируется на теплообменнике W1, который также служит нагревателем нижней части вакуумной колонны К1. С помощью этого можно минимизировать потребляемую энергию и стоимость процесса. Концентрация соляной кислоты, сконденсированной на теплообменнике W1, выше азеотропной. Эта кислота собирается в дистилляционном сосуде В2, а часть потока направляется в верхнюю часть колонны К2 с помощью насоса Р2. Основную часть сконденсированной соляной кислоты удаляют из дистилляционного сосуда В2 при помощи насоса Р2 и охлаждают в теплообменнике W4. Нижний паровой теплообменник W3 нагревает колонну давления К2.

Описанная проблема не ограничивается лишь абсорбцией, экстрактивной ректификацией и очисткой соляной кислоты. Компания QVF всегда рада предложить Вам новые решения комбинирования технологических процессов.

Источник

Повышенная и пониженная кислотность желудочного сока: как с этим бороться // www.kp.ru. Комсомольская правда. Медицина и здоровье. 07.06.2018

Повышенная и пониженная кислотность желудочного сока: как с этим бороться

Желудок — ключевой участник процесса пищеварения. Он накапливает и перемешивает съеденное, подвергает пищу химическому расщеплению, преобразует витамины и микроэлементы в легко всасываемые формы. Выполнению этих функций способствует желудочный сок, содержащий соляную кислоту и ежесуточно вырабатываемый желудком в объеме до 1,5–2 литров.

Кислотность как показатель состояния желудка

Основным показателем нормального функционирования желудка является его кислотность — концентрация кислоты в желудочном соке, измеряемая в pH — условных единицах активности ионов водорода. Так, 1 pH — показатель максимальной кислотности, 7 pH — отметка нейтральности, баланса кислоты и щелочи, 14 pH — среда максимально щелочная. Для оценки общего состояния органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) кислотность измеряют одновременно в разных отделах желудка, пищевода и двенадцатиперстной кишки. При этом желудок условно делится на три зоны. Верхняя, кислотообразующая зона, соответствует дну и телу желудка. Здесь расположены фундальные железы, париетальными клетками которых и производится соляная кислота. Как следствие, в этих отделах ее концентрация максимальна и составляет порядка 0,4–0,6 %. Нормальной кислотностью верхней зоны считается 1,5–2,3 pH.

У мужчин париетальных клеток в полтора раза больше, чем у женщин — до 1 260 миллионов клеток. Таким образом, сильный пол более склонен к заболеваниям, связанным с повышенной кислотностью.

В нижней области — антральном отделе желудка — кислота нейтрализуется перед последующей транспортировкой в кишечник. Норма кислотности в антриуме расположена в диапазоне от 4,6 до 7,4 pH (до 100 000 раз ниже, чем в теле и своде желудка). В промежуточной — интермедиарной зоне — кислотность желудка изменяется от 6,0 до 3,0 pH. Главное предназначение соляной кислоты в желудке — дробление сложных молекул белкового и иного происхождения для их последующего всасывания в тонком кишечнике. Не менее важны создание благоприятных условий для эффективного действия ферментов и усвоения железа, антибактериальная обработка пищи, участие в регуляции кислотно-щелочного баланса в организме. Концентрация соляной кислоты, выделяемой париетальными клетками , в желудке здорового человека постоянна и составляет 160 ммоль/л. Изменение соотношения вырабатываемой кислоты и щелочных компонентов, призванных ее нейтрализовывать, приводит к повышенной или, напротив, пониженной кислотности. Состояние, когда концентрация кислоты превышает норму, характеризуется как повышенная кислотность. Если же выработка кислоты в желудке меньше установленных показателей — диагностируется пониженная кислотность желудочного сока. Сдвиг в любую из сторон вызывает неприятные симптомы и способен запустить ряд патологических изменений в желудке и работе всей пищеварительной системы, таких как язва желудка и двенадцатиперстной кишки, рак желудка, хронический гастрит, хронический дуоденит, гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь и других.

Методы исследования кислотности желудочного сока

Наиболее информативный и физиологичный метод — внутрижелудочная (интрагастральная) рН-метрия. Кислотность измеряется одновременно в разных зонах желудочно-кишечного тракта в течение длительного времени (до 24 часов) с помощью приборов — ацидогастрометров, оснащенных зондами с несколькими датчиками рН.

Широко применяется метод фракционного зондирования, когда содержимое желудка отсасывается при помощи резиновой трубки и исследуется в лаборатории. Результаты содержат весомую долю погрешности, т.к. забор материала из разных функциональных зон перемешивается, а сам процесс диагностики нарушает нормальную работу желудка, что также ведет к искажению результатов.

Метод окрашивания стенки желудка заключается во введении специального красителя через канал эндоскопа во время проведения гастроскопии (визуальное исследование внутренней поверхности желудка). Кислотность определяется «на глаз» — по изменению цвета красителя, что дает лишь приблизительные результаты.

Наиболее простой метод исследования — при помощи ионообменных смол. Пациент принимает внутрь реактив, содержащий пигмент. В желудке пигмент высвобождается из смолы, поступает в ЖКТ, затем попадает в почки и выводится из организма с мочой. Заключение о кислотности желудочного сока делается по степени окрашивания мочи. Метод имеет небольшую точность, малоинформативен. Однако подобная диагностика применима в случае противопоказаний к проведению зондирования.

Повышенная кислотность желудка: симптомы состояния

Избыточная секреция соляной кислоты или недостаточная ее нейтрализация приводит к повышенной кислотности в желудке, сопровождающейся следующими симптомами.

• Изжога — забрасывание желудочного сока в пищевод — возникает непосредственно после приема пищи или в тот момент, когда человек принял горизонтальное положение. Желудочный сок раздражает слизистую, вызывая сильное жжение преимущественно в области кадыка.
• Отрыжка — выход газов или пищи из желудочно-кишечного тракта, имеющий кислый или горький привкус.
• Приступ боли, возникающий при попадании кислоты в просвет ДПК или на поврежденные слизистые участки.
• Тяжесть в желудке — ощущение переполненности пищеварительного органа даже после незначительного приема пищи, перекуса.
• Избыток кислоты может проявляться также диареей или — напротив — запором, вздутием живота, снижением аппетита.

Причины и последствия повышения кислотности

К возникновению излишней кислотности может привести систематическое нарушение режима питания, наличие вредных привычек, частые стрессовые ситуации, побочное действие медикаментов (например, нестероидных противовоспалительных препаратов), гормональная терапия, повышенное влияние парасимпатической нервной системы и ряд других факторов. Среди часто встречающихся последствий излишней кислотности:

• гастрит;
• язвы и эрозивно-язвенные поражения;
• желудочно-кишечное кровотечение;
• синдром неязвенной функциональной диспепсии;
• гастродуоденит.

По статистике язвенной болезнью желудка и ДПК страдает каждый десятый житель России. В развитии недуга виновна и кишечная инфекция Helicobacter pylori — единственный вид микроорганизмов, который не повреждается соляной кислотой. Само название указывает на локализацию бактерий в пилориуме — границе антрального отдела желудка и ДПК, где среда приближена к нейтральной и пригодна для их развития. Патогенные микроорганизмы усиленно защелачивают область своего обитания, тем самым провоцируя дополнительное производство соляной кислоты в верхней зоне желудка. Кроме того, Helicobacter pylori выделяют цитотоксины, повреждающие слизистую оболочку желудка и ДПК.

Методы нормализации pH

Для успешной терапии большинства кислотозависимых заболеваний важно, чтобы уровень кислотности в желудке был выше 4,0 рН на протяжении 16 и более часов в сутки. Этот эффект достигается диетическим питанием и приемом лекарств.

Диета при повышенной кислотности желудочного сока

При повышенной желудочной кислотности исключается уксус, жирная, острая и соленая пища, колбасные изделия, алкоголь, кофеин, газированные напитки, фаст-фуд.

Основу диеты должны составить каши на основе риса, ячменя, кукурузы, овса и легкие бульоны. Из белковой пищи разрешено нежирное мясо, рыба и морепродукты.

В рацион необходимо включить овощи и фрукты, содержащие мягкую клетчатку: огурцы, кабачки, яблоки, груши, бананы. В списке запрещенных: лук, редис, томаты, болгарский перец, сливы, ягоды с кислинкой (клубника, смородина и т.д.), цитрусовые.

Рекомендовано употребление продуктов, содержащих кальций. Так, молоко, выпитое в небольших количествах после приема пищи, снизит выработку кислоты и поможет преодолеть изжогу. Вместе с тем употребление кисломолочных (кефир, ряженка) продуктов и их производных (сыр, творог) нежелательно.

Лекарственные препараты, понижающие кислотность

Избыток кислотности и ее последствия лечатся антацидами (нейтрализуют или поглощают излишки HCl), антисекреторными препаратами (тормозят желудочную секрецию) и гастопротекторами (обволакивают и защищают слизистые от воздействия агрессивных сред).

Антацидные лекарственные средства (АЛС) — это «скорая антикислотная помощь», основанная на химической нейтрализации излишков соляной кислоты и связывания пепсина.

АЛС разделяют на всасывающиеся и невсасывающиеся. Первые содержат окиси и соли натрия, магния, кальция, активно вступающие в реакцию с соляной кислотой, тем самым нейтрализуя ее. Их действие быстрое, но непродолжительное, так как соляная кислота, требующая нейтрализации, вырабатывается при каждом приеме пищи.

Невсасывающимся антацидам (гидроксид магния, гидроксид алюминия, трисиликат магния) свойственно адсорбирование, то есть поглощение соляной кислоты и медленная нейтрализация. Это обеспечивает более мягкое и долговременное устранение кислотности.

Антисекреторные препараты (в частности ингибиторы протонной помпы — ИПП) направлены на уменьшение выработки соляной кислоты в желудке.

ИПП поддерживают значения рН в желудке в пределах, благоприятных для заживления язвы желудка или двенадцатиперстной кишки, большую часть суток.

Риски длительного использования ИПП — приведение обкладочных клеток в уязвимое состояние по отношению к различным повреждающим агентам, в том числе к хеликобактер, а также развитие гипергастринемии. Отмена препарата не приводит к ухудшению состояния пациента, кислотопродукция восстанавливается в течение нескольких дней.

Действующие вещества гастропротекторов (висмута трикалия дицитрат, висмута субнитрат, сукральфат), попадая в желудок, образуют клейкую полимерную пасту, обладающую щелочными свойствами. Из нее формируется защитная пленка, обволакивающая стенки желудка.

Гастропротекторы принимаются, как правило, 4 раза в сутки за полчаса до еды в дозировке 0,12 мг. Лечение рассчитано в среднем на срок от 4 до 8 недель.

Признаки пониженной кислотности желудка

Недостаточная концентрация кислоты имеет почти такие же неприятные симптомы, как и избыточная. Часто пациенты жалуются на изжогу, повышенное газообразование и вздутие живота, тошноту и рвоту после еды, запоры и снижение аппетита. К ним прибавляются отрыжка с гнилостным серным привкусом и боли в кишечнике.

Причины и последствия пониженной кислотности желудка

Факторами снижения кислотности являются неправильные пищевые привычки (переедание, недоедание или голодание, отсутствие белка и клетчатки в рационе, пристрастие к алкоголю), воздействие некоторых антибиотиков, обезболивающих, противовоспалительных и гормональных препаратов, попадание в желудок кишечных паразитов, сильный и длительный стресс. Среди внутренних причин — атрофия слизистой желудка, замедление обмена веществ, обусловленное снижением функций щитовидной железы или возрастом пациента, рак желудка и применение лучевой терапии для его лечения, аутоиммунные поражения париетальных клеток желудка, недостаток цинка, витаминов В1 и РР.

Понижение кислотности чревато серьезными осложнениями. Снижается бактерицидное действие желудочного сока, что может обернуться заражением и воспалением кишечника и даже общим инфицированием организма через кровеносную систему.

На фоне сниженной кислотности уменьшается активность ферментов желудочного сока, что не позволяет переварить сложную белковую пищу, делая ее токсичной. В ЖКТ начинается брожение, сопровождающееся болями, метеоризмом и прочими неприятными проявлениями. Развивается железодефицитная анемия, дефицит витаминов С, А, Е, В12 и фолиевой кислоты, приводящие к снижению иммунитета. Пониженная кислотность наблюдается при анацидных или гипоацидных гастрите или гастродуодените, а также при раке желудка.

Способы повышения кислотности желудочного сока

Повышение кислотности до нормального уровня возможно также за счет диетического питания и медикаментозной терапии.

Диета при пониженной кислотности желудка

Рацион призван повысить концентрацию кислоты в желудочном соке и оказывать положительное воздействие на функционирование других органов пищеварительной системы. Необходимо дробное (5–6 приемов) питание.

Показаны овощи и фрукты с высоким содержанием аскорбиновой кислоты, квашеная капуста, кисломолочные продукты, бобы, цельнозерновой хлеб. Полезны овощные и крупяные супы, мясо и рыба на пару, разваренные полужидкие каши (овсяная, рисовая, пшеничная, гречневая).

Рекомендовано потребление лечебной минеральной воды. При положительной динамике лечения в меню можно включать белки, витамины Е, В6 и продукты, обогащенные железом, магнием и цинком.

Крайне желательно сократить потребление соленых и острых блюд, воздержаться от жирной и высокоуглеводной пищи.

Лекарственные препараты, повышающие кислотность желудка

Диета назначается одновременно с приемом препаратов, стимулирующих секрецию кислоты. Хорошие результаты дает терапия заместительного характера. Она представлена комплексом препаратов, содержащих ферменты желудочного сока — пепсины, абомины и, собственно, саму соляную кислоту. При наличии обострений назначают спазмолитики. Дополнительно рекомендовано назначение комплекса витаминов: РР, В1, В9, В12.

Важно, что несмотря на сходные симптомы, например, изжогу, лечение антацидными и антисекреторными препаратами в случае с низкой кислотностью недопустимо. Оно не только не даст ожидаемого эффекта, но и может значительно ухудшить состояние пациента.

Стрессовый образ жизни, вредные привычки, нерегулярное и несбалансированнное питание — большая, зачастую непомерная, нагрузка на желудок, ведущая к изменению его кислотности. Крайне важно вовремя распознать первые признаки проблемы и начать лечение, пока сбои не перешли в патологию и не сказались на общем состоянии здоровья.

Источник