Большая Советская Энциклопедия (ХЛ)

Большая Советская Энциклопедия

Х. в. применяют и для обеззараживания питьевой воды в полевых условиях; наиболее надёжен метод суперхлорирования, обеспечивающий избыток активного хлора не менее 10 мг/л при экспозиции не менее 30 мин. Суперхлорирование применяется и для обеззараживания воды в системах централизованного водоснабжения при эпидемиологических показаниях. После суперхлорирования проводится дехлорирование — устранение избыточного хлора физическими или химическими методами.

Х. в. применяют также для обеззараживания сточных вод , воды плавательных бассейнов, обесцвечивания, обезжелезивания производственных вод и пр.

Лит.: Руководство по гигиене водоснабжения, под ред. С. Н. Черкинского, М., 1975.

Хлорирование (химич.)

Хлори'рование органических соединений, процесс прямого замещения в органических соединениях атомов водорода атомами хлора. Х. может быть осуществлено действием свободного хлора или веществами,

его генерирующими, например хлористым сульфурилом SO₂ Cl₂ (см. Сульфурила галогениды ). Механизм Х. определяется природой органического соединения и условиями реакции. Так, насыщенные углеводороды взаимодействуют с хлором при облучении ультрафиолетовым светом (УФ-облучении) по радикально-цепному механизму:

;

;

 и т. д.

Эта реакция лежит в основе промышленного способа получения из метана метилхлорида, метиленхдорида, хлороформа, четырёххлористого углерода, из пентановых фракций бензина — амилхлоридов. Х. органических соединений ароматического ряда протекает по ионному механизму в присутствии кислотного катализатора, например AlCl₃ или FeCl₃ . Т. о. в промышленности получают, например, хлорбензол :

Cl₂ + FeCl₃ ® С⁺ + [FeCl₄ ]^– ;

C₆ H₆ + Cl⁺ ® C₆ H₅ Cl + Н⁺ ;

[FeCl₄ ]^– + H⁺ ® FeCl₃ + HCl.

Принимая во внимание различия в механизмах Х. органических соединений алифатических и ароматических рядов, регулируют Х. жирно-ароматических углеводородов: прибавление FeCl₃ ведёт к замещению атомов водорода в ароматическом ядре, тогда как УФ-облучение и повышение температуры способствуют Х. боковых алифатических групп. Так, в промышленности Х. толуола получают хлортолуолы (в присутствии FeCl₃ ) или бензилхлорид C₆ H₅ CH₂ Cl (под действием УФ-облучения). При высокой температуре удаётся осуществить прямое замещение атомов водорода на хлор и в алкильных группах олефинов (с сохранением кратной связи), например:

Эта реакция используется в промышленности для получения аллилхлорида — исходного продукта в производстве глицерина .

Иногда под Х. в более широком смысле понимают создание связи С—Cl любым способом, например присоединением по кратным связям хлора, хлористого водорода, хлорноватистой кислоты, хлористого нитрозила, замещением на хлор др. функциональных групп (гидроксильной в спиртах и карбоновых в кислотах, аминогруппы в ароматических аминах после предварительного их диазотирования и др.). Так, в промышленности присоединением хлора к этилену получают дихлорэтан , являющийся сырьём в одном из способов производства винилхлорида ; хлорированием ацетилена — тетрахлорэтан , применяемый для получения трихлорэтилена , хлорированием некоторых каучуков — хлор-каучуки. Реакцией ненасыщенных соединений с хлористым водородом в промышленности производят винилхлорид, этилхлорид , хлоропрен . Х. используется также для получения инсектицидов (гексахлорана, полихлорпинена, полихлоркамфена), гербицидов , например эфиров 2,4-дихлор-феноксиуксусной кислоты, гексахлорэтана (заменителя камфары ) и др. важных продуктов.

Хлорированные полиолефины

Хлори'рованные полиолефи'ны, синтетические полимеры, продукты хлорирования полиэтилена (в СССР называются ХПЭ) и полипропилена (ХПП). Х. п. отличаются разнообразием свойств, зависящих от типа, молекулярной массы и строения исходного полимера, а также от способа введения хлора и его количества. Например, ХПЭ, содержащий до 15% хлора, — пластик; 16—25% — термоэластопласт; 26—48% — эластомер (каучук); 49—60% — жёсткий кожеподобный материал; 61—75% — хрупкая смола. ХПЭ, содержащий 61—70% хлора, приближается по свойствам к поливинилхлориду. Плотность ХПЭ 0,92—1,61 г/см³. Прочность при растяжении высокохлорированных ХПЭ и ХПП достигает соответственно 25 и 32 Мн/м² (250 и 320 кгс/см² ). Ценные свойства Х. п. — хорошая адгезия к различным поверхностям и огнестойкость. ХПЭ стоек также к действию озона, кислорода, щелочей, растворов солей, сильных кислот, алифатических углеводородов, спиртов, масел, бензина, менее стоек к хлорированным ароматическим углеводородам. При действии света и тепла Х. п. могут отщеплять HCl и поэтому требуют стабилизации (см. Стабилизаторы полимерных материалов ). Из ХПЭ-пластика изготовляют, например, прозрачные плёнки медицинского, бытового и с.-х. назначения. ХПЭ-эластомер применяют в производстве резинотехнических изделий; в смеси с поливинилхлоридом — для получения огне- и морозостойких пластмасс. ХПП перерабатывают в волокна и прозрачные прочные плёнки. ХПЭ и ХПП, содержащие 50—70% хлора, служат связующими лакокрасочных материалов, а также основой клеевых композиций и покрытий различного назначения. Зарубежные торговое название полимеров типа ХПЭ: тирин (США), галофлекс (Великобритания), хлорхостален (ФРГ), эласлен (Япония); полимеров типа ХПП — перлон Р (США). Мировое производство (1976) около 80 тыс. т.

Лит.: Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977

Г. М. Ронкин.

Хлористая кислота

Хло'ристая кислота', HClO₂ , одноосновная кислота, в которой хлор имеет степень окисления +3; существует только в разбавленных водных растворах. Константа диссоциации 1,1x10^{– 2} (18°С). Получается при растворении в воде двуокиси хлора: 2ClO₂ + H₂ O = HClO₂ + HClO₃ . В промышленности используются соли Х. к. — хлориты , в основном NaClO₂ .

Лит. см. при ст. Хлор .

Хлористоводородная кислота

Хлористоводоро'дная кислота', то же, что соляная кислота .

Хлористый водород

Хло'ристый водоро'д, HCl, при обычных условиях бесцветный газ с резким запахом; на воздухе при поглощении влаги образует туман, представляющий собой мельчайшие капельки соляной кислоты . Масса 1 л Х. в. при 0°С и 0,1 Мн/м² (1 кгс/см² ) 1,6391 г ; плотность по воздуху 1,268; плотность жидкого Х. в при — 60°C 1,12 г/см³ ; t_пл —114,2°С; t_kип —85,1°С. Критические константы: температура 51,4°C; давление 8,45 Мн/м² (84,5 кгс/см² ); плотность 0,42 г/см³ ; удельный объём 2380 см³/г. Х. в. растворяется в воде с выделением тепла; при этом образуется соляная кислота. Под давлением 0,1 Мн/м² (1 кгс /см² ) 1 л воды растворяет 500 л HCl при 2°С, 442 л при 20°C, 339 л при 60°C.

Х. в. — стойкое соединение; при 1800°C он диссоциирует на Cl₂ и H₂ только в незначительной степени. Химически в отсутствие H₂ O Х. в. малоактивен, в газообразном виде не реагирует с углеродом, фосфором, серой, железом. При нагревании с кислородом до 400—500°C в присутствии катализатора CuCl₂ Х. в. окисляется до хлора: 4HCl + O₂ = 2Н₂ О + 2Cl2. Со щелочными металлами, алюминием и магнием реагирует с выделением водорода, особенно легко при нагревании, например: 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3Н₂ . С аммиаком взаимодействует с образованием дыма — твёрдых частиц хлорида аммония NH₄ Cl. В присутствии катализаторов присоединяется к ненасыщенным органическим соединениям, например: C₂ H₄ + HCl ® C₂ H₅ Cl.

Получают Х. в. прямым синтезом из элементов или действием серной кислоты на хлорид натрия. Большие количества Х. в. получаются как побочный продукт при хлорировании органических соединений: RH + Cl₂ = RCl + HCl (где R — радикал), а также при гидролизе хлорида магния: MgCl₂ + H₂ O = MgO + 2HCl. Мировое производство Х. в. составляет около 10 млн. т (1975).

Х. в. используют для получения соляной кислоты, синтеза органических соединений, например винилхлорида .