Comprender el desafío
El hidrógeno (H₂) y el cloro (CL₂) son gases a temperatura ambiente. También son muy reactivos, lo que hace que algunos métodos de separación sean poco prácticos.
Métodos para la separación
1. Destilación fraccional: Este es el método más efectivo, pero requiere que la mezcla esté licuada. Así es como funciona:
* LiquideFaction: Enfríe la mezcla debajo de los puntos de ebullición de ambos gases (-252.87 ° C para hidrógeno y -34.04 ° C para cloro). Esto los condensará en líquidos.
* destilación fraccional: Calienta lentamente la mezcla licuada. El hidrógeno tiene un punto de ebullición mucho más bajo, por lo que primero se vaporizará. Recoja el gas de hidrógeno mientras se reduce. Luego, aumente aún más la temperatura para hervir el cloro.
2. Absorción selectiva: Este método se basa en las diferentes reactividades de los gases.
* reaccionando cloro: El cloro reacciona fácilmente con ciertas sustancias, mientras que el hidrógeno no. Por ejemplo, puede pasar la mezcla sobre una solución de hidróxido de sodio (NaOH). El cloro reaccionará para formar hipoclorito de sodio (NACLO) y agua (H₂O), dejando que el gas de hidrógeno pase.
* reacción: CL₂ + 2NaOH → NACLO + NACL + H₂O
* Consideraciones cuidadosas: Este método requiere un control preciso de las condiciones de reacción para evitar explosiones o la formación de subproductos potencialmente peligrosos.
3. Difusión: El hidrógeno es mucho más ligero que el cloro. Esta diferencia en el peso molecular se puede usar para separarlos:
* tubo de difusión: Se puede usar un aparato especial llamado tubo de difusión para explotar esta diferencia. La mezcla se coloca en un extremo del tubo, y el gas de hidrógeno más ligero se difundirá a través del tubo más rápido que el cloro. Este método es lento pero puede ser efectivo en algunos casos.
Precauciones de seguridad
* Precaución extrema: Tanto el hidrógeno como el cloro son altamente reactivos y inflamables. Maneice siempre estos gases con extrema atención y equipos de seguridad adecuados.
* Ventilación: Trabajar en un área bien ventilada.
* Equipo de protección: Use gafas y guantes de seguridad apropiados.
* Extintor de fuego: Tenga un extintor de incendios fácilmente disponible.
Elegir el mejor método
El método más adecuado para separar el hidrógeno y el cloro dependerá de las circunstancias específicas, como la pureza deseada de los gases separados, la escala de la operación y los recursos disponibles.
