Получение безводной HClO4.

Современные методы промышленного способа получения хлорной кислоты основаны главным образом на электрохимическом окислении хлорид-иона либо хлора до иона ClO₄^-. Описан способ получения хлорной кислоты при облучении УФ светом смеси H₂O, O₃ и Cl₂. Этими способами удаётся получить кислоту концентрации до 60%.

Электрохимический метод получения HClO₄.

Процесс состоит из следующих стадии (процесс Пенета):

1. Получение NaClO₄ анодным окислением хлората натрия.
2. Обработка раствора концентрированной HCl.
3. Очистка (концентрирование) полученного раствора HClO₄.
4. Получение безводной HClO₄.

1. Наиболее разработан и эффективен электрохимический способ получения перхлората натрия.

Исходный раствор содержит до 800 г/л NaClO₃. Процесс ведут в ваннах из мягкой стали со стальными катодами и платиновыми анодами при t = 40-60°C. Плотность тока до 3600А/м². Выход по току 86-93%. Для предотвращения окисления ванны и образования на катодах хлоридов и других соединений хлора низших степеней окисления в электролит добавляют Na₂Cr₂O₇ до 5 г/л. Механизм окисления следующий:

2ClO₃^- – 2ē → ClO₃

2ClO₃ + H₂O → ClO₄^- + ClO₂^- + 2H⁺ + ½O₂

ClO₂^- + ½O₂ → ClO₃^-

ClO₃^- + H₂O – 2ē → ClO₄^- + 2H⁺

Состав после электролиза (непрерывный процесс): NaClO₄ – 400 г/л, NaClO₃ – 400 г/л, Na₂Cr₂O₇ – 5 г/л. NaClO₄ выделяют дробной кристаллизацией.

2. При обработке раствора NaClO₄ концентрированной хлороводородной кислотой в осадок выпадает NaCl:

NaClO₄ + HCl = NaCl + HClO₄

Его отфильтровывают и получают фильтрат, содержащий до 32% HClO₄. Жидкость концентрируют до содержания HClO₄ 57%. Избыток HCl отгоняют с водяным паром.

3. Безводную кислоту получают из дигидрата (73,6% HClO₄). Это – азеотропная смесь. Её получают перегонкой менее концентрированной кислоты при пониженном давлении. Дигидрат перегоняют с олеумом при 25°C и 1 мл Hg и получают бесцветную чистую HClO₄.

По другой методике кислоту отгоняют после её вытеснения из солей нелетучими кислотами H₂SO₄, H₂SiF₆:

H₂SO₄ + KClO₄ = KHSO₄ + HClO₄