Acid clorhidric

Pericol H290, H314, H335, P260, P280, P303 + P361 + P353, P304 + P340 + P310, P305 + P351 + P338, H290 : Poate fi coroziv pentru metale
H314 : Provoacă arsuri severe ale pielii și leziuni oculare
H335 : Poate irita sistemul respirator
P260 : Nu respirați praf / fum / gaz / ceață / vapori / spray.
P280 : Purtați mănuși de protecție / îmbrăcăminte de protecție / protecție a ochilor / protecție a feței.
P303 + P361 + P353 : Dacă este pe piele (sau pe păr): Scoateți imediat toate hainele contaminate. Clătiți pielea cu apă / duș.
P304 + P340 + P310 : După inhalare: Scoateți victima la aer curat și țineți-o în repaus într-o poziție confortabilă pentru respirație. Apelați imediat un CENTRU DE TOXICOLOGIE / medic.
P305 + P351 + P338 : În cazul ochilor: clătiți cu atenție cu apă timp de câteva minute. Scoateți lentilele de contact dacă victima le poartă și acestea pot fi îndepărtate cu ușurință. Continuați să clătiți.

Transport

1789

Cod Kemler:
80 : coroziv sau care prezintă un grad minor de corozivitate
Număr ONU :
1789 : ACID HIDROCLORIC
Clasa:
8
Etichetă: 8 : Substanțe corozive Ambalare: Grupa de ambalare II / III : substanțe moderat / ușor periculoase.

Clasificarea IARC

Grupa 3: Inclasificabil în ceea ce privește carcinogenitatea sa la om

Inhalare

Vaporii pot fi fatali

Piele

Poate provoca vătămări grave

Ochi

Foarte periculos

Ingerare

Toxic, uneori fatal

Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel.

Acidul clorhidric este o soluție de acid clorhidric în apă . Clorura de hidrogen, un acid puternic , este un gaz diatomic cu formula chimică HCl care se ionizează complet într- o soluție apoasă pentru a da o varietate de specii chimice , inclusiv cloruri Cl - anioni și cationi H 3 O hidroniu . + , acesta din urmă fiind în medie solvatat de cinci molecule de apă ; diverse soiuri de ioni oxoniu sunt de asemenea prezente printre substanțe dizolvate . Se prezintă sub forma unui lichid apos incolor, cu un miros înțepător foarte recunoscut. Acidul concentrat este foarte coroziv , cu vapori toxici sau „vapori” și trebuie manipulat cu grijă; poate avea un pH sub -1.

Acidul clorhidric este principalul constituent al acizilor stomacali . Acest acid mineral este utilizat în mod obișnuit ca reactiv în industria chimică . Este produs în esență ca un precursor al clorurii de vinil pentru fabricarea PVC . În industria alimentară , este utilizat ca aditiv alimentar și pentru producerea de gelatină . Utilizarea sa casnică, sub formă diluată, se reduce la întreținerea instalațiilor sanitare pentru a elimina depunerile de var .

Acidul clorhidric a fost cunoscut anterior sub denumirea de acid muriatic sau spirit de sare , cu mult înainte de descoperirea clorului deoarece a fost produs în secolul al XV- lea de Basil Valentine din sare de rocă NaCl și sulfat de fier (II) FeSO 4("vitriolul verde") și secolul al XVII- lea al germanului Johann Rudolf Glauber din sare de masă și acid sulfuric H 2 SO 4. Ar fi fost descoperit de alchimistul Jabir Ibn Hayyan în jurul anului 800 . Acidul muriatic este o specie chimică care a fost utilizată frecvent încă de la începuturile chimiei . În Evul Mediu , sub denumirea de „spirit de sare” care denotă apropierea de sare de mare NaCl , a fost folosit de alchimiști în căutarea pietrei filosofale (sau acidum salis ). După Glauber , el a fost substanțe chimice de laborator , apoi mai frecvent utilizate, în special , la rândul său , de al XVIII - lea lea și al XIX - lea secol de oamenii de știință , cum ar fi Priestley si Davy , care a ajutat la stabilirea chimiei moderne.

Istorie

Acest articol sau secțiune se referă la surse care nu par să prezinte fiabilitatea și / sau independența necesare .

Puteți ajuta fie căutând surse mai bune pentru a susține informațiile în cauză, fie atribuind în mod clar aceste informații unor surse care par insuficiente, ceea ce ajută la avertizarea cititorului cu privire la originea informațiilor. Consultați pagina de discuții pentru mai multe detalii.

Acidul clorhidric a fost descoperit în jurul anului 800 de alchimistul persan Jabir Ibn Hayyan , care l-a obținut amestecând sare ( clorură de sodiu , NaCl) și vitriol ( acid sulfuric , H 2 SO 4 ) în soluție .

În Evul Mediu , alchimiștii europeni cunoșteau acidul clorhidric drept spiritul sării sau acidum salis . Aburul, clorura de hidrogen, este un gaz marin acid . Vechiul nume de acid muriatic are aceeași origine: muriatic înseamnă „aparținând apei sărate sau de mare”, iar denumirea este uneori încă folosită. Basilius Valentinus , alchimistul-stareț al mănăstirii din Erfurt ( Germania ), a produs în cantități mari în secolul al XV- lea .

În secolul al XVII- lea , Johann Rudolf Glauber din Karlstadt am Main ( Germania ) folosește sare, NaCl și acid sulfuric pentru a prepara sulfatul de sodiu (Na 2 SO 4), producând astfel clorură de hidrogen gazos, HCI. Joseph Priestley din Leeds a preparat clorură de hidrogen pur în 1772 , iar în 1818 Humphry Davy din Penzance ( Marea Britanie ) a demonstrat că această substanță chimică era formată din hidrogen și clor.

În timpul revoluției industriale , cererea de substanțe alcaline și, în special, de carbonat de sodiu , a crescut brusc în Europa , iar procesul industrial dezvoltat de Nicolas Leblanc a permis producția ieftină la scară largă ca produs secundar. În procesul Leblanc , sarea este transformată în carbonat de sodiu, folosind acid sulfuric , cretă și cărbune ca reactanți , de asemenea cu producție secundară de hidrogen clorură gazoasă. Până la adoptarea din 1863 a legii alcaline a interzis-o în Marea Britanie , clorura de hidrogen a fost eliberată în aer. Ca urmare a acestei interdicții, producătorii de sodă sunt obligați să dizolve gazul în apă, producând astfel acid clorhidric la scară industrială.

Când procesul Leblanc a fost înlocuit la începutul XX - lea secol prin procedeul Solvay , nici o producție secundară de acid clorhidric, el era deja stabilit în sine ca un reactiv chimic important pentru multe aplicații. Interesul său comercial a contribuit la apariția altor tehnici de producție, care sunt încă utilizate astăzi (a se vedea mai jos).

Acidul clorhidric este citat ca precursor în tabelul 2 al convenției din 1988 împotriva traficului de droguri , datorită utilizării sale în sinteza heroinei și cocainei .

Chimie

Clorura de hidrogen (HCI (g) ) este un monoacid, care se disociază (ionizează) pentru a da un ion H + (un proton ). Celălalt ion format în timpul disocierii este ionul clorură Cl - . In soluție apoasă , cu H + ioni se leagă la o moleculă de apă , pentru a forma un H 3 O + oxoniu ion . Într-adevăr, molecula de apă este substanțial polarizată și poate forma o legătură slabă cu nucleul de hidrogen al celei de-a doua molecule puternic polarizate, care apoi eliberează ionul clorură care reține electronul rezultat din hidrogen:

HCI (g) + H 2 O (l)→ H 3 O+
(aq)+ Cl-
(aq).

Prin urmare, acidul clorhidric poate fi utilizat pentru a prepara așa-numitele săruri de clorură , de exemplu clorură de sodiu NaCl (s) . Acidul clorhidric este un acid puternic: este complet disociat în apă.

Dintre cele două H 3 O + și Cl - ionii care rezultă din această hidratare de acid clorhidric, ionul clorură nu mai este spațial polarizate (însă mai puțin reactive în fața unui alt compus reductibil prezent în soluție), în timp ce ion oxoniu distribuie cei doi electroni din atomii de hidrogen ai apei în mod egal în jurul celor trei nuclee de hidrogen ale ionului oxoniu, într-o configurație slab polarizată spațial (și mult mai stabilă decât cea a clorurii de hidrogen). Această polarizare spațială slabă a ionului oxoniu poate forma totuși o legătură slabă cu o altă moleculă de apă în vecinătatea sa, în fază lichidă sau într-un cristal (gheață cu acid clorhidric). Aceste legături slabe în timp util fac să apară complexe cvasi-cvadrivalente, dar foarte instabile, temporar în faza lichidă, în jurul nucleului de oxigen, formând cu apă sau cu ionii săi de hidrogen rare legături mai fiabile decât cele care leagă două molecule de apă. În fază lichidă; acești complexi sunt apoi capabili să elibereze foarte ușor oricare dintre cei 4 nuclei de hidrogen rezultați din această asociere, care îi conferă caracterul său de soluție acidă foarte reactivă, în special pe un metal sau un compus organic ).

Un alt impact al prezenței crescute a ionilor de oxoniu în soluție (în fază lichidă) este acela că hidratarea lor în timp util și instabilă are ca rezultat o creștere a vâscozității (1,53 mPa s la 25 ° C ) a soluției în raport cu apa pură (aproape de 1,00 mPa s la aceeași temperatură), ale cărui lanțuri slabe de legare între moleculele de apă sunt ușor perturbate și rupte mai întâmplător, ceea ce crește, de asemenea, capacitatea apei fluidizate de a traversa membranele poroase (mai rapid decât acidul clorhidric mai puțin fluid, ai cărui ioni oxoniu foarte reactivi dimpotrivă, vor reacționa mai ușor cu membrana pe care o pot distruge crescând porozitatea, ceea ce facilitează apoi trecerea acidului), această apă lichidă din imediata apropiere a acidului formează lanțuri moleculare mai scurte. Soluțiile de acid clorhidric sunt, prin urmare, foarte penetrante.

Gheața acidului clorhidric formează, de asemenea, cristale mai fine și mai ușor de fragmentat decât cele ale gheții de apă pură (în condiții egale de glaciație) și vor fi primele care se vor topi (la o temperatură ușor mai mică); temperatura de glaciație a acidului clorhidric și cantitatea relativă de gheață formată depinde de concentrația acidă a soluției, dar această diferență nu este notabilă pentru soluțiile obișnuite sau soluțiile gastrice (insuficient concentrate în ciuda acidului puternic pH). Cu toate acestea, apa pură a soluției va îngheța mai întâi (la 0 ° C și nu la -30 ° C pentru soluția de acid clorhidric în concentrație molară), care poate elibera apoi clorură de hidrogen gazos care se rehidratează în fracția neînghetată a apa supernatantă (cu excepția cazului de înghețare bruscă la temperatură foarte rece pentru a bloca recombinările și exfiltrările solutului prin formația de gheață), a cărei concentrație acidă crește în consecință. Această particularitate permite, de asemenea, anumitor bacterii acidofile să reziste la temperaturi foarte scăzute, unde ar trebui să înghețe destul de brusc și să explodeze (de exemplu, în timpul congelării, care nu distruge bacteriile prezente în sucurile gastrice, care trebuie eliminate absolut din alimente prin spălare înainte de congelare, deoarece aceste bacterii pot rămâne active și se pot înmulți în alimente chiar dacă sunt congelate).

Monoacid au o singură constantă de disociere acidă , K a , care este legată de viteza de disociere acidă în apă. Pentru un acid tare cum ar fi HCI, K o este foarte mare ( > 1 ). Au fost făcute încercări de a atribui o constantă K a HCl. Când o sare clorură cum ar fi NaCI (s) se adaugă HCI apos, nu are practic nici un efect asupra pH - ului , indicând faptul că Cl - ion este extrem de slabă bază conjugată și că HCI este complet disociat în soluție apoasă. Pentru soluțiile concentrate sau intermediare de acid clorhidric, presupunerea că molaritatea ionilor H + (practic toți hidrați) este egală cu molaritatea HCl înainte ca soluția sa să fie excelentă, cu un acord de patru cifre semnificative .

Printre acizii puternici obișnuiți în chimie, tot acidul anorganic, clorhidric, este monoacidul cel mai puțin probabil să sufere o reacție redox parazitară . Este unul dintre acizii cel mai puțin periculoși de manipulat: în ciuda acidității sale, produce ioni de clorură care nu sunt foarte reactivi și netoxici . Soluțiile de acid clorhidric moderat concentrate sunt stabile și concentrația lor nu variază în timp. Aceste proprietăți, împreună cu faptul că este disponibil ca reactiv pur, fac din acidul clorhidric un reactiv acid foarte bun sau un acid foarte bun pentru titrarea soluțiilor bazice cu concentrații necunoscute. Acizii puternici sunt utili pentru titrare, deoarece dau puncte de echivalență mai clare, făcând rezultatele mai precise. Acidul clorhidric este frecvent utilizat în analize chimice sau în dizolvarea probelor pentru analiză. Soluțiile concentrate de acid clorhidric pot dizolva unele metale formând cloruri de oxizi metalici și hidrogen gazos. De asemenea, este utilizat ca catalizator acid în unele reacții chimice.

În timpul revoluției industriale , acidul clorhidric a devenit un reactiv chimic industrial important utilizat în multe aplicații, în special pentru producția pe scară largă de compuși organici, cum ar fi clorura de vinil pentru PVC sau 4,4'- MDI / toluen Diizocianat pentru poliuretan , precum și ca pentru aplicații la scară mai mică, cum ar fi producerea de gelatină sau prelucrarea pielii . Producția de acid clorhidric este în prezent de aproximativ douăzeci de milioane de tone pe an (estimare ușor în creștere).

Proprietăți fizice

Proprietățile fizice ale acidului clorhidric, cum ar fi punctele de fierbere sau de topire , depind de concentrația sau molaritatea HCl în soluție apoasă. Acestea variază de la proprietățile fizice ale apei pentru HCI 0% la cele ale acidului clorhidric fumant pentru fracțiuni mai mari de 40% HCI.

Procentul de masă al HCl (% în masă)	Concentrația de masă (kg HCI / m 3 soluție)	Densitatea soluției ( kg / L )	Molaritate ( mol / L )	pH	Vâscozitate ( mPa )	Căldură specifică ( kJ kg −1 K −1 )	Presiunea vaporilor ( kPa )	Punct de fierbere (° C)	Punct de topire (° C)
10	104,80	1,048	2,87	–0,5	1.16	3,47	1,95	103	–18
20	219,60	1,098	6.02	–0,8	1,37	2,99	1,40	108	–59
30	344,70	1.149	9.45	–1,0	1,70	2,60	2.13	90	–52
32	370,88	1.159	10.17	–1,0	1,80	2,55	3,73	84	–43
34	397,46	1.169	10.90	–1,0	1,90	2,50	7.24	71	–36
36	424,44	1.179	11.64	–1.1	1,99	2,46	14.5	61	-30
38	451,82	1.189	12.39	–1.1	2.10	2.43	23.8	48	–26

Temperatura și presiunea de referință pentru valorile date în tabel sunt de 20 ° C și 1 atm ( 101 kPa ).

Acidul clorhidric ca un amestec binar de HCl și H 2 Oare un azeotrop la fierbere la 108,6 ° C pentru o fracțiune de 20,2% HCI. In cristalizare , are patru eutectice pentru a forma cristale de HCI H 2 O(68% HCI), HCI 2H 2 O(51% HCI), HCI 3H 2 O(41% HCI) și HCI 6H 2 O (25% HCI) și gheață (0% HCI).

Sinteză

Reacția dintre clor și hidrogen

Cele clor gaze reacționează cu dihidrogenfosfat pentru a produce acid clorhidric gazos. Acesta din urmă este apoi absorbit în apă.

Cl 2 (g)+ H 2 (g)→ 2 HCI (g).

Reacția are loc într - un arzător , cele două gaze sunt introduse într - o cameră de ardere unde reacționează în prezența unei flăcări care permite o temperatură de peste 2000 ° C . Absența umidității în reactivi este esențială, deoarece vaporii de apă permit clorurii de hidrogen formate să corodeze instalația. Pentru a evita această coroziune, este necesară o instalație de siliciu sau grafit. Amestecul de hidrogen și clor fiind exploziv, este necesar să se asigure că reacția este completă. Pentru a face acest lucru, se utilizează un ușor exces de hidrogen (1-2%), ceea ce asigură un produs lipsit de orice urmă de clor.

Alte procese bazate pe același principiu „ard” carbon ( cocs ) sau dioxid de sulf în prezența clorului și a vaporilor de apă.

2 Cl 2+ 2 H 2 O+ C → 4 HCI + CO 2 ; Cl 2+ 2 H 2 O+ SO 2→ 2 HCI + H 2 SO 4. Reacția dintre cloruri și acid sulfuric

Această cale sintetică, numită și procesul sulfatului, consumă multă energie, iar importanța sa scade în prezent în producția de clorură de hidrogen. Acidul sulfuric reacționează în două etape cu sarea care conține clorura:

M Cl + H 2 SO 4→ M HSO 4 + HCI; M Cl + M HSO 4→ M 2 Deci 4 + HCI.

Prima reacție are loc la 150 până la 300 ° C , în timp ce a doua etapă necesită o temperatură de aproximativ 550 până la 600 ° C și un exces de sare.

Procesul de la Mannheim și procesul de la Berlin sunt două exemple de producție care utilizează această cale sintetică.

Subprodus de clorare și fluorurare

Cea mai mare parte producția de acid clorhidric este legat de clorurare a compușilor organici, în special producerea clorurii de vinil de 1,2-dicloretan . Aceasta este adesea o producție integrată, adică fluxul gazos de clorură de hidrogen părăsește instalația de clorurare pentru a fi utilizat într-o altă fabrică chimică. Este o reacție de substituție a unui atom de hidrogen cu un atom de clor din clor . Atomul de hidrogen astfel eliberat se recombină pentru a forma clorură de hidrogen.

R - H + Cl 2 → R - Cl + HCl.

Acidul este recuperat prin condensarea compușilor clorurați, prin distilarea fracționată a produselor rezultate din clorarea după lichefiere sau prin absorbția clorurii de hidrogen în apă.

O cale sintetică de fluorurare permite producerea de acid clorhidric. Reacția este similară cu clorarea, dar de data aceasta este un atom de clor fixat anterior pe substrat care este substituit cu un atom de fluor. Această reacție este utilizată în special pentru fluorurarea clorofluoroalcanilor , a compușilor aromatici și a heterociclurilor .

R - Cl + HF → R - F + HCl.

Utilizarea catalizatorilor este adesea necesară pentru cazurile de multifluorinare: halogenurile de antimoniu sunt utilizate cel mai frecvent în faza lichidă, în timp ce în faza gazoasă sunt săruri de fluor precum fluorura de aluminiu sau fluorura de crom .

Gazul de clorură de hidrogen obținut este fie reutilizat direct, fie dizolvat în apă pentru a forma acid clorhidric.

Incinerarea deșeurilor clorurate

Compușii organici clorurați corespund unei clase de deșeuri toxice legate în special de biodegradabilitatea redusă. Incinerarea este metoda utilizată pentru a neutraliza astfel de substanțe. Arderea are loc la temperaturi de peste 1000 ° C , în instalațiile refractoare în prezența unui exces de oxigen. Gazele de ardere care conțin apă, dioxid de carbon și clorură de hidrogen sunt răcite prin răcirea directă a apei în contact. Acidul este recuperat prin absorbție în apă.

${\ displaystyle \ mathrm {C} _ {x} \ mathrm {H} _ {y} \ mathrm {Cl} _ {z} + a \ mathrm {O} _ {2} \ longrightarrow x \ mathrm {CO} _ {2} + {\ frac {yz} {2}} \ mathrm {H_ {2} O} + z \ mathrm {HCl}}$

Piața industrială

Acidul clorhidric este produs în soluție până la concentrații de 38% HCI. Concentrații mai mari sunt posibile din punct de vedere chimic, dar evaporarea este importantă și atât depozitarea cât și manipularea necesită măsuri de precauție suplimentare, cum ar fi temperaturi scăzute sau presurizare . Soluțiile produse pentru industrie au, prin urmare, concentrații între 30% și 34% HCl, optimizate pentru transport, astfel încât să limiteze pierderile prin evaporare. Soluțiile pentru uz casnic (în principal în produsele de curățare) au în general concentrații de 10% până la 12% HCI, pentru care este totuși recomandat să se dilueze din nou înainte de utilizare.

Printre principalii producători de acid clorhidric din lume se numără Dow Chemical cu 2 milioane de tone pe an, precum și materialele plastice Formosa , Georgia Gulf Corporation , Tosoh Corporation , AkzoNobel și Tessenderlo cu producții cuprinse între 0,5 și 1,5 milioane de tone pe an. Producția mondială totală este estimată la 20 de milioane de tone pe an, dintre care aproximativ 3 milioane de tone se realizează prin sinteză directă, iar restul ca produs secundar al reacțiilor organice. Cea mai mare parte a producției este utilizată direct de producător: piața mondială „externă” este estimată la 5 milioane de tone pe an.

Utilizări

Acidul clorhidric este un acid anorganic foarte puternic, utilizat într-un număr mare de procese industriale. Calitatea produsului utilizat depinde, în general, de aplicația dorită. Acest acid este utilizat la fabricarea îngrășămintelor, clorurilor și a diferitelor săruri metalice. În plus, este utilizat pentru decaparea și detartrarea metalelor.

Producția de compuși organici

Majoritatea acidului clorhidric este utilizat pentru producerea de compuși organici, cum ar fi clorura de vinil pentru PVC sau 4,4'-MDI / diuenocianat de toluen pentru poliuretan . Această utilizare funcționează frecvent într-un mod captiv, adică cu utilizarea acidului clorhidric produs local. Printre ceilalți compuși organici a căror fabricare necesită acid clorhidric, se poate menționa bisfenolul A pentru policarbonați , cărbune activ și acid ascorbic (vitamina C), precum și numeroase produse farmaceutice .

Regenerarea schimbătorilor de ioni

O utilizare importantă a acidului clorhidric de înaltă calitate este regenerarea rășinilor schimbătoare de ioni . Schimbul de cationi este utilizat în mod obișnuit pentru îndepărtarea ionilor inclusiv Na + sau Ca 2+ în soluții apoase pentru a produce apă demineralizată:

Na + este înlocuit cu H 3 O +
Ca 2+ se înlocuiește cu 2 H 3 O +

Rășinile schimbătoare de ioni și apa demineralizată astfel obținută sunt utilizate pe scară largă în industria chimică, producția de apă potabilă sau industria alimentară .

Neutralizare și control al pH-ului

Acidul clorhidric este utilizat în mod obișnuit pentru a regla aciditatea ( pH ) soluțiilor:

H 3 O+
(aq)+ OH-
(aq)

\ rightleftharpoons

2 H 2 O (aq).

În industriile care necesită o puritate ridicată (industria farmaceutică, industria alimentară sau producția de apă potabilă), controlul pH - ului apei utilizate în procese se efectuează cu acid clorhidric de înaltă calitate. În industriile mai puțin sensibile, acidul clorhidric de calitate tehnică este utilizat pentru neutralizarea apei respinse sau pentru tratamente la piscină .

Decaparea oțelului

Gravură este un pas esențial în tratarea suprafeței unui metalic , de obicei , de fier sau de oțel , pentru a îndepărta stratul de oxid înainte de al supune unei extrudare , o galvanizarea sau orice altă metodă. Cel mai frecvent reactiv utilizat pentru decaparea oțelurilor cu carbon este acidul clorhidric de calitate tehnică, cu o concentrație în general de aproximativ 18% HCI.

$\ mathrm {Fe_2O_ {3 (s)} + Fe _ {(s)} + 6 \, (H_3O ^ + _ {(aq)}, Cl ^ -_ {(aq)}) \ longrightarrow 3 \, (Fe ^ {2 +} _ {(aq)}, 2 \, Cl ^ -_ {(aq)}) + 9 \, H_2O _ {(l)}}$

Produsul de reacție a fost mult timp reutilizat ca soluție de clorură de fier (II) , dar concentrațiile mari de metale grele tind să elimine această utilizare.

În ultimii ani, industria metalurgică a dezvoltat un proces de regenerare a acidului clorhidric pentru a recupera acidul utilizat în timpul decapării. Unul dintre cele mai frecvente procese de regenerare este procesul Dependeg : ${\ mathrm {4 \, (Fe _ {{(aq)}} ^ {{2 +}}, 2 \, Cl _ {{(aq)}}} ^ {-}) + 12 \, H_ {2 } O_ {{(l)}} + O _ {{2 (g)}} \ longrightarrow 8 \, (H_ {3} O _ {{(aq)}} ^ {+}, Cl _ {{( aq)}} ^ {-}) + 2 \, Fe_ {2} O _ {{3 (s)}}}}$

În acest fel, acidul clorhidric este utilizat într-un circuit închis. Oxidul de fier produs prin procesul de regenerare este, de asemenea, un produs secundar care poate fi utilizat în industrie.

Acidul clorhidric nu este un reactiv de decapare utilizat în mod obișnuit în cazul oțelurilor inoxidabile (în schimb sunt utilizate soluții pe bază de acid fluorhidric ).

Producerea de compuși anorganici

Acidul clorhidric poate fi utilizat pentru a produce un număr mare de compuși anorganici în timpul reacțiilor de tip acid-bază , inclusiv produse de tratare a apei precum clorura de fier (III) sau clorura de aluminiu .

$\ mathrm {Fe_2O_ {3 (s)} + Fe _ {(s)} + 6 \, (H_3O ^ + _ {(aq)}, Cl ^ -_ {(aq)}) \ longrightarrow 2 \, (Fe ^ {3 +} _ {(aq)}, 3 \, Cl ^ -_ {(aq)}) + 9 \, H_2O _ {(l)}}$

Clorura de fier (III) și clorura de aluminiu sunt utilizate ca coagulanți sau floculanți în tratarea efluenților, producția de apă potabilă sau producția de hârtie .

Alți compuși anorganici produși cu acid clorhidric includ clorură de calciu (CaCl 2 ) pentru sărare rutiere, nichel (II) clorură de (NiCh 2 ) pentru galvanizarea sau clorură de zinc (ZnC 2 ) pentru galvanizare sau baterie de producție .

Alte utilizări

Acidul clorhidric este un produs chimic de bază , de asemenea , utilizat în multe aplicații la scară mică , cum ar fi tratamentul de piele sau de construcție, sau ca un aspirator acasă. În plus, producția de ulei poate fi facilitată prin injectarea acidului clorhidric în formațiunile de rocă care alcătuiesc fântâna de petrol, care dizolvă o parte din rocă și formează o structură poroasă . Acidificarea este un proces utilizat în mod obișnuit pentru producția de petrol în Marea Nordului .

Acidul clorhidric este utilizat pentru decalcifierea scopuri prin dizolvarea calcarului (realizate în principal din carbonat de calciu CaCO 3 ) prezente pe suprafața pieselor frecvent în contact cu apa (WC, chiuvete, etc. ), în funcție de reacția următoare.:

CaCO 3+ 2 HCI → CO 2+ H 2 O+ CaCl 2.

Multe transformări chimice care implică acid clorhidric , de asemenea , utilizate pentru producerea de produse alimentare ingrediente sau aditivi alimentari . Se pot menționa în special aspartam , fructoză , acid citric , lizină , proteine hidrolizate și gelatină . Acidul clorhidric utilizat este apoi de o calitate extra-pură. Ca aditiv, acesta corespunde codului european E507 .

Acidul clorhidric este utilizat și în sistemele de răcire atmosferică ale unor centrale nucleare .

În cele din urmă, este folosit pentru curățarea mineralelor, cum ar fi cuarțul, murdăria acidă care dizolvă (fierul etc.) care înnorează cristalele.

Acid clorhidric și organisme vii

Fiziologie

Acidul clorhidric este principalul constituent al acizilor stomacali . Prin urmare, este prezent în stomac, unde contribuie la digestia alimentelor. Este secretat de celulele parietale (cunoscute și sub numele de celule oxintice) într-un mecanism complex care implică o cantitate mare de energie . Aceste celule conțin o rețea importantă de secreție (numită canaliculi), din care acidul clorhidric este secretat în stomac . Acestea fac parte din glandele epiteliale ale stomacului.

Fiziopatologie și patologie

Mecanismele care previn deteriorarea epiteliului digestiv de acidul clorhidric sunt următoarele:

un feedback negativ în secreția acidă;
un strat subțire de mucus care acoperă epiteliul gastric;
secreția de bicarbonat de sodiu de către celulele epiteliale ale stomacului și pancreasului ;
însăși structura epiteliului gastric;
un flux de sânge adecvat;
prostaglandinele (stimulează secrețiile de mucus și bicarbonat, mențin integritatea barierei epiteliale, permit un flux sanguin adecvat și stimulează repararea membranelor mucoase deteriorate).

Când aceste mecanisme de protecție nu funcționează, arsurile la stomac (sau ulcerul ) se pot dezvolta . Medicamentele numite inhibitori ai pompei de protoni ajută la prevenirea producției excesive de acid în stomac, în timp ce antiacidele ajută la neutralizarea acizilor prezenți.

În unele cazuri, producția de acid clorhidric în stomac poate fi insuficientă. Această afecțiune este cunoscută sub numele de aclorhidrie (sau hipoclorhidrie). Poate duce la gastroenterită .

Arme chimice

În timpul primului război mondial , fosgenul (COCl 2 ), sintetizat din monoxid de carbon și clor pur, a fost o armă chimică utilizată în mod obișnuit. Efectul principal al fosgenului rezultă din dizolvarea gazului în membranele mucoase ale plămânilor unde este transformat prin hidroliză în acid carbonic și acid clorhidric. Acest lucru ajută la ruperea membranelor alveolare și plămânii se umplu cu lichid ( edem pulmonar ).

Acidul clorhidric este, de asemenea, parțial responsabil pentru efectele gazului muștar . În prezența apei, de exemplu pe suprafața ochilor sau în plămâni, gazul muștar reacționează formând acid clorhidric.

Securitate

Acidul clorhidric foarte concentrat formează vapori acizi. Atât acestea, cât și soluția acidă corodează țesutul uman și pot deteriora organele respiratorii, ochii , pielea și intestinele . Clor , un gaz foarte toxic, se produce atunci când acidul clorhidric este amestecat cu chimicale oxidante curenti , cum ar fi înălbitor (Na + (aq) + ClO - (aq) ) sau permanganat de potasiu (KMnO 4 ). Pentru a minimiza riscurile atunci când se utilizează acid clorhidric, trebuie luate măsuri de precauție adecvate. De exemplu, nu trebuie să adăugați niciodată apă la acid: pentru a evita stropirea picăturilor de acid, ar trebui să adăugați acid în apă. De asemenea, este recomandat să purtați întotdeauna ochelari și mănuși de siguranță.

Ingerarea acidului clorhidric poate duce la perforarea stomacului sau a esofagului, la câteva zile după ingestie.

Unele produse anti-var, utilizate în special pentru curățarea toaletelor, conțin acid clorhidric. Acidul clorhidric, dacă este eliberat în mediu, contribuie la acidificarea solului .

Note și referințe

William L. Jolly, Chimie anorganică modernă , McGraw-Hill, 1984, p. 177
calculate în masă moleculară de „ masele atomice ale elementelor 2007 “ pe www.chem.qmul.ac.uk .
Intrarea „Soluție de acid clorhidric” în baza de date chimice GESTIS a IFA (organism german responsabil cu securitatea și sănătatea în muncă) ( germană , engleză ), accesat la 8 iulie 2018 (este necesar JavaScript)
Grupul de lucru IARC privind evaluarea riscurilor cancerigene pentru oameni, „ Evaluări globale ale carcinogenității pentru oameni, grupul 3: neclasificabil în ceea ce privește carcinogenitatea lor pentru oameni ” , pe http://monographs.iarc.fr , IARC,16 ianuarie 2009(accesat la 22 august 2009 )
Prezentarea HCl de către centrul de control al otrăvurilor din Lille
Kieran F. Lim , „ pH-ul negativ există ” , Journal of Chemical Education , vol. 83,Octombrie 2006( DOI 10.1021 / ed083p1465 , citiți online )
sare Spirit , în Dicționarul Academiei Franceze , 1 st ed. , 1694
Jâbir Ibn Hayyân - Un mare chimist (consultat la7 mai 2008)
(en) Severin Austin și Arndt Glowacki, Acid clorhidric , Wiley-VCH Verlag, al. „Enciclopedia lui Ullmann de chimie industrială”,15 iunie 2000( DOI 10.1002 / 14356007.a13_283 , prezentare online )
(în) Günter Siegemund Werner Schwertfeger Andrew Feiring Bruce Smart, Fred Behr, Herward Vogel și Blaine McKusick, Fluorine Compounds, Organic , Wiley-VCH Verlag, al. „Enciclopedia lui Ullmann de chimie industrială”,15 iunie 2000( DOI 10.1002 / 14356007.a11_349 , prezentare online )
Chemical Economics Handbook , Hydrochloric Acid, SRI International, 2001, p. 733 , 4000A-733.3003F
„ Fișă toxicologică: clorură de hidrogen și soluții apoase ” , pe www.inrs.fr (accesat la 3 februarie 2020 )
„ Acid clorhidric sau clorură de hidrogen ” , la Ministerul Muncii ,9 ianuarie 2009(accesat la 22 decembrie 2018 )
„ Poluarea cu acizi [Elementele esențiale pentru ..., Mediu, Poluarea aerului în aer liber]: Observare și statistici ” , pe www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr (consultat la 22 decembrie 2018 )

Bibliografie

Manual de economie chimică, acid clorhidric , SRI International, 2001.4000A-733.3003F.
Van Dorst, WCA și colab. , Broșură tehnică a produsului Acid clorhidric , AkzoNobel Base Chemicals, 2004.
Van Dorst, WCA, Diverse lucrări tehnice , AkzoNobel Base Chemicals, 1996-2002.
LiDE, David, NIST, CRC Manualul de Chimie și Fizică , CRC Press, 61 th ed. , 1980-1981.
Aspen Technology, Aspen Properties , software de modelare a amestecurilor binare, calcule de AkzoNobel Engineering, 2002-2003.
Evison D., Hinsley D., Rice P., Arme chimice , 2002, 324 (7333): 332-5, PMID 11834561 .
Arthur C. Guyton MD, John E. Hall Manual de fiziologie medicală , Compania WB Saunders, ed. A 10- a . ,15 august 2000( ISBN 978-0-7216-8677-6 ) .

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe

Fișă toxicologică , INRS.
Densitățile soluțiilor de acid clorhidric (HCI aq) în CSTP de la 0,36% la 40% în masă , pe www.atomer.fr .