ХЛОРОВОДОНИЧНА КИСЕЛИНА (ХЦЛ): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Хлороводонична киселина (ХЦл) или хлороводонична киселина је неорганско једињење формиран растварањем у води хлороводоника, добијени хидронијум јон (Х ₃ О ⁺ ) и хлоридних јона (Цл ^- ). Тачније, то је хидрацид халоген хлора са водоником.

ХЦл је јака киселина која у потпуности јонизује у води и њени производи јонизације су стабилни. Потпуна јонизација ХЦл поткрепљује чињеница да је пХ 0,1 М раствора ХЦл 1.

Аутор Валкерма са ен.википедиа, са Викимедиа Цоммонс

Главни поступак за индустријску производњу ХЦл је хлорирање органских једињења ради добијања, на пример, дихлорометана, трихлоретилена, перхлоретилена или винил хлорида. ХЦл је нуспроизвод реакције хлорирања.

Користи се за титрацију база у бројним хемијским реакцијама, у хемијској ватри органских једињења итд.

Испарења хлороводоничне киселине (хлороводоничног хлорида) могу озбиљно повредити очи. Поред тога, могу да изазову иритацију и озбиљне проблеме у дисајним путевима.

Лумен желуца има кисели пХ (1-3) са великом концентрацијом ХЦл. Присуство киселине погодује стерилизацији желудачног садржаја, инактивирајући бројне бактерије присутне у храни. Ово би објаснило гастроентеритис повезан са стањем ахлорхидрије.

Поред тога, ХЦл олакшава варење протеина активирањем протеолитичког ензима пепсин.

Користи се за чишћење базена, обично је довољно уобичајено средство за прање, али постоје мрље које се придржавају између плочица, па је у тим случајевима потребна употреба хлороводоничне киселине.

Користи се за контролу пХ у лековима, храни и води за пиће. Такође се користи у неутрализацији токова отпада који садрже алкални материјал.

Хлороводонична киселина се користи у регенерацији јоноизменљивих смола, користи се за секвенционирање јона метала или других врста јона у индустрији, у истраживачким лабораторијама и за прочишћавање воде за пиће.

С друге стране, такође се може рећи да је хлороводоник, гасовито једињење, дијатомска молекула, а атоми који га формирају повезани су ковалентном везом. У међувремену, хлороводонична киселина је јонско једињење које се у воденом раствору дисоцира на Х ⁺ и Цл ^- . Интеракција између ових јона је електростатичка.

Хемијска структура

Слика 1: Хлороводонична киселина се формира растварањем ХЦл у води

Сваки молекул ХЦл састоји се од атома водоника и атома хлора. Иако је на собној температури ХЦл отровна и безбојан гас, ако се раствара у води, даје хлороводоничну киселину.

обука

Слика 2: изглед хлороводоничне киселине.

-Ит могу се произвести електролизом НаЦл (натријум хлорид) који потиче Х ₂ (г), Цл ₂ (г), 2На (ак) и ОХ ^- (ак). Онда:

Х ₂ + Цл ₂ => 2 ХЦл

Ово је егзотермна реакција.

-ХЦл се производи реакцијом натријум хлорида са сумпорном киселином. Процес који се може навести на следећи начин:

НаЦл + Х ₂ СО ₄ => НаХСО ₄ + ХЦл

Затим се сакупља хлороводоник, а натријум хлорид реагује са натријум бисулфитом, према следећој реакцији:

НаЦл + НаХСО ₄ => На ₂ СО ₄ + ХЦл

Ову реакцију је увео Јохан Глаубер у 17. веку за производњу хлороводоничне киселине. Тренутно се користи углавном у лабораторијама, јер је значај њене индустријске употребе опао.

Хлороводонична киселина се може произвести као нуспроизвод хлорирања органских једињења, на пример: у производњи дихлорметана.

Ц ₂ Х ₄ + Цл ₂ => Ц ₂ Х ₄ Цл ₂

Ц ₂ Х ₄ Цл ₂ => Ц ₂ Х ₃ Цл + ХЦл

Ова метода производње ХЦл више се користи индустријски, рачунајући да је 90% ХЦл произведено у Сједињеним Државама по овој методологији.

-И на крају, ХЦл се производи у спаљивању хлорованог органског отпада:

Ц ₄ Х ₆ Цл ₂ + 5 О ₂ => 4 ЦО ₂ + 2 Х ₂ О + 2 ХЦл

Где се налази?

Хлороводонична киселина је концентрована у лумену желуца где се постиже пХ 1. Постојање слузнице која је богата бикарбонатом спречава оштећење ћелијских ћелија услед ниског желучаног пХ.

Постоје три главна физиолошка подражаја за лучење Х ⁺ од стране париеталних ћелија желудачног тела: гастрин, хистамин и ацетилхолин.

Гастрин

Гастрин је хормон који се лучи у пределу желудачног антрума који делује повећавајући интрацелуларну концентрацију Ца, посредника активације активног транспорта Х ⁺ ка желучаном лумену.

Активни транспорт врши ензим АТПасе који користи енергију садржану у АТП-у да би пренио Х ⁺ у желудачни лумен и увео К ⁺ .

Хистамин

Излучују га такозване ћелије желучаног тела сличне ентерохромафину (СЕЦ). Његово деловање посредовано је повећањем концентрације цикличког АМП-а и делује повећањем, попут гастрина, активног транспорта Х ⁺ до желучаног лумена посредованог Х ⁺ -К ⁺ пумпом .

Ацетилхолин

Излучују га вагални нервни терминали, баш као што гастрин посредује своје деловање повећањем унутарћелијског Ца, активирајући деловање Х ⁺ -К ⁺ пумпе .

Х ⁺ од паријеталних ћелија потиче из реакције ЦО ₂ са Х ₂ О да би се формирало Х ₂ ЦО ₃ (угљена киселина). То се после распада на Х ⁺ и ХЦО ₃ ^- . Х ⁺ се активно преноси у желудачни лумен кроз желудачну апикалну мембрану. У међувремену, ХЦО ₃ ^- се уноси у крв заједно са уласком Цл ^- .

Механизам контратранспорта или антитранспорта Цл ^- ХЦО ₃ ^- који се јавља у базалној мембрани париеталних ћелија ствара унутарћелијску акумулацију Цл ^- . Након тога, јон прелази у желудачни лумен који прати Х ⁺ . Процењује се да ћелијска секреција ХЦл има концентрацију од 0,15 М.

Остали извори биолошке ХЦл

Постоје и други стимуланси за лучење ХЦл паријеталним ћелијама, попут кофеина и алкохола.

Чир на желуцу и дванаестопалачном цреву настаје када је разбијена баријера која штити желудачне ћелије од штетног деловања ХЦл.

Елиминацијом заштитног деловања које спомињу бактерије Хелицобацтер пилори, ацетилсалицилна киселина и нестероидни противупални лекови (НСАИД) доприносе стварању чирева.

Излучивање киселине има функцију елиминисања микроба присутних у храни и покретања варења протеина, дејством пепсина. Главне ћелије желудачног тела излучују пепсиноген, проензим који се помоћу ниског пХ желучаног лумена претвара у пепсин.

Физичка и хемијска својства

Молекуларна тежина

36.458 г / мол.

Боја

То је безбојна или благо жућкаста течност.

Мирис

То је иритантни оштар мирис.

Укус

Праг дегустације у чистој води је концентрација 1,3 к 10 ^-4 мол / л.

Тачка кључања

-121º Ф до 760 ммХг. -85.05 ° Ц до 760 ммХг.

Тачка топљења

-174 ° Ф (-13.7 ° Ф) за 39.7% в / в раствора ХЦл у води), -114.22 ° Ц.

Растворљивост у води

Раствор ХЦл може бити 67% в / п на 86 ° Ф; 82,3 г / 100 г воде на 0 ° Ц; 67,3 г / 100 г воде на 30 ° Ц и 63,3 г / 100 г воде на 40 ° Ц.

Растворљивост у метанолу

51,3 г / 100 г раствора на 0 ° Ц и 47 г / 100 раствора на 20 ° Ц

Растворљивост у етанолу

41,0 / 100 г раствора на 20 ° Ц

Растворљивост у етру

24,9 г / 100 раствора на 20 ° Ц.

Густина

1,095 г / мл на 59 ° Ф у 10,17% в / в раствору.

Густина гаса

1.00045 г / Л

Густина паре

1,268 (у односу на ваздух узет као 1)

Притисак паре

32,452 ммХг на 70 ° Ф; 760 ммХг на -120.6 ° Ф

Стабилност

Има високу термичку стабилност.

Аутоигнитион

Није запаљиво.

Декомпозиција

Разграђује се загревањем испуштајући токсични хлоров дим.

Вискозност: 0.405 цПоисе (течност на 118.6 º К), 0.0131 цПоисе (пара при 273.06 º К).

Корозивност

Високо је корозиван на алуминијум, бакар и нехрђајући челик. Напада све метале (жива, злато, платина, сребро, тантал, осим неких легура).

Површински напон

23 мН / цм при 118.6º К.

Полимеризација

Алдехиди и епоксиди подвргавају се насилној полимеризацији у присуству хлороводоничне киселине.

На физичка својства као што су вискозитет, притисак паре, тачка кључања и талиште утиче процента концентрације в / в ХЦл.

Апликације

Хлороводонична киселина има бројне намене код куће, у различитим индустријама, у наставним и истраживачким лабораторијама итд.

Индустријски и кућни

Хлороводонична киселина се користи у хидрометалуршкој обради, на пример, у производњи глинице и титанијум-диоксида. Користи се за активирање производње нафтних бушотина.

Убризгавање киселине повећава порозност око уља, што погодује њеној екстракцији.

-Користи се за уклањање наслага ЦаЦО ₃ (калцијум-карбоната) претварањем у ЦаЦл ₂ (калцијум хлорид) који је растворљивији и лакши за уклањање. Исто тако, индустријски се користи у преради челика, материјала који има бројне намене и примене, како у индустрији, грађевинарству, тако и у кући.

-Зидари користе ХЦл растворе за прање и чишћење циглица. Користи се у кући за чишћење и дезинфекцију купатила и њихових одвода. Поред тога, хлороводонична киселина се користи у гравурама, укључујући операције чишћења метала.

Хлороводонична киселина се примењује у уклањању калупљивог слоја гвожђе-оксида који се накупља на челику, пре његове накнадне обраде у екструзији, ваљању, поцинчавању итд.

Фе ₂ О ₃ + Фе + 6 ХЦл => 3 ФеЦл ₂ + Х ₂ О

-Иако је јако корозиван, користи се за уклањање металних мрља присутних у гвожђу, бакру и месингу, коришћењем разблаживања у води 1:10.

Синтеза и хемијске реакције

Хлороводонична киселина се користи у реакцијама титрације база или лужина, као и за подешавање пХ раствора. Поред тога, користи се у бројним хемијским реакцијама, на пример у варењу протеина, у поступку пре испитивања аминокиселина и њиховој идентификацији.

-Основна употреба хлороводоничне киселине је производња органских једињења, као што су винил хлорид и дихлорометан. Киселина је интермедијер у производњи поликарбоната, активног угља и аскорбинске киселине.

-Користи се у производњи лепила. Док се у текстилној индустрији користи у избељивању тканина. Користи се у индустрији штављења коже, интервенирајући у њеној преради. Такође се користи као ђубриво и у производњи хлорида, боја, итд. Такође се користи у индустрији галванизације, фотографији и гумарству.

-Користи се у производњи вештачке свиле, у рафинирању уља, масти и сапуна. Поред тога, користи се у реакцијама полимеризације, изомеризације и алкилације.

Ризици и токсичност

Има корозивно дејство на кожу и слузокоже, изазивајући опекотине. Ове, ако су озбиљне, могу изазвати улцерације, остављајући келоидне и увучене ожиљке. Контакт са очима може узроковати смањење или потпуни губитак вида због оштећења рожнице.

Када киселина доспије у лице, то може изазвати озбиљне циклусе који деформишу лице. Чести контакт са киселином такође може изазвати дерматитис.

Уношење хлороводоничне киселине сагорева уста, грло, једњак и гастроинтестинални тракт, изазивајући мучнину, повраћање и пролив. У екстремним случајевима може доћи до перфорације једњака и црева, са застојем срца и смрћу.

С друге стране, киселе паре, у зависности од концентрације, могу да изазову иритацију дисајних путева, узрокујући фарингитис, едем штитњаче, сужење бронха бронхитисом, цијанозу и плућни едем (прекомерно накупљање течности у плућима). иу екстремним случајевима смрт.

Изложеност високој концентрацији дима киселине може узроковати отицање грла и грчеве с последичним гушењем.

Честе су и зубне некрозе које се појављују у зубима са губитком сјаја; постају жућкасти и мекани и на крају се распадају.

Спречавање оштећења хлороводоничне киселине

Постоји скуп правила за сигурност људи који раде са хлороводоничном киселином:

-Људи са историјама респираторних и пробавних болести не би требало да раде у окружењима са присуством киселине.

-Радници морају да носе одећу отпорну на киселину, чак и са капуљачама; наочале за заштиту очију, штитници за руке, рукавице отпорне на киселине и ципеле истих карактеристика. Такође би требало да носе гас маске и у случајевима јаке изложености испаравањима хлороводоничне киселине, препоручује се употреба самосталног апарата за дисање.

-Радно окружење такође мора имати тушеве за нужду и фонтане за прање очију.

-Осим тога, постоје стандарди за радна окружења, као што су врста пода, затворени кругови, заштита електричне опреме итд.

Референце

1. СтудиоусГуи. (2018). Хлороводонична киселина (ХЦл): важне употребе и примене. Преузето са: студиоусгуи.цом
2. Ганонг, ВФ (2003). Преглед медицинске физиологије. Двадесет прво издање. МцГрав-Хилл Цомпаниес ИНЦ.
3. ПубЦхем. (2018). Хлороводонична киселина. Преузето са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
4. Веебли. Хлороводонична киселина. Преузето са: пса-хидроцхлориц-ацид.веебли.цом
5. ЦТР Безбедносни лист хидроклоридне киселине. . Преузето са: уацј.мк