חומצה הידרוכלורית (HCl) מבנה, נכסים, סיכונים ושימושים

ה חומצה הידרוכלורית (HCl) הוא תרכובת אנאורגנית אשר נוצר על ידי פירוק במים של מימן כלורי, שמקורם יון הידרוניום (H₃הו⁺) ואת יון כלורי (Cl^-). ליתר דיוק, הוא hydrazide של כלור הלוגן עם מימן.

HCl היא חומצה חזקה כי הוא מיונן לחלוטין במים מוצרים יינון שלה יציבים. יינון מלאה של HCl מאושש על ידי העובדה כי ה- pH של 0.1 M HCl פתרון הוא 1.

השיטה העיקרית לייצור התעשייתי של HCl הוא כלור של תרכובות אורגניות לייצר, למשל dichloromethane, trichlorethylene, perchlorethylene או ויניל כלוריד. HCl הוא תוצר לוואי של התגובה כלור.

הוא משמש טיטרציות בסיס בתגובות כימיות רבות, בעיכול כימי של תרכובות אורגניות, וכו '.

אדים של חומצה הידרוכלורית (מימן כלורי) יכול לגרום לפגיעה חמורה בעיניים. בנוסף, הם יכולים לגרום לגירוי ובעיות חמורות בדרכי הנשימה.

אור קיבה יש חומצה pH (1-3) עם ריכוז גבוה של HCl. נוכחות של חומצה מעדיף את עיקור של תוכן קיבה, inactivating חיידקים רבים נוכח המזון. זה יסביר את gastroenteritis הקשורים במצב של כלוריריה.

בנוסף, HCl מקל על העיכול של חלבונים על ידי הפעלת pepsin proteolytic האנזים.

הוא משמש ניקוי של בריכות, בדרך כלל חומר ניקוי משותף מספיק, אבל יש כתמים כי מקל בין האריחים, המחייב במקרים אלה את השימוש של חומצה הידרוכלורית.

הוא משמש בשליטה של ​​ה- pH במוצרי רוקחות, מזון ומים. הוא משמש גם ניטרול של זרמי פסולת המכילים חומר בסיסי.

חומצה הידרוכלורית משמש חידוש של שרפים יון החליפין, המשמש כדי להשמיד יונים מתכת או סוגים אחרים של יונים בתעשייה, במעבדות מחקר טיהור מי שתייה..

מאידך גיסא, ניתן לומר כי מימן כלורי, תרכובת גזית, הוא מולקולה די-אטומית, והאטומים המרכיבים אותה מחוברים לקשר קוולנטי. בינתיים, חומצה הידרוכלורית היא תרכובת יונית שבתמיסה מימית dissociates ב H⁺ Cl^-. האינטראקציה בין יונים אלה היא מסוג אלקטרוסטטי.

אינדקס

• מבנה כימי
• 2 הדרכה
• 3 איפה זה??
  • 3.1 גסטרין
  • 3.2 היסטמין
  • 3.3 אצטילכולין
  • 3.4 מקורות אחרים של HCL ביולוגי
• 4 תכונות פיסיקליות וכימיות
  • 4.1 משקל מולקולרי
  • 4.2 צבע
  • 4.3 ריח
  • 4.4 טעם
  • 4.5 נקודת רתיחה
  • 4.6 נקודת התכה
  • 4.7 מסיסות במים
  • 4.8 מסיסות במתנול
  • 4.9 מסיסות באתנול
  • 4.10 מסיסות באתר
  • 4.11 צפיפות
  • 4.12 צפיפות גז
  • 4.13 צפיפות אדים
  • 4.14 לחץ אדים
  • 4.15 יציבות
  • 4.16 אישור אוטומטי
  • 4.17 פירוק
  • 4.18 קורוזיביות
  • 4.19 מתח פנים
  • 4.20 פילמור
• 5 שימושים
  • 5.1 תעשייה ומולדת
  • 5.2 סינתזות ותגובות כימיות
• 6 סיכונים ורעילות
• מניעת נזק של חומצה הידרוכלורית
• 8 הפניות

מבנה כימי

כל מולקולה של HCL נוצרת על ידי אטום מימן ואטום כלור. למרות בטמפרטורת החדר HCl הוא רעיל גז חסר צבע, אם מומס במים, חומצה הידרוכלורית ניתנת.

הדרכה

-זה יכול להיות מיוצר על ידי אלקטרוליזה של NaCl (נתרן כלורי) שמקורו H₂ (g), Cl₂ (g), 2Na (ac) ו- OH^- (AC). ואז:

ח₂ +  Cl₂ => 2 HCl

זוהי תגובה אקסותרמית.

-HCL מיוצר על ידי תגובת כלוריום נתרן עם חומצה גופרתית. תהליך זה יכול להיות schematized בדרך הבאה:

NaCl + H₂לכן₄  => NaHSO₄   +   HCl

מימן כלורי הוא נאסף ואז הכלוריד הנתרן הוא הגיב עם bisulfite נתרן על פי התגובה הבאה:

NaCl + NaHSO₄ => Na₂לכן₄   +    HCl

תגובה זו הוצגה על ידי יוהאן גלאובר במאה ה -17 לייצר חומצה הידרוכלורית. הוא משמש כיום בעיקר במעבדות, שכן חשיבות השימוש התעשייתי שלו ירדה.

-חומצה הידרוכלורית יכול להיות מיוצר כתוצר לוואי של כלור של תרכובות אורגניות, למשל: בייצור של dichloromethane.

ג₂ח₄   +   Cl₂  => C₂ח₄Cl₂

ג₂ח₄Cl₂  => C₂ח₃Cl + HCl

שיטה זו של ייצור HCl משמש יותר תעשייתי, חישוב כי 90% HCl המיוצר בארצות הברית היא על ידי מתודולוגיה זו.

-ולבסוף, HCL מיוצר בשריפה של פסולת אורגנית כלור:

ג₄ח₆Cl₂      +       5 O₂   => 4 CO₂    +     2 ח₂O + 2 HCl

איפה הוא?

חומצה הידרוכלורית מרוכזת ב לומן הקיבה שבו pH של 1 הוא הגיע.הקיום של מחסום ריר, עשיר ביקרבונט, מונע את תאי הקיבה מפני נזק לסבל עקב pH נמוך קיבה.

ישנם שלושה גירויים פיזיולוגיים עיקריים להפרשת H⁺ על ידי התאים הקודקודים של הגוף הקיבה: gastrin, היסטמין ו אצטילכולין.

גסטרין

גסטרין הוא הורמון המופרש באזור האסטרי של הקיבה שפועל להגדלת הריכוז התוך תאי של Ca, ביניים של הפעלת התחבורה הפעילה של H⁺ לעבר לומן הקיבה.

תחבורה אקטיבית מבוצעת על ידי אנזים ATPase המשתמש באנרגיה הכלולה ATP לשאת H⁺ לעבר לומן הקיבה ולהיכנס K⁺.

היסטמין

הוא מופרש על ידי מה שנקרא תאים דמויי-אנטוכרומפין (SEC) של הגוף הקיבה. פעולתו מתווכת על ידי עלייה בריכוז של AMP מחזורי ומעשים על ידי הגדלת, כמו gastrin, התחבורה הפעילה של H⁺ לכיוון האור בקיבה מתווך על ידי משאבה H⁺-K⁺.

אצטילכולין

זה מופרש על ידי מסופי העצבים vagal, כמו gastrin מתווך פעולתו על ידי עלייה של Ca תאיים, הפעלת הפעולה של המשאבה H⁺-K⁺.

ח⁺ של תאים הקודקוד מגיע התגובה של CO₂ עם H₂או ליצור H₂CO₃  (חומצה פחמנית). זה מאוחר יותר decomposes ב H⁺ ו HCO₃^-. ח⁺ הוא מועבר באופן פעיל לומן הקיבה דרך קרום apical קיבה. בינתיים, ה- HCO₃^- הוא נלקח אל הדם יחד עם כניסת Cl^-.

מנגנון התחבורה הנגדית או מנגנון התחבורה^-HCO₃^- המתרחשת בקרום הבסיסי של התאים הקודקודים מייצרת את הצטברות Cl תאיים^-. לאחר מכן, יון עובר לומן הקיבה מלווה את H⁺. ההערכה היא כי הפרשת קיבה של HCl יש ריכוז של 0.15 M.

מקורות אחרים של HCL ביולוגי

ישנם גירויים אחרים עבור הפרשת HCl על ידי תאים parietal כגון קפאין ואלכוהול.

כיב קיבה ו duodenal להתרחש כאשר המכשול המגן על תאי קיבה מן הפעולה המזיק של HCl שבור.

על ידי ביטול הפעולה המגן הנ"ל של החיידק Helicobacter pilori, חומצה אצטילסליצילית ותרופות נוגדות דלקת לא סטרואידים (NSAIDs) לתרום לייצור כיבים.

הפרשת חומצה יש את הפונקציה של חיסול חיידקים נוכח המזון ולהתחיל את העיכול של חלבונים, באמצעות פעולה של pepsin. התאים העיקריים של הגוף קיבה להפריש ppsinogen, פרונזים כי הוא הפך ppsin על ידי ה- pH נמוך של לומן הקיבה.

תכונות פיסיקליות וכימיות

משקל מולקולרי

36,458 גרם / mol.

צבע

זהו נוזל חסר צבע או מעט צהבהב.

ריח

זהו ריח חריף ומרגיז.

טעם

סף הטעם שלך הוא מים טהורים הוא ריכוז של 1.3 x 10^-4 שומות / l.

נקודת רתיחה

-121º F עד 760 מ"מ כספית. -85.05º C עד 760 מ"מ כספית.

נקודת התכה

-174 מעלות צלזיוס (-13.7 מעלות צלזיוס) עבור תמיסת HCl של 39.7% w / w במים), -114.22 מעלות צלזיוס.

מסיסות במים

הפתרון HCl יכול להיות 67% w / w ב 86 ° F; 82.3 גרם / 100 גרם של מים ב 0 ° C; 67.3 גרם / 100 גרם של מים ב 30 ° C ו 63.3 גרם / 100 גרם של מים ב 40 ° C.

מסיסות במתנול

51.3 גרם / 100 גרם של תמיסה ב 0ºC ו 47 גרם / 100 של פתרון ב 20ºC

מסיסות באתנול

41.0 / 100 גרם של תמיסה ב 20º C

מסיסות באתר

24.9 גרם / 100 של תמיסה ב 20º C.

צפיפות

1,059 גרם / מ"ל ​​ב 59º F ב פתרון 10.17% w / w.

צפיפות גז

1,00045 גרם / L

צפיפות אדים

1,268 (ביחס לאוויר שנלקח כ 1)

לחץ אדים

32,452 מ"מ כספית ב -70 מעלות צלסיוס; 760 מ"מ כספית ב -120.6º F

יציבות

יש לו יציבות תרמית גבוהה.

אישור אוטומטי

זה לא דליק.

פירוק

מתפרקת על ידי חימום פליטת עשן כלור רעיל.

צמיגות: 0.405 cpoise (נוזל ב 118.6 º K), 0.0131 c פואז (אדי ב 273.06 º K).

קורוזיביות

זה מאוד מאכל אל אלומיניום, נחושת נירוסטה. תקיפות כל המתכות (כספית, זהב, פלטינה, כסף, טנטלום למעט סגסוגות מסוימות).

מתח הפנים

23 mN / cm ב 118.6 מעלות.

פילמור

Aldehydes ו epoxides עוברים פילמור אלימה בנוכחות חומצה הידרוכלורית.

התכונות הפיזיות, כגון צמיגות, לחץ אדי, נקודת רתיחה נקודת ההיתוך מושפעים הריכוז אחוז w / w של HCl.

שימושים

חומצה הידרוכלורית יש שימושים רבים בבית, בתעשיות שונות, במעבדות הוראה ומחקר, וכו '.

תעשייה ביתית

-חומצה הידרוכלורית משמש לעיבוד hydrometallurgical, למשל, בייצור של אלומינה דו תחמוצת טיטניום. הוא משמש בהפעלת הייצור של בארות נפט.

הזרקה של חומצה מגביר את נקבוביות סביב השמן, לטובת בדרך זו החילוץ שלה.

-הוא משמש לחיסול פיקדונות CaCO₃ (סידן פחמתי) על ידי הפיכתו לתוך CaCl₂ (סידן כלורי) אשר מסיס יותר וקל להסיר. כמו כן, הוא משמש תעשייתית בעיבוד של פלדה, חומר עם שימושים רבים ויישומים, הן בתעשיות, כמו מבנים בבית.

-Bricklayers להשתמש HCl פתרונות כביסה וניקוי של לבנים. הוא משמש בבית ניקוי וחיטוי של חדרי אמבטיה ומנקזי שלהם. בנוסף, חומצה הידרוכלורית משמש תחריטים כולל פעולות ניקוי מתכת.

-יש חומצת הידרוכלורית בקשה להסרת הברזל העבש שכבת תחמוצת שמצטבר על הפלדה לפני עיבוד נוסף שחול, מתגלגלים, אלקטרוליטי, וכו '.

אמונה₂הו₃    +    Fe + 6 HCl => 3 FeCl₂     +      ח₂הו

-למרות קורוזיבית מאוד הוא משמש כדי להסיר כתמים של מתכות נוכח ברזל, נחושת ופליז, באמצעות דילול 1:10 במים.

סינתזות ותגובות כימיות

-מימן כלורי המשמש בסיס תגובות טיטרציה או אלקלי, כמו גם התאמת pH של פתרונות. בנוסף, הוא משמש בתגובות כימיות רבות, למשל בעיכול חלבונים, מחקרים קודמים אמינו תוכן חומצי הליך זיהוי.

-שימוש עיקרי בחומצה הידרוכלורית הוא ייצור של תרכובות אורגניות, כגון ויניל כלוריד ודיכלורומאתאן. חומצה היא ביניים בייצור של פוליקרבונט, פחמן מופעל חומצה אסקורבית.

-הוא משמש בייצור של דבקים. בעוד בתעשיית הטקסטיל הוא משמש הלבנה של בדים. הוא משמש בתעשיית העור שיזוף להתערב בעיבוד שלה. זה גם מוצא להשתמש כמו דשן בייצור של כלוריד, צבעים, וכו ' הוא משמש גם electroplating, בצילום ובתעשיית הגומי.

-הוא משמש לייצור של משי מלאכותי, ב זיקוק של שמנים, שומנים וסבונים. בנוסף, הוא משמש פילמור, isomerization ותגובות אלקילציה.

סיכונים ורעילות

יש לו פעולה קורוזיבית על העור ועל ריריות ממברנות לייצר כוויות. אלה, אם חמור, יכול לגרום כיבים, עוזב צלקות keloid ו נשלף. מגע עם העיניים יכול לגרום לצמצום או אובדן מוחלט של ראייה עקב נזק לקרנית.

כאשר חומצה מגיע הפנים יכול לגרום cicitrices חמורה כי לעוות את הפנים. מגע תכופים עם החומצה יכול גם לגרום דרמטיטיס.

בליעה של חומצה הידרוכלורית גורמת שריפת הפה, הגרון, הוושט מערכת העיכול, גרימת בחילות, הקאות ושלשולים. במקרים קיצוניים ניקוב הוושט והמעיים יכולים להתרחש, עם דום לב ומוות.

יתר על כן, אדי חומצה, תלוי ריכוזו יכול לגרום לגירוי בדרכי הנשימה, גרימת דלקת הלוע, בצקת בית הקול, היצרות של ברונכיטיס הסימפונות, כיחלון ובצקת ריאות (הצטברות נוזל מוגזם בתוך הריאות) ובמקרים קיצוניים, מוות.

חשיפה לרמות גבוהות של אדי חומצה עלולה לגרום לנפיחות ועווית בגרון עם חנק.

נמק דנטלי המתבטא בשיניים עם אובדן בהירות הם גם תכופים; הם הופכים צהוב ורך, ולבסוף הם נשברים.

מניעת נזק על ידי חומצה הידרוכלורית

יש קבוצה של כללים לבטיחות של אנשים שעובדים עם חומצה הידרוכלורית:

-אנשים עם היסטוריה של מחלות נשימה ומערכת העיכול לא צריך לעבוד בסביבות עם נוכחות של חומצה.

-העובדים צריכים ללבוש בגדים עמידים חומצה, אפילו עם ברדסים; עדשות להגנה על העיניים, מגינים זרוע, כפפות עמיד חומצה ונעליים עם אותם מאפיינים. כמו כן הם משמשים מסכות גז במקרים של חשיפה חמורה חומצת clorhídtico אדים מומלץ להשתמש במערכת נשימה.

-סביבת העבודה צריכה להיות גם מקלחות חירום מזרקות לרחוץ את העיניים.

-בנוסף, ישנם תקנים עבור סביבות עבודה, כגון סוג הרצפה, מעגלים סגורים, הגנה על ציוד חשמלי, וכו '.

הפניות

1. StudiousGuy. (2018). חומצה הידרוכלורית (HCl): שימושים שימושיים ויישומים. נלקח מ: studiousguy.com
2. Ganong, W. F. (2003). סקירה של פיזיולוגיה רפואית. מהדורה עשרים ואחת. מקגרו היל חברות INC.
3. PubChem. (2018). חומצה הידרוכלורית. נלקח מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. ללא שם: weebly. חומצה הידרוכלורית. נלקח מ: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
5. שיעור הקליקים. גיליון נתונים בטיחותי לחומצה הידרוכלורית. [PDF] נלקח מ: uacj.mx