Kwas chlorowodorowy (HCl) — definicja, właściwości i zastosowania

Kwas chlorowodorowy (HCl) — definicja, właściwości i zastosowania: poznaj cechy chemiczne, przemysłowe i biologiczne użycie kwasu solnego oraz zasady bezpiecznego stosowania.

Kwas chlorowodorowy jest związkiem chemicznym. Jest to roztwór gazowego chlorowodoru (HCl), który rozpuszcza się w wodzie. W przeszłości nazywano go kwasem muriatrycznym. Jest on szeroko stosowany w przemyśle, a także wytwarzany przez żołądek, aby pomóc w trawieniu pokarmu. Kwas solny, jak wszystkie kwasy, reaguje z zasadami, tworząc sole (chlorki).

Definicja i nazewnictwo

Kwas chlorowodorowy (potocznie: kwas solny, stara nazwa: kwas muriatryczny) to wodny roztwór gazowego chlorowodoru (HCl). W chemii i zastosowaniach technicznych termin "kwas solny" zwykle odnosi się do roztworów HCl o różnym stężeniu, natomiast "chlorowodór" to nazwa gazu.

Właściwości fizyczne i chemiczne

• Wygląd: bezbarwny do lekko żółtawego roztwór (zanieczyszczenia mogą nadać barwę).
• Charakter kwasowy: jest to kwas silny — w wodzie praktycznie całkowicie dysocjuje na jony H+ i Cl−.
• Zapach i opary: stężone roztwory wydzielają pary HCl, drażniące drogi oddechowe i oczy.
• Reakcje typowe: reaguje z zasadami, tlenkami metali i metalami (wydziela wodór), z węglanami i wodorowęglanami (wydziela CO2), tworzy chlorki metali i inne sole.
• Stężenia handlowe: typowy stężony kwas solny dostępny w handlu ma ok. 30–37% HCl w masie.

Produkcja

Kwas chlorowodorowy produkuje się głównie przez rozpuszczanie technicznego chlorowodoru w wodzie. Chlorowodór może być otrzymywany przemysłowo przy różnych procesach: jako produkt uboczny syntez chlorowców organicznych, w syntezie chemicznej (np. w reakcji chlorynacji) lub bezpośrednio przez spalanie wodoru w chlorze. Część HCl uzyskuje się też w procesach hutniczych i chemicznych, skąd często jest odzyskiwany i skraplany do postaci kwasu.

Zastosowania

• Przemysł metalurgiczny: trawienie stali (usuwanie tlenków i zgorzeliny), przygotowanie powierzchni przed dalszymi procesami technologicznymi.
• Produkcja chemikaliów: surowiec do otrzymywania chlorków, produkcji PVC (pośrednio przez produkcję chlorowodoru w reakcjach), kwasów i substancji organicznych.
• Przemysł spożywczy i farmaceutyczny: regulacja pH, przygotowanie składników (zachowanie zgodności z przepisami dotyczącymi dodatków), w syntezie leków i witamin.
• Laboratoria: odczynnik kwasowy, czyszczenie szkła laboratoryjnego, wykonywanie analiz chemicznych.
• Przemysł tekstylny i garbarstwo: używany do obróbki surowców i przydotowania włókien oraz skór.
• Oczyszczanie wody i regeneracja żywic jonowymiennych: stosowany do odkwaszania i regeneracji kolumn z żywicą.
• Organizacja procesów domowych: w bardzo rozcieńczonej formie bywa używany do czyszczenia cegieł czy fug (ze szczególnymi środkami ostrożności).
• Fizjologia: HCl w żołądku odgrywa kluczową rolę w trawieniu (zakwaszanie treści żołądkowej, aktywacja pepsynogenu do pepsyny, likwidacja niektórych patogenów).

Bezpieczeństwo i obchodzenie się

• Działanie korozyjne: kwas jest silnie żrący — powoduje oparzenia skóry, uszkodzenia oczu i dróg oddechowych.
• Opary: pary HCl są drażniące; wdychanie może prowadzić do kaszlu, duszności i trwałego uszkodzenia płuc przy dużych stężeniach.
• Środki ostrożności: stosować odpowiednie wyposażenie ochronne: rękawice chemoodporne, okulary ochronne lub całkowitą ochronę oczu i twarzy, fartuchy ochronne i wentylację miejsc pracy. Przechowywać w szczelnych, odpornych na korozję pojemnikach (np. szkło, niektóre tworzywa sztuczne przeznaczone do kwasów), z dala od zasad i materiałów reagujących z kwasem.
• Postępowanie przy rozlaniu: małe ilości należy neutralizować alkaicznie (np. sodą oczyszczoną — NaHCO3) i spłukać wodą; większe wycieki powinny obsługiwać wyspecjalizowane służby.

Neutralizacja i utylizacja

Do neutralizacji kwasu chlorowodorowego używa się zwykle rozpuszczalnych zasad, np. wodorotlenku sodu (NaOH) lub wodorowęglanu sodu (NaHCO3), aż do osiągnięcia neutralnego pH, po czym można rozcieńczyć wodą i przekazać zgodnie z lokalnymi przepisami jako odpady płynne. Przy neutralizacji wydziela się ciepło — należy robić to stopniowo, z mieszaniem, aby uniknąć gwałtownego zagotowania i rozprysku.

Podsumowanie

Kwas chlorowodorowy (HCl, kwas solny) to powszechnie stosowany, silny kwas o wielu zastosowaniach przemysłowych, laboratoryjnych i biologicznych. Ze względu na silne właściwości żrące i toksyczność oparów wymaga szczególnych środków ostrożności podczas przechowywania i używania. W organizmie pełni ważną funkcję w trawieniu, ale poza tym musi być obsługiwany z zachowaniem reguł bezpieczeństwa.

Pytania i odpowiedzi

P: Czym jest kwas solny?

P: Jaka jest inna nazwa kwasu solnego?

P: Jakie jest zastosowanie kwasu solnego?

P: Jak powstaje kwas solny?

P: Co się dzieje, gdy kwas solny reaguje z zasadami?

P: Czy kwas solny jest kwasem czy zasadą?

P: Czy kwas solny jest obecny w żołądku?

Szukaj według litery