Struktura, svojstva, rizici i uporaba hidroklorne kiseline (HCl)

klorovodična kiselina (HCl) je anorganski spoj koji nastaje otapanjem u vodi klorovodika, koji potječe iz hidronijskog iona (H)₃O⁺i kloridni ion (Cl^-). Točnije, to je hidrazid halogen klorina s vodikom.

HCl je jaka kiselina koja je potpuno ionizirana u vodi i njezini proizvodi za ionizaciju su stabilni. Potpuna ionizacija HCl potkrijepljena je činjenicom da je pH 0,1 M otopine HCl 1.

Glavna metoda za industrijsku proizvodnju HCl je kloriranje organskih spojeva za proizvodnju, na primjer diklorometana, trikloretilena, perkloroetilena ili vinil klorida. HCl je nusprodukt reakcije kloriranja.

Koristi se u baznim titracijama u brojnim kemijskim reakcijama, u kemijskoj probavi organskih spojeva itd..

Pare klorovodične kiseline (klorovodik) mogu uzrokovati ozbiljne ozljede očiju. Osim toga, mogu uzrokovati iritaciju i ozbiljne probleme u respiratornom traktu.

Želučano svjetlo ima kiseli pH (1-3) s visokom koncentracijom HCl. Prisutnost kiseline pogoduje sterilizaciji želučanog sadržaja, deaktivirajući brojne bakterije prisutne u hrani. To bi objasnilo gastroenteritis povezan sa stanjem aklorhidrije.

Osim toga, HCl olakšava varenje proteina aktiviranjem enzima proteolitičkog pepsina.

Koristi se za čišćenje bazena, obično je dovoljan zajednički deterdžent, ali postoje mjesta koja se zalijepe između pločica, što u tim slučajevima zahtijeva upotrebu klorovodične kiseline..

Koristi se za kontrolu pH u farmaceutskim proizvodima, hrani i vodi za piće. Također se koristi u neutralizaciji tokova otpada koji sadrže alkalni materijal.

Klorovodična kiselina se koristi u regeneraciji smola za ionsku izmjenu, koja se koristi za uklanjanje iona metala ili drugih vrsta iona u industriji, u istraživačkim laboratorijima i u pročišćavanju pitke vode..

S druge strane, također se može reći da je klorovodik, plinoviti spoj, di-atomska molekula, a atomi koji ga tvore spojeni su kovalentnom vezom. U međuvremenu, klorovodična kiselina je ionski spoj koji u vodenoj otopini disocira u H⁺ i Cl^-. Interakcija između tih iona je elektrostatičkog tipa.

indeks

1 Kemijska struktura
2 Obuka
3 Gdje je??
- 3.1 gastrin
- 3.2 Histamin
- 3.3 Acetilkolin
- 3.4 Drugi izvori biološke HCl
4 Fizikalna i kemijska svojstva
- 4.1 Molekularna težina
- 4.2 Boja
- 4.3 Miris
- 4.4 Okus
- 4.5 Vrelište
- 4.6 Točka taljenja
- 4.7 Topljivost u vodi
- 4.8 Topljivost u metanolu
- 4.9 Topljivost u etanolu
- 4.10 Topljivost u eteru
- 4.11 Gustoća
- 4.12 Gustoća plina
- Gustoća pare
- 4.14 Tlak pare
- 4.15 Stabilnost
- 4.16 Samopaljenje
- 4.17 Raspadanje
- 4.18 Korozivnost
- 4.19 Površinska napetost
- 4.20 Polimerizacija
5 Upotreba
- 5.1 Industrijska i kućna
- 5.2 Sinteze i kemijske reakcije
6 Rizici i toksičnost
7 Sprječavanje oštećenja klorovodičnom kiselinom
8 Reference

Kemijska struktura

Svaka molekula HCl je formirana pomoću atoma vodika i atoma klora. Iako je na sobnoj temperaturi HCl otrovan, a bezbojni plin, ako se otopi u vodi, daje se solna kiselina.

trening

-Može se proizvesti elektrolizom NaCl (natrijev klorid) koji potječe iz H₂ (g), Cl₂(g), 2Na (ac) i OH^- (Aq). tada je:

H₂ + cl₂ = 2 HCl

To je egzotermna reakcija.

-HCl se proizvodi reakcijom natrijevog klorida sa sumpornom kiselinom. Proces koji se može shematizirati na sljedeći način:

NaCl + H₂SW₄= NaHSO₄ + HCl

Zatim se sakupi klorovodik i natrijev klorid reagira s natrijevim bisulfitom prema slijedećoj reakciji:

NaCl + NaHS04₄ => Na₂SW₄ + HCl

Reakciju je uveo Johan Glauber u 17. stoljeću kako bi proizveo klorovodičnu kiselinu. Trenutno se uglavnom koristi u laboratorijima, budući da je važnost njegove industrijske uporabe smanjena.

-Klorovodična kiselina može se proizvesti kao nusprodukt kloriranja organskih spojeva, na primjer: u proizvodnji diklorometana.

C₂H₄ + cl₂=> C₂H₄cl₂

C₂H₄cl₂ => C₂H₃Cl + HCl

Ova metoda proizvodnje HCl se više koristi industrijski, računajući da je 90% HCl proizvedenog u SAD-u prema ovoj metodologiji.

-I na kraju, HCl se proizvodi u spaljivanju kloriranog organskog otpada:

C₄H₆cl₂ + 5 O₂ => 4 CO₂ + 2H₂O + 2 HCl

Gdje je??

Klorovodična kiselina je koncentrirana u lumenu želuca gdje je postignut pH 1. Postojanje barijere sluzi, bogate bikarbonatom, sprječava oštećenje želučanih stanica zbog niskog želučanog pH..

Postoje tri glavna fiziološka podražaja za sekreciju H⁺ parietalnim stanicama želučanog tijela: gastrin, histamin i acetilkolin.

gastrin

Gastrin je hormon koji se izlučuje u regiju želučanog antruma koja djeluje na povećanje unutarstanične koncentracije Ca, intermedijera aktivacije aktivnog transporta H⁺ prema lumenu želuca.

Aktivni transport se izvodi pomoću ATPaza enzima koji koristi energiju sadržanu u ATP za prijenos H⁺ prema lumenu želuca i ulazi u K⁺.

histamin

Izlučuju ih takozvane enterochromaffin-stanice (SEC) želučanog tijela. Njegovo djelovanje posredovano je povećanjem koncentracije cikličkog AMP i djeluje povećanjem aktivnog transporta H, poput gastrina.⁺ prema svjetlu želuca posredovano pomoću pumpe H⁺-K⁺.

acetilkolin

Izlučuju ga terminali vagalnog živca, kao što gastrin posreduje povećanjem intracelularnog Ca, aktivirajući djelovanje pumpe H⁺-K⁺.

H⁺ Parietalnih stanica dolazi iz reakcije CO₂ s H₂Ili da se formira H₂CO₃ (ugljična kiselina). To se kasnije razgrađuje u H⁺ i HCO₃^-. H⁺ aktivno se transportira do lumena želuca kroz želučanu apikalnu membranu. U međuvremenu, HCO₃^- se uzima u krv vezanu uz Cl^-.

Protuprijenosni ili protutransportni mehanizam Cl^-HCO₃^-koja se pojavljuje u bazalnoj membrani parijetalnih stanica proizvodi intracelularnu akumulaciju Cl^-. Nakon toga, ion prelazi u lumen želuca koji prati H⁺. Procjenjuje se da želučana sekrecija HCl ima koncentraciju od 0,15 M.

Ostali izvori biološke HCl

Postoje i drugi poticaji za sekreciju HCl od strane parijetalnih stanica kao što su kofein i alkohol.

Ulkusi želuca i dvanaesnika javljaju se kada se razbije barijera koja štiti želučane stanice od štetnog djelovanja HCl..

Uklanjanjem spomenutog zaštitnog djelovanja bakterije Helicobacter pilori, acetilsalicilna kiselina i nesteroidni protuupalni lijekovi (NSAID) doprinose nastanku čireva.

Izlučivanje kiseline ima funkciju uklanjanja mikroba prisutnih u hrani i početka probave proteina, djelovanjem pepsina. Glavne stanice želučanog tijela luče pepsinogen, proenzim koji se pretvara u pepsin zbog niskog pH lumena želuca..

Fizikalna i kemijska svojstva

Molekularna težina

36,458 g / mol.

boja

To je bezbojna ili blago žućkasta tekućina.

miris

To je iritantan oštar miris.

aroma

Prag za kušanje je čista voda je koncentracija 1,3 x 10^-4 mol / l.

Točka vrenja

-121 ° F do 760 mmHg. -85,05 ° C do 760 mmHg.

Točka taljenja

-174º F (-13,7º F) za otopinu HCl od 39,7% w / w u vodi), -114,22º C.

Topljivost u vodi

HCl otopina može imati 67% w / w na 86 ° F; 82,3 g / 100 g vode na 0 ° C; 67,3 g / 100 g vode na 30 ° C i 63,3 g / 100 g vode na 40 ° C.

Topljivost u metanolu

51,3 g / 100 g otopine na 0 ° C i 47 g / 100 otopine na 20 ° C

Topljivost u etanolu

41,0 / 100 g otopine na 20 ° C

Topljivost u eteru

24,9 g / 100 otopine na 20 ° C.

gustoća

1,059 g / ml na 59 ° F u 10,17% otopini w / w.

Gustoća plina

1.00045 g / L

Gustoća pare

1.268 (u odnosu na zrak uzet kao 1)

Tlak pare

32,452 mmHg na 70 ° F; 760 mmHg pri -120,6 ° F

stabilnost

Ima visoku termičku stabilnost.

samozapaljivanja

Nije zapaljiv.

raspad

Razgrađuje se zagrijavanjem ispuštajući otrovni klorni dim.

Viskoznost: 0,405 cPoise (tekućina na 118,6 º K), 0,0131 c Poise (para na 273,06 ° K).

nagrizanje

Vrlo je korozivan za aluminij, bakar i nehrđajući čelik. Napada sve metale (živa, zlato, platina, srebro, tantal, osim određenih legura).

Površinska napetost

23 mN / cm pri 118,6 ° K.

polimerizacija

Aldehidi i epoksidi podvrgnuti su nasilnoj polimerizaciji u prisutnosti klorovodične kiseline.

Fizička svojstva, kao što su viskoznost, tlak pare, točka vrenja i točka taljenja, pod utjecajem su postotka koncentracije m / m HCl.

aplikacije

Klorovodična kiselina ima mnogo koristi kod kuće, u različitim industrijama, u nastavnim i istraživačkim laboratorijima, itd..

Industrija i dom

-Klorovodična kiselina se koristi u hidrometalurškoj preradi, na primjer, u proizvodnji glinice i titanijevog dioksida. Koristi se u proizvodnoj aktivaciji naftnih bušotina.

Ubrizgavanje kiseline povećava poroznost oko ulja, favorizirajući na taj način njegovu ekstrakciju.

-Koristi se za uklanjanje CaCO depozita₃ (kalcijev karbonat) njegovom transformacijom u CaCl₂ (kalcijev klorid) koji je topiviji i lako se uklanja. Isto tako, industrijski se koristi u preradi čelika, materijala s brojnim uporabama i primjenama, kako u industriji, tako iu zgradama i kod kuće.

-Zidari koriste HCl otopine za pranje i čišćenje opeke. Koristi se kod kuće za čišćenje i dezinfekciju kupaonica i njihovih odvoda. Osim toga, klorovodična kiselina se koristi u gravurama uključujući operacije čišćenja metala.

-Klorovodična kiselina ima primjenu u uklanjanju sloja pljesnivog željeznog oksida koji se nakuplja na čeliku, a prije toga do njegove naknadne obrade u obliku ekstruzije, laminacije, galvanizacije itd..

vjera₂O₃ + Fe + 6 HCl => 3 FeCl₂ + H₂O

-Iako je vrlo korozivan, koristi se za uklanjanje mrlja metala prisutnih u željezu, bakru i mjedi, upotrebom razrjeđenja 1:10 u vodi.

Sinteze i kemijske reakcije

-Klorovodična kiselina se koristi u reakcijama titracije baza ili lužina, kao iu pH podešavanju otopina. Osim toga, koristi se u brojnim kemijskim reakcijama, na primjer u probavi proteina, prije proučavanja sadržaja aminokiselina i njihove identifikacije..

-Glavna upotreba klorovodične kiseline je proizvodnja organskih spojeva, kao što su vinil klorid i diklorometan. Kiselina je međuprodukt u proizvodnji polikarbonata, aktivnog ugljena i askorbinske kiseline.

-Koristi se u proizvodnji ljepila. Dok se u tekstilnoj industriji koristi u izbjeljivanju tkanina. Koristi se u industriji štavljenja kože koja sudjeluje u njenoj obradi. Također se koristi kao gnojivo i za proizvodnju klorida, bojila itd. Također se koristi u galvanizaciji, fotografiji iu gumarskoj industriji.

-Koristi se u proizvodnji umjetne svile, u rafiniranju ulja, masti i sapuna. Osim toga, koristi se u polimerizacijskim, izomerizacijskim i alkilacijskim reakcijama.

Rizici i toksičnost

Ima korozivno djelovanje na kožu i sluznicu stvarajući opekline. Ove, ako su teške, mogu uzrokovati ulceracije, ostavljajući ožiljke od keloida i uvlačenja. Kontakt s očima može uzrokovati smanjenje ili potpuni gubitak vida zbog oštećenja rožnice.

Kada kiselina dosegne lice može uzrokovati ozbiljne cicitrices da disfiguracija lica. Česti kontakt s kiselinom također može uzrokovati dermatitis.

Gutanje klorovodične kiseline uzrokuje opekline usta, grla, jednjaka i probavnog trakta, uzrokujući mučninu, povraćanje i proljev. U ekstremnim slučajevima može doći do perforacije jednjaka i crijeva, sa srčanim zastojem i smrću.

S druge strane, pare kiseline, ovisno o njihovoj koncentraciji, mogu uzrokovati iritaciju respiratornog trakta, uzrokujući faringitis, edem glotisa, sužavanje bronhija s bronhitisom, cijanozom i plućnim edemom (prekomjerno nakupljanje tekućine u plućima). iu ekstremnim slučajevima smrt.

Izlaganje visokim razinama para kiselina može uzrokovati oticanje i grč grla s posljedičnim gušenjem.

Česta je i zubna nekroza koja se manifestira u zubima s gubitkom svjetline; postaju žute i meke, i na kraju se razbijaju.

Sprječavanje oštećenja klorovodičnom kiselinom

Postoji skup pravila za sigurnost ljudi koji rade s klorovodičnom kiselinom:

-Osobe s poviješću respiratornih i probavnih bolesti ne bi trebale djelovati u okolini uz prisutnost kiseline.

-Radnici moraju nositi odjeću otpornu na kiseline, čak i s kapuljačama; zaštitne leće za oči, zaštitnici ruku, rukavice otporne na kiseline i cipele s istim karakteristikama. Također moraju koristiti plinske maske, au slučajevima ozbiljne izloženosti parama klorovodične kiseline preporučuje se uporaba samostalnog aparata za disanje..

-Radna okolina također treba imati tuševe za vanredne situacije i fontane za pranje očiju.

-Osim toga, postoje standardi za radna okruženja, kao što su tip poda, zatvoreni krugovi, zaštita električne opreme itd..

reference

StudiousGuy. (2018.). Klorovodična kiselina (HCl): važna primjena i primjena. Preuzeto iz: studiousguy.com
Ganong, W. F. (2003). Pregled medicinske fiziologije. Dvadeset prvo izdanje. McGraw-Hill tvrtke INC.
Pubchem. (2018.). Klorovodična kiselina. Preuzeto iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Weebly. Klorovodična kiselina. Preuzeto s: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
CTR. Sigurnosno-tehnički list za solnu kiselinu. [PDF]. Preuzeto iz: uacj.mx

kemija

« Formula karboksilne kiseline, nomenklatura, struktura, svojstva i upotreba Svojstva klorogene kiseline, hrana, nuspojave i kontraindikacije »