Химический состав соляной кислоты. Соляная кислота: применение в быту для прочистки труб
Соляная кислота — (хлористоводородная кислота, водный раствор хлористого водорода), известная в виде формулы HCl – едкое химическое соединение. С древних времен, человек использует в различных целях эту бесцветную жидкость, испускающую на открытом воздухе легкий дымок.
Свойства химического соединения
HCl применяется в различных областях человеческой деятельности. Она растворяет металлы и их оксиды, абсорбируется в бензоле, эфире и воде, не разрушает фторопласт, стекло, керамику и графит. Ее безопасное использование возможно при хранении и работе в правильных условиях, с соблюдением всех норм предосторожности.
Химически чистая (ХЧ) соляная кислота образуется при газообразном синтезе из хлора и водорода, дающих хлористый водород. Его абсорбируют в воде, получая раствор с содержанием HCl 38-39% при +18 С. Водный раствор хлористого водорода применяется в разнообразных сферах человеческой деятельности. Цена соляной кислоты хч вариабельна, и зависит от многих составляющих.
Сферы применения водного раствора хлористого водорода
Использование соляной кислоты получило распространение, благодаря ее химическим и физическим свойствам:
- в металлургии, при получении марганца, железа и цинка, технологических процессах, очистке металлов;
- в гальванопластике — при травлении и декапировании;
- при производстве содовой воды для регулирования кислотности, в изготовлении алкогольных напитков и сиропов в пищевой промышленности;
- для обработки кожи в легкой промышленности;
- при очистке не питьевой воды;
- для оптимизации нефтяных скважин в нефтедобывающей отрасли;
- в радиотехнике и электронике.
Хлористоводородная кислота (HCl) в медицине
Самое известное свойство раствора соляной кислоты – выравнивание кислотно-щелочного баланса в организме человека. Слабым раствором, или препаратами, лечится пониженная кислотность желудка. Это оптимизирует переваривание пищи, помогает бороться с микробами и бактериями, проникающими извне. Хлористоводородная кислота хч способствует нормализации низкого уровня кислотности желудочного сока и оптимизирует переваривание белков.
Онкология применяет HCl для лечения новообразований, и торможения их прогрессирования. Препараты соляной кислота, назначаются для профилактики рака желудка, ревматоидного артрита, сахарного диабета, астмы, крапивницы, желчнокаменной болезни и других. В народной медицине слабым раствором кислоты лечат геморрой.
Узнать подробнее о свойствах и видах соляной кислоты вы можете .
Соляная кислота не относится к тем веществам, из которых можно приготовить раствор точно концентрации по навеске. Поэтому сначала готовится раствор кислоты приблизительной концентрации, а точная концентрация устанавливается путем титрования по Na 2 CO 3 или по Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O.
1. Приготовление раствора соляной кислоты
По формуле С(HCl) =
рассчитывается масса хлороводорода, необходимая для приготовления 1 л раствора кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.
m(HCl) = C(HCl) . Mэ(HCl) .V(р-ра),
где Mэ(HCl) = 36,5 г/моль;
m(HCl) = 0,1. 36,5 . 1 = 3,65 г.
Поскольку раствор соляной кислоты готовится из концентрированной, необходимо с помощью ареометра измерить ее плотность и по справочнику найти, какому процентному содержанию соответствует кислота такой плотности. Например, плотность (r) = 1,19 г/мл, w = 37 %, тогда
m(р-ра) = 
г;
V(р-ра) = m(р-ра)/r = 9,85/1,19 = 8 мл.
Таким образом, для приготовления 1 л раствора HCl, C(HCl) = 0,1 моль/л, отмеривают при помощи цилиндра (объемом 10 – 25 мл) или градуированной пробирки около 8 мл соляной кислоты (r = 1,19 г/мл), переносят ее в склянку с дистиллированной водой и доводят раствор до метки. Приготовленный таким образом раствор HCl имеет приблизительную концентрацию (» 0,1 моль/л).
2. Приготовление стандартного раствора карбоната натрия
Рассчитывается навеска карбоната натрия, необходимая для приготовления 100,0 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.
m(Na 2 CO 3) = C э (Na 2 CO 3) . Mэ(Na 2 CO 3).V(р-ра),
где Mэ(Na 2 CO 3) = M(Na 2 CO 3)/2 = 106/2 = 53 г/моль;
m(Na 2 CO 3) = 0,1.53.0,1 = 0,53 г.
Предварительно на технических весах взвешивают 0,5–0,6 г Na 2 CO 3 . Переносят навеску на часовое стекло, заранее взвешенное на аналитических весах, и точно взвешивают стекло с навеской. Навеску переносят через воронку в мерную колбу на 100 мл, добавляют приблизительно до 2/3 объема дистиллированной воды. Содержимое колбы перемешивают осторожными вращательными движениями до полного растворения навески, после чего доводят раствор до метки.
3. Стандартизация раствора соляной кислоты
Для установления точной концентрации соляной кислоты используется приготовленный раствор Na 2 CO 3 точной концентрации. Водный раствор карбоната натрия вследствие гидролиза имеет щелочную реакцию среды:
Na 2 CO 3 + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 CO 3 (реакция гидролиза);
2NaOH + 2HCl = 2NaCl + 2H 2 O;
___________________________________________________
Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 CO 3 (реакция титрования).
Из суммарного уравнения видно, что в результате реакции в растворе накапливается слабая угольная кислота, определяющая рН в точке эквивалентности:
рН = 1/2 рК 1 (Н2СО3)– 1/2 lgС(H2CO3)= 1/2 .6,35 – 1/2lg 0,1 = 3,675.
Для титрования лучше всего подходит метиловый оранжевый.
Бюретку ополаскивают приготовленным раствором HCl и наполняют ее почти доверху раствором соляной кислоты. Затем, подставив под бюретку стакан и приоткрыв зажим, заполняют нижний конец бюретки так, чтобы в ней не оставалось пузырьков воздуха, нижний мениск раствора HCl в бюретке должен находиться на нулевом делении. При отсчете по бюретке (и пипетке) глаз должен быть на уровне мениска.
Ход определения. В колбу для титрования пипеткой отбирают 10,00 мл приготовленного раствора Na 2 CO 3 , добавляют 1–2 капли метилового оранжевого и титруют раствором HCl до изменения цвета из желтого в оранжево-розовый. Опыт повторяют несколько раз, полученные результаты заносят в таблицу 4, находят средний объем соляной кислоты и рассчитывают ее молярную концентрацию эквивалента, титр и титр по определяемому веществу.
1,2679;
Г крнт 51,4°С, p крит 8,258 МПа, d крит
0,42 г/см 3 ;
-92,31 кДж/ , D
H пл 1,9924 кДж/ (-114,22°С),
D
H исп 16,1421 кДж/ (-8,05°С);186,79
Дж/(моль·К); (Па): 133,32·10 -6 (-200,7°С), 2,775·10 3
(-130,15°С), 10,0·10 4 (-85,1 °С), 74,0·10 4
(-40°С), 24,95 · 10 5 (О °С), 76,9 · 10 5 (50 °С);
ур-ние температурной зависимости lgp(кПа) = -905,53/Т+
1,75lgT- -500,77·10 -5 T+3,78229 (160-260 К); коэф.
0,00787; g
23 мН/см (-155°С); r
0,29·10 7 Ом·м (-85°С),
0,59·10 7 (-114,22°С). См. также табл. 1.
Р-римость НС1 в
при 25 °С и 0,1 МПа (мол. %): в пентане-0,47, гексане-1,12, гептане-1,47,
октане-1,63. Р-римость НС1 в алкил- и арилгалогенидах невелика, напр. 0,07 /
для С 4 Н 9 С1. Р-римость в интервале от -20 до 60° С
уменьшается в ряду дихлорэтан-три-хлорэтан-тетрахлорэтан-трихлорэтилен. Р-римость
при 10°С в ряде составляет примерно 1 / , в эфирах
карбоновых к-т 0,6 / , в карбо-новых к-тах 0,2 / . В
образуются устойчивые R 2 O · НСl. Р-римость НС1 в
подчиняется и составляет для КСl 2,51·10 -4
(800°С), 1,75·10 -4 / (900°С), для NaCl 1,90·10 -4
/ (900 °С).
Соляная к-та.
НСl в воде-сильно экзо-термич. процесс, для бесконечно разб. водного р-ра D
H 0
НСl -69,9 кДж/ , Сl -
-
167,080 кДж/ ; НС1 в полностью ионизирован. Р-римость НС1 в зависит
от т-ры (табл. 2) и парциального НС1 в газовой смеси. Плотность соляной разл. и h
при 20 °С представлены в табл. 3 и 4. С повышением
т-ры h
соляной понижается, напр.: для 23,05%-ной соляной при 25 °С h
1364мПа·с, при 35 °С 1,170 мПа·с.соляной , содержащей h
на 1 НС1, составляет [кДж/(кг·К)]:
3,136 (п = 10), 3,580 (п = 20), 3,902 (п =50), 4,036 (n
= 100), 4,061 (п = 200).
НСl образует с (табл. 5). В системе HCl-вода существует три эвтектич. точки: - 74,7 °С
(23,0% по массе НСl); -73,0°С (26,5% НСl); -87,5°С (24,8% НС1, метастабильная
фаза). Известны НСl·nН 2 О, где n =
8, 6 (т. пл. -40 °С), 4, 3 (т. пл. -24,4°С), 2 (т. пл. -17,7°С)
и 1 (т. пл. -15,35°С). кристаллизуется из 10%-ной соляной при -20, из
15%-ной-при -30, из 20%-ной-при -60 и из 24%-ной-при -80°С. Р-римость галогенидов
с увеличением НСl в соляной падает, что используют для их
.
Химические свойства. Чистый
сухой НСl начинает диссоциировать выше 1500°С, химически пассивен. Мн. ,
С, S, P не взаимод. даже с жидким НСl. С ,
реагирует выше 650 °С, с Si, Ge и В-в присут. АlСl 3 ,
с переходных металлов-при 300 °С и выше. Окисляется О 2
и HNO 3 до Сl 2 , с SO 3 дает C1SO 3 H.
О р-циях с орг. соединениями см. .
С
оляная химически
весьма активна. Растворяет с выделением Н 2 все , имеющие отрицат.
,
со
мн. и образует , выделяет своб. к-ты из
таких , как , и др.
Получение.
В пром-сти
НСl получают след. способами-сульфатным, синтетич. и из абгазов (побочных )
ряда процессов. Первые два метода теряют свое значение. Так, в США в 1965 доля
абгазной соляной составляла 77,6% в общем объеме произ-ва, а в 1982-94%.
Произ-во соляной (реактивной,
полученной сульфатным способом, синтетич., абгазной) заключается в получении
НСl с послед. его . В зависимости от способа отвода теплоты
(достигает 72,8 кДж/) процессы разделяются на изотермич., адиабатич.
и комбинированные.
Сульфатный метод основан
на взаимод. NaCl с конц. H 2 SO 4 при 500-550 °С. Реакц.
содержат от 50-65% НСl (муфельные ) до 5% НСl (реактор с ).
Предложено заменить H 2 SO 4 смесью SO 2 и О 2
(т-ра процесса ок. 540 °С, кат.-Fе 2 О 3).
В основе прямого синтеза
НСl лежит цепная р-ция : Н 2
+ Сl 2 2НСl+184,7кДж
К р рассчитывается по ур-нию: lgK p
= 9554/T- 0,5331g T+ 2,42.
Р-ция инициируется светом,
влагой, твердыми пористыми ( , пористая Pt) и нек-рыми минер.
в-вами ( , ). Синтез, ведут с избытком Н 2 (5-10%) в камерах
сжигания, выполненных из стали, огнеупорного кирпича. Наиб.
совр. материал, предотвращающий загрязнение НСl,-графит, импрегнированный фе-ноло-формальд.
смолами. Для предотвращения взрывного характера смешивают непосредственно
в факеле пламени горелки. В верх. зоне камер сжигания устанавливают
для охлаждения реакц. до 150-160°С. Мощность совр. графитовых
достигает 65 т/сут (в пересчете на 35%-ную соляную ). В случае дефицита Н 2
применяют разл. модификации процесса; напр., пропускают смесь Сl 2
с водяным через слой пористого раскаленного :
2Сl 2 + 2Н 2 О
+ С :
4НСl + СО 2 + 288,9 кДж
Т-ра процесса (1000-1600
°С) зависит от типа и наличия в нем примесей, являющихся
(напр., Fe 2 O 3). Перспективно использование смеси СО с
:
СО + Н 2 О + Сl 2
:
2НСl + СО 2
Более 90% соляной в развитых
странах получают из абгаз-ного НСl, образующегося при и дегидрохло-рировании
орг. соединений, хлорорг. отходов, получении калийных
нехлорир. и др. Абгазы содержат разл. кол-ва НС1, инертные примеси
(N 2 , H 2 , СН 4), малорастворимые в орг.
в-ва ( , ), водорастворимые в-ва (уксусная к-та, ),
кислые примеси (Сl 2 , HF, О 2) и . Применение изотермич.
целесообразно при низком содержании НС1 в абгазах (но при содержании
инертных примесей менее 40%). Наиб. перспективны пленочные , позволяющие
извлекать из исходного абгаза от 65 до 85% НСl.
Наиб. широко применяют
схемы адиабатич. . Абгазы вводят в ниж. часть , а (или
разбавленную соляную )-противотоком в верхнюю. Соляная нагревается до т-ры
благодаря теплоте НСl. Изменение т-ры и НСl
дано на рис. 1. Т-ра определяется т-рой к-ты соответствующей
(макс. т-ра-т. кип. азеотропной смеси-ок. 110°С).
На рис. 2 дана типовая
схема адиабатич. НСl из абгазов, образующихся при (напр.,
получение ). НСl поглощается в 1, а остатки малорастворимых
в орг. в-в отделяют от после в аппарате 2, доочищают в
хвостовой колонне 4 и сепараторах 3, 5 и получают товарную соляную .
Рис. 1. Схема распределения т-р (кривая 1) и
Соляная кислота – это прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость без взвешенных или эмульгированных частиц
Соляная кислота представляет собой раствор газообразного хлористого водорода HCl в воде. Последний представляет собой гигроскопичный бесцветный газ с резким запахом. Обычно употребляемая концентрированная соляная кислота содержит 36 – 38% хлористого водорода и имеет плотность 1, 19 г/см3. Такая кислота дымит на воздухе, так как из неё выделяется газообразный HCl; при соединении с влагой воздуха образуются мельчайшие капельки соляной кислоты. Она является сильной кислотой и энергично взаимодействует с большинством металлов. Однако такие металлы, как золото,платина, серебро, вольфрам и свинец, соляной кислотой практически не травятся. Многие недрагоценные металлы, растворяясь в кислоте, образуют хлориды, например цинк:
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
Чистая кислота бесцветна, а техническая имеет желтоватый оттенок, вызванный следами соединений железа, хлора и других элементов (FeCl3). Часто применяют разбавленную кислоту, содержащую 10% и меньше хлористого водорода. Разбавленные растворы не выделяют газообразного HClи не дымят ни в сухом, ни во влажном воздухе.
Применение соляной кислоты
Соляная кислота широко используется в промышленности при извлечении металлов из руд, травлении металлов и т. д. Также она используется при изготовлении паяльной жидкости, при осаждении серебра и как составная частьцарской водки.
Масштабы применения соляной кислоты в промышленности меньше, чем азотной. Связано это с тем, что соляная кислота вызывает коррозию стальной аппаратуры. К тому же летучие пары её довольно вредны и также вызывают коррозию металлических изделий. Это нужно учитывать при хранении соляной кислоты. Хранят и перевозят соляную кислоту в гуммированных цистернах и бочках, т.е. в сосудах, внутренняя поверхность которых покрыта кислотостойкой резиной, а также в стеклянных бутылях и полиэтиленовой посуде.
Соляная кислота применяется для получения хлоридов цинка, марганца, железа и других металлов, а также хлористого аммония. Соляную кислоту применяют для очистки поверхностей металлов, сосудов, скважин от карбонатов, окислов и других осадков и загрязнений. При этом используют специальные добавки - ингибиторы, которые защищают металл от растворения и коррозии, но не задерживают растворение окислов, карбонатов и других подобных соединений.
HCl применяется в промышленном производстве синтетических смол, каучуков. Используется как сырьё в производстве хлористого метила из метилового спирта, хлористого этила из этилена, хлорвинила из ацетилена.
Отравление соляной кислотой
HCl ядовит. Отравления происходят обычно туманом, образующимся при взаимодействии газа с водяными парами воздуха. HCl поглощается также на слизистых оболочках с образованием кислоты, вызывающей их сильное раздражение. При длительной работе в атмосфере HCl наблюдаются катары дыхательных путей, разрушение зубов, изъязвление слизистой оболочки носа, желудочно-кишечные расстройства. Допустимое содержание HCl в воздухе рабочих помещений не более 0, 005 мг/л. Для защиты используют противогаз, защитные очки, резиновые перчатки, обувь, фартук.
В то же время, наше пищеварение невозможно без соляной кислоты, её концентрация в желудочном соке достаточно высока. Если в организме кислотность понижена, то пищеварение нарушается, и врачи прописывают таким больным приём соляной кислоты перед началом еды.
Применение в быту соляной кислоты
Концентрированная «солянка» смешивается с водой в любой пропорции для бытовых нужд. Сильный раствор этой неорганической кислоты без труда очищает фаянсовую сантехнику от известкового налета и ржавчины, а более слабым можно убрать с тканей пятна ржавчины, чернил, ягодного сока.
Если приглядитесь, на средстве для чистки унитазов «Туалетный утенок» написано, что в состав сходит соляная кислота, поэтому работать с ним нужно в резиновых перчатках и беречь глаза от попадания в них брызг.
Кроме того, без этой кислоты немыслима жизнь ни одного человека – она содержится в желудке и именно благодаря ей пища, попавшая в желудок, растворяется (переваривается).
К тому же, эта кислота служит первым барьером от болезнетворных бактерий, попавших в желудок – они погибают в кислой среде.
Ну а людям, страдающим от гастрита с повышенной кислотностью, эта кислота тоже хорошо знакома. Они даже уменьшают ее действие, чтобы она не разрушала стенки желудка, с помощью специальных препаратов, которые взаимодействуют с ней и уменьшают ее концентрацию.
Самые популярные – это препараты, содержащие оксиды магния и алюминия, например, «Маалокс». Впрочем, есть и экстремальщики, которые пьют пищевую соду, хотя уже доказано, что это приводит лишь к временному облегчению.
Соляная кислота - химическое вещество, что представлено в виде взаимодействия воды и хлористого водорода. В чистом виде кислота не имеет цвета. Технический вид кислоты обладает желтоватым оттенком, потому как содержит железо хлор и некоторые другие элементы. Соляная кислота используется во многих сферах жизнедеятельности человека. Области применения соляной кислоты очень разнообразны. Рассмотрим их дальше.
Применение соляной кислоты в промышленности
К примеру, пищевая промышленность использует кислоту в качестве пищевой добавки Е507. Такая добавка применяется в процессе изготовления водочной продукции, а так же различных сиропов. Применение соляной кислоты в пищевой промышленности, в основном, играет роль регулятора кислотного состояния продуктов. В металлургии пользуется популярностью техническая соляная кислота. Её используют для очистки металла перед паянием или лужением. Травление и декапирование в гальванопластике не обходится без участия соляной кислоты. Она создает активную среду для выше упомянутых процессов.
Чтобы применение соляной кислоты в промышленности не создавало лишних проблем, нужно с ответственностью подходить к выбору её вида и концентрации.
Применение соляной кислоты в быту
Вы, наверное, не задумывались о составе чистящих средств, которыми ежедневно пользуетесь. Во многих из них присутствует соляная кислота. Применение в быту, для унитаза: мы используем средства, которые обладают высокой кислотностью, именно поэтому, стоит их использовать только в резиновых перчатках. Это позволит уберечь ваши руки от раздражения.
Хозяйки используют в домашних условиях раствор соляной кислоты. Применение его в качестве пятновыводителя помогает избавиться от следов ржавчины или чернил на одежде. Соляная кислота должна храниться в стеклянных емкостях в местах, труднодоступных для маленьких детей. Если соляная кислота попала на кожу или слизистые оболочки, необходимо срочно промыть пораженный участок проточной водой. Применение соляной кислоты в домашних условиях должно производиться с соблюдением правил безопасности. Помимо способности к выведению сложных пятен с одежды, соляная кислота применяется для борьбы с накипью. Чтобы не усугубить ситуацию при очистке грязной посуды, рекомендуется применять определенную концентрацию кислоты. В этих случаях используется кислота соляная ингибированная, применение которой позволяет сохранить целостность посуды из хрупких материалов.
Чтобы держать свое жилье и одежду в чистоте, у Вас обязательно должна быть дома соляная кислота. Применение в быту должно быть крайне осторожным, дабы не навредить себе и вещам, с которыми взаимодействуете.
Применение соляной кислоты в медицине
Соляная кислота является одной из составляющих желудочного сока человека. Поэтому, в случае снижения её концентрации, назначают прием лекарственных препаратов на основе соляной кислоты. Применение соляной кислоты в медицине играет особую роль в состоянии здоровья человека с заболеваниями пищеварительного тракта. Благодаря наличию определенного количества соляной кислоты в желудочном соке - пища переваривается, а микроорганизмы, которые попадают в желудок - гибнут.
Для лечения специфических болезней кожи (бородавки) так же используется соляная кислота. Применение в народной медицине нашло широкое распространение: для улучшения пищеварения при пониженой кислотности желудочного сока, перед приемем пищи необходимо принимать препараты соляной кислоты. Применение соляной кислоты (солей) помогает в борьбе с нарушениями пищеварения.
Применение соляной кислоты в строительстве
Для улучшения качестве многих процессов на стройке используется соляная кислота. К примеру, добавление соляной кислоты в бетонную смесь повышает её морозостойкость. Так же, смесь быстрее застывает, а кладка становится более устойчива к влаге. Известно так же применение соляной кислоты в строительстве в качестве очистителя от известняка. Красный кирпич очищается от грязи и следов от строительных материалов с помощью 10% раствора соляной кислоты. Важно помнить, что не все виды кирпичей поддаются воздействию соляной кислоты без повреждения структуры строительного изделия. Поэтому, нужно пользоваться только десятипроцентной соляной кислотой. Химический раствор соляной кислоты значительно экономит финансы, ведь другие очистители могут стоить в десятки раз дороже.
Низкая стоимость не делает применение соляной кислоты менее эффективным. Кислоту используют по многих отраслях промышленности: от медицинской до строительной. Но, как и все остальные кислоты, соляная обладает свойствами раздражать кожу, а высокие концентрации могут привести к ожогам.
Приобрести соляную кислоту вы можете онлайн, перейдя по ссылке