Acid clorhidric (HCl) Structura, proprietăți, riscuri și utilizări

acid clorhidric (HCl) este un compus anorganic care se formează prin dizolvarea în apă a acidului clorhidric gazos, provenind din ionul de hidroniu (H₃O⁺) și ionul de clorură (Cl^-). Mai specific, hidrazida clorului cu halogen este hidrogen.

HCI este un acid puternic care este ionizat complet în apă și produsele sale de ionizare sunt stabile. Ionizarea completă a HCl este coroborată de faptul că pH-ul unei soluții de HCI 0,1 M este 1.

Principala metodă pentru producerea industrială a HCI este clorurarea compușilor organici pentru a produce, de exemplu, diclormetan, tricloretilenă, perchloretilenă sau clorură de vinil. HCI este un produs secundar al reacției de clorurare.

Se utilizează în titrarea bazelor în numeroase reacții chimice, în digestia chimică a compușilor organici etc.

Vaporii de acid clorhidric (acid clorhidric) pot cauza vătămări grave ale ochilor. În plus, pot provoca iritații și probleme severe în tractul respirator.

Lumina gastrică are un pH acid (1-3) cu o concentrație ridicată de HCI. Prezența acidului favorizează sterilizarea conținutului gastric, inactivând numeroasele bacterii prezente în alimente. Acest lucru ar explica gastroenterita asociată cu afecțiunea achlorhidriei.

În plus, HCI facilitează digestia proteinelor prin activarea enzimei pepsinei cu acțiune proteolitică.

Se utilizează în curățarea bazinelor, de obicei este suficient un detergent comun, dar există pete care se lipesc între plăci, necesitând în aceste cazuri utilizarea acidului clorhidric.

Se folosește pentru controlul pH-ului în produsele farmaceutice, alimente și apă potabilă. Se utilizează și în neutralizarea fluxurilor de deșeuri care conțin materiale alcaline.

Acidul clorhidric este utilizat în regenerarea rășinilor schimbătoare de ioni, utilizat pentru sechestrarea ionilor metalici sau a altor tipuri de ioni în industrie, în laboratoarele de cercetare și în purificarea apei potabile.

Pe de altă parte, se poate menționa, de asemenea, că acidul clorhidric, un compus gazos, este o moleculă diatomică, iar atomii care îl formează sunt uniți printr-o legătură covalentă. În timp ce acidul clorhidric este un compus ionic care în soluție apoasă disociază în H⁺ și Cl^-. Interacțiunea dintre acești ioni este de tip electrostatic.

index

• 1 Structura chimică
• 2 Formare
• 3 Unde este?
  • 3.1 gastrin
  • 3.2 Histamina
  • 3.3 Acetilcolină
  • 3.4 Alte surse de HCI biologic
• 4 Proprietăți fizice și chimice
  • 4.1 Greutatea moleculară
  • 4.2 Culoare
  • 4.3 Mirosul
  • 4.4 Gust
  • 4.5 Punct de fierbere
  • 4.6 Punctul de topire
  • 4.7 Solubilitate în apă
  • 4.8 Solubilitate în metanol
  • 4.9 Solubilitate în etanol
  • 4.10 Solubilitate în eter
  • 4.11 Densitate
  • 4.12 Densitatea gazelor
  • 4.13 Densitatea vaporilor
  • 4.14 Presiunea aburului
  • 4.15 Stabilitate
  • 4.16 Auto-aprindere
  • 4.17 Descompunere
  • 4.18 Corozivitatea
  • 4.19 Tensiunea de suprafață
  • 4.20 Polimerizarea
• 5 Utilizări
  • 5.1 Industria și casa
  • 5.2 Sinteze și reacții chimice
• 6 Riscuri și toxicitate
• 7 Prevenirea daunelor cu acid clorhidric
• 8 Referințe

Structura chimică

Fiecare moleculă de HCI este formată de un atom de hidrogen și un atom de clor. Deși la temperatura camerei HCl este otrăvitor și un gaz incolor, dacă este dizolvat în apă, se administrează acid clorhidric.

pregătire

-Poate fi produs prin electroliza NaCl (clorura de sodiu) care provine din H₂ (g), Cl₂ (g), 2Na (ac) și OH^- (Aq). atunci:

H₂ + Cl₂ => 2 HCI

Aceasta este o reacție exotermă.

-HCI se produce prin reacția clorurii de sodiu cu acidul sulfuric. Proces care poate fi schematizat în felul următor:

NaCI + H₂SW₄  => NaHSO₄ + HCI

Clorura de hidrogen se colectează apoi și clorura de sodiu reacționează cu bisulfit de sodiu conform următoarei reacții:

NaCI + NaHSO₄ => Na₂SW₄ + HCI

Această reacție a fost introdusă de Johan Glauber în secolul al XVII-lea pentru a produce acid clorhidric. În prezent este folosit în principal în laboratoare, deoarece importanța utilizării sale industriale a scăzut.

- Acidul clorhidric poate fi produs ca un produs secundar al clorinării compușilor organici, ca de exemplu: în producția de diclormetan.

C₂H₄ + Cl₂  => C₂H₄CI₂

C₂H₄CI₂ => C₂H₃Cl + HCI

Această metodă de producere a HCl este mai utilizată din punct de vedere industrial, calculând că 90% din HCl produs în Statele Unite este prin această metodologie.

-În cele din urmă, HCl este produs în incinerarea deșeurilor organice clorurate:

C₄H₆CI₂ + 5 O₂ => 4 CO₂ + 2 H₂O + 2 HCI

Unde este?

Acidul clorhidric este concentrat în lumenul gastric unde se atinge un pH de 1.Existența unei bariere de mucus, bogată în bicarbonat, împiedică deteriorarea celulelor gastrice datorită pH-ului gastric scăzut.

Există trei stimulente fiziologice principale pentru secreția de H⁺ de către celulele parietale ale corpului gastric: gastrin, histamină și acetilcolină.

gastrină

Gastrinul este un hormon care este secretat în regiunea antrumului gastric care acționează în creșterea concentrației intracelulare de Ca, intermediar al activării transportului activ de H⁺ spre lumina gastrică.

Transportul activ este realizat de o enzimă ATPază care utilizează energia conținută în ATP pentru a transporta H⁺ spre lumenul gastric și introduceți K⁺.

histamina

Este secretat de așa-numitele celule de enterochromafină (SEC) ale corpului gastric. Acțiunea sa este mediată de o creștere a concentrației de AMP ciclic și acționează prin creșterea, cum ar fi gastrina, a transportului activ de H⁺ spre lumina gastrică mediată de o pompă H⁺-K⁺.

acetilcolină

Este secretat de terminalele nervului vagal, cum ar fi gastrina mediază acțiunea sa printr-o creștere a Ca intracelulare, activând acțiunea pompei H⁺-K⁺.

H⁺ din celulele parietale provine din reacția CO₂ cu H₂Sau pentru a forma H₂CO₃ (acid carbonic). Aceasta se descompune mai târziu în H⁺ și HCO₃^-. H⁺ este transportat activ în lumenul gastric prin membrana apicală gastrică. Între timp, HCO₃^- este dus la sânge cuplat la intrarea Cl^-.

Mecanismul de contra-transport sau anti-transport Cl^-HCO₃^- care apare în membrana bazală a celulelor parietale produce acumularea intracelulară de Cl^-. Ulterior, ionul trece în lumenul gastric care însoțește H⁺. Se estimează că secreția gastrică de HCI are o concentrație de 0,15 M.

Alte surse de HCI biologic

Există și alți stimuli pentru secreția de HCI de către celulele parietale, cum ar fi cofeina și alcoolul.

Ulcerele gastrice și duodenale apar atunci când bariera care protejează celulele gastrice de acțiunea nocivă a HCI este întreruptă.

Prin eliminarea acțiunii protectoare menționate mai sus a bacteriei Helicobacter pilori, acidul acetilsalicilic și medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) contribuie la producerea ulcerelor.

Acțiunea secretă are rolul de a elimina microbii prezenți în alimente și de a începe digestia proteinelor prin acțiunea pepsinei. Principalele celule ale corpului gastric secretă pepsinogen, o proenzimă care este transformată în pepsină de pH-ul scăzut al lumenului gastric.

Proprietăți fizice și chimice

Greutate moleculară

36,458 g / mol.

culoare

Este un lichid incolor sau ușor gălbui.

miros

Este un miros iritant plin de miros.

aromă

Pragul pentru degustare este apa curată este o concentrație de 1,3 x 10^-4 moli / l.

Punct de fierbere

-121ºF până la 760 mmHg. -85,05 ° C până la 760 mmHg.

Punctul de topire

-174 ° F (-13,7 ° F) pentru o soluție de HCl de 39,7% în greutate în apă), -114,22 ° C

Solubilitate în apă

Soluția de HCI poate avea 67% greutate / greutate la 86 ° F; 82,3 g / 100 g apă la 0 ° C; 67,3 g / 100 g apă la 30 ° C și 63,3 g / 100 g apă la 40 ° C

Solubilitate în metanol

51,3 g / 100 g de soluție la 0 ° C și 47 g / 100 de soluție la 20 ° C

Solubilitate în etanol

41,0 / 100 g de soluție la 20 ° C

Solubilitate în eter

24,9 g / 100 soluție la 20 ° C

densitate

1,059 g / ml la 59 ° F într-o soluție 10,17% g / g.

Densitatea gazelor

1,00045 g / l

Densitatea vaporilor

1,268 (în raport cu aerul luat ca 1)

Presiunea aburului

32,452 mmHg la 70 ° C; 760 mmHg la -120,6 ° F

stabilitate

Are o stabilitate termică ridicată.

autoaprinderea

Nu este inflamabil.

descompunere

Se descompune prin încălzire care emite un fum toxic de clor.

Viscozitate: 0,405 cPoise (lichid la 118,6 ° K), 0,0131 c Poise (vapori la 273,06 K).

corozivitate

Este foarte coroziv pentru aluminiu, cupru și oțel inoxidabil. Atacă toate metalele (mercur, aur, platină, argint, tantal, cu excepția anumitor aliaje).

Tensiune de suprafață

23 mN / cm la 118,6º K.

polimerizare

Aldehidele și epoxizii se supun polimerizării violente în prezența acidului clorhidric.

Proprietățile fizice, cum ar fi vâscozitatea, presiunea vaporilor, punctul de fierbere și punctul de topire sunt influențate de concentrația procentuală în greutate de HCI.

aplicații

Acidul clorhidric are multe utilizări în casă, în diferite industrii, în laboratoare de predare și cercetare etc.

Industria și casa

- Acidul clorhidric este utilizat în procesarea hidrometalurgică, de exemplu în producerea de alumină și dioxid de titan. Se utilizează în activarea producției de gropi de petrol.

Injectarea acidului crește porozitatea în jurul uleiului, favorizând astfel extracția acestuia.

- Este folosit pentru eliminarea depozitelor de CaCO₃ (carbonat de calciu) prin transformarea sa în CaCl₂ (clorură de calciu), care este mai solubilă și ușor de îndepărtat. De asemenea, este utilizat industrial în prelucrarea oțelului, material cu numeroase utilizări și aplicații, atât în ​​industrii, cât și în clădiri și în casă.

- Masonii folosesc soluții de HCI pentru spălarea și curățarea cărămizilor. Este folosit la domiciliu pentru curățarea și dezinfectarea băilor și a scurgerilor acestora. În plus, acidul clorhidric este utilizat în gravuri, inclusiv operațiuni de curățare a metalelor.

-cele acid clorhidric are aplicabilitate în îndepărtarea stratului de oxid de fier mucegaita, care se acumulează pe oțel înainte de prelucrarea ulterioară în extrudare, laminare, galvanizare, etc.

credință₂O₃ + Fe + 6 HCI => 3 FeCl₂ + H₂O

-Deși fi extrem de coroziv este utilizat pentru îndepărtarea petelor de metale fier, cupru si alama, fiind utilizat o diluție de 1:10 în apă.

Sinteza și reacțiile chimice

- Acidul clorhidric se utilizează în reacțiile de titrare a bazelor sau alcalinilor, precum și în ajustarea pH-ului soluțiilor. În plus, este utilizat în numeroase reacții chimice, de exemplu în digestia proteinelor, studii anterioare amino conținutului de acid și procedura de identificare.

- O utilizare principală a acidului clorhidric este producerea de compuși organici, cum ar fi clorura de vinil și diclormetanul. Acidul este un intermediar în producția de policarbonați, carbon activ și acid ascorbic.

- Se folosește la fabricarea adezivilor. În timp ce se află în industria textilă, se utilizează în procesul de înălbire a țesăturilor. Se folosește în industria de tăbăcire din piele care intervine în procesarea acesteia. Se găsește de asemenea în uz ca îngrășământ și în producția de clor, coloranți etc. De asemenea, este utilizat în galvanizare, în fotografie și în industria cauciucului.

- Este utilizat în producția de mătase artificială, în rafinarea uleiurilor, grăsimilor și săpunurilor. În plus, este utilizat în reacțiile de polimerizare, izomerizare și alchilare.

Riscuri și toxicitate

Are acțiune corosivă asupra pielii și membranelor mucoase care produc arsuri. Acestea, dacă sunt severe, pot provoca ulcerații, lăsând cicatrici și cicatrici retractabile. Contactul cu ochii poate determina reducerea sau pierderea totală a vederii datorită deteriorării corneei.

Când acidul atinge fața poate provoca cicitrici severi care defectează fața. Contactul frecvent cu acidul poate provoca, de asemenea, dermatită.

Ingestia de acid clorhidric determină arderea gurii, gâtului, esofag și tractul gastro-intestinal, provocând greață, vărsături și diaree. În cazuri extreme se poate produce perforarea esofagului și a intestinului, cu stop cardiac și moarte.

De altfel, vaporii de acid, în funcție de concentrația sa poate provoca iritații ale tractului respirator, cauzând faringite, edem glotal, îngustarea bronșita bronșic, cianoză și edem pulmonar (acumulare excesivă de lichid în plămâni) și, în cazuri extreme, moartea.

Expunerea la nivele ridicate de vapori de acid poate determina umflarea și spasmul gâtului cu sufocare ulterioară.

Necroza dentară manifestată în dinți cu pierderea strălucirii este, de asemenea, frecventă; ele devin galbene și moi, și în cele din urmă se rupe.

Prevenirea deteriorării cu acid clorhidric

Există un set de reguli pentru siguranța persoanelor care lucrează cu acid clorhidric:

- Persoanele cu antecedente de afecțiuni respiratorii și digestive nu ar trebui să lucreze în medii cu prezența acidului.

- Lucrătorii trebuie să poarte haine rezistente la acizi, chiar și cu glugă; lentile de protecție a ochilor, proteze pentru brațe, mănuși rezistente la acizi și încălțăminte cu aceleași caracteristici. De asemenea, utilizat în măști de gaze și a cazurilor de expunere severă la vapori de acid clorhídtico utilizarea aparatelor de respirat, se recomandă.

- Mediul de lucru ar trebui să aibă, de asemenea, dușuri de urgență și fântâni pentru spălarea ochilor.

- În plus, există standarde pentru mediile de lucru, cum ar fi tipul podelei, circuitele închise, protecția echipamentului electric etc.

referințe

1. StudiousGuy. (2018). Acid clorhidric (HCl): utilizări și aplicații importante. Luat de la: studiousguy.com
2. Ganong, W. F. (2003). Revizuirea fiziologiei medicale. Ediția a XXI-a. Companiile McGraw-Hill INC.
3. Extract. (2018). Acid clorhidric. Luat de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Weebly. Acid clorhidric. Luat de la: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
5. CTR. Fișa cu date de securitate pentru acidul clorhidric. [PDF]. Luat de la: uacj.mx