Hydrochloric Acid (HCl) Structuur, eigenschappen, risico's en toepassingen



de zoutzuur (HCl) is een anorganische verbinding die wordt gevormd door het oplossen in water van waterstofchloride, afkomstig van het hydronium-ion (H3O+) en het chloride-ion (Cl-). Meer specifiek is het het hydrazide van halogeen chloor met waterstof.

HCl is een sterk zuur dat volledig geïoniseerd is in water en de ionisatieproducten ervan zijn stabiel. De volledige ionisatie van HC1 wordt bevestigd door het feit dat de pH van een 0,1 M HCl-oplossing 1 is.

De belangrijkste methode voor de industriële productie van HCl is de chlorering van organische verbindingen om te produceren, bijvoorbeeld dichloormethaan, trichloorethyleen, perchloorethyleen of vinylchloride. HCl is een bijproduct van de chloreringsreactie.

Het wordt gebruikt in basistitraties bij talrijke chemische reacties, bij de chemische afbraak van organische verbindingen, enz..

De dampen van zoutzuur (waterstofchloride) kunnen ernstig letsel aan de ogen veroorzaken. Bovendien kunnen ze irritatie en ernstige problemen in de luchtwegen veroorzaken.

Maagzuur heeft een zure pH (1-3) met een hoge concentratie HCI. De aanwezigheid van zuur bevordert de sterilisatie van het maaggehalte, waardoor talrijke bacteriën in voedsel worden geïnactiveerd. Dit zou de gastro-enteritis verklaren die geassocieerd is met de toestand van achloorhydrie.

Bovendien vergemakkelijkt HCl de vertering van eiwitten door het enzym proteolytische pepsine te activeren.

Het wordt gebruikt bij het reinigen van zwembaden, meestal is een gewoon wasmiddel voldoende, maar er zijn plekken die tussen de tegels blijven hangen, waardoor in deze gevallen het gebruik van zoutzuur nodig is.

Het wordt gebruikt voor het regelen van de pH in farmaceutische producten, voedsel en drinkwater. Het wordt ook gebruikt voor het neutraliseren van afvalstromen die alkalisch materiaal bevatten.

Zoutzuur wordt gebruikt voor de regeneratie van ionenwisselingsharsen, gebruikt om metaalionen of andere soorten ionen in de industrie, in onderzoekslaboratoria en bij de zuivering van drinkwater te sekwestreren..

Aan de andere kant kan ook worden gezegd dat waterstofchloride, een gasvormige verbinding, een di-atomisch molecuul is en de atomen die het vormen verbonden zijn door een covalente binding. Ondertussen is het zoutzuur een ionische verbinding die in waterige oplossing dissocieert in H+ en Cl-. De interactie tussen deze ionen is van het elektrostatische type.

index

  • 1 Chemische structuur
  • 2 Training
  • 3 Waar is het??
    • 3,1 gastrine
    • 3.2 Histamine
    • 3.3 Acetylcholine
    • 3.4 Andere bronnen van biologische HCl
  • 4 Fysische en chemische eigenschappen
    • 4.1 Molecuulgewicht
    • 4.2 Kleur
    • 4.3 Ruik
    • 4.4 Smaak
    • 4.5 Kookpunt
    • 4.6 Smeltpunt
    • 4.7 Oplosbaarheid in water
    • 4.8 Oplosbaarheid in methanol
    • 4.9 Oplosbaarheid in ethanol
    • 4.10 Oplosbaarheid in ether
    • 4.11 Dichtheid
    • 4.12 Gasdichtheid
    • 4.13 Dampdichtheid
    • 4.14 Stoomdruk
    • 4.15 Stabiliteit
    • 4.16 Autoignition
    • 4.17 Ontleding
    • 4.18 Corrosiviteit
    • 4.19 Oppervlaktespanning
    • 4.20 Polymerisatie
  • 5 Gebruik
    • 5.1 Industrieel en thuis
    • 5.2 Synthesen en chemische reacties
  • 6 Risico's en giftigheid
  • 7 Voorkoming van schade door zoutzuur
  • 8 Referenties

Chemische structuur

Elk molecuul HCl wordt gevormd door een waterstofatoom en een chlooratoom. Hoewel HCl bij kamertemperatuur giftig en een kleurloos gas is, wordt zoutzuur gegeven als het in water wordt opgelost.

opleiding

-Het kan worden geproduceerd door elektrolyse van NaCl (natriumchloride), dat H is2 (g), Cl2 (g), 2Na (ac) en OH- (Aq). dan:

H2 +  cl2 => 2 HCl

Dit is een exotherme reactie.

-HCl wordt geproduceerd door natriumchloride te laten reageren met zwavelzuur. Proces dat op de volgende manier kan worden geschematiseerd:

NaCl + H2SW4  => NaHSO4   +   HCl

Het waterstofchloride wordt vervolgens verzameld en het natriumchloride wordt in reactie gebracht met natriumbisulfiet volgens de volgende reactie:

NaCl + NaHSO4 => Na2SW4   +    HCl

Deze reactie werd geïntroduceerd door Johan Glauber in de 17e eeuw om zoutzuur te produceren. Het wordt momenteel voornamelijk in laboratoria gebruikt, omdat het belang van industrieel gebruik is afgenomen.

-Zoutzuur kan worden geproduceerd als een bijproduct van de chlorering van organische verbindingen, bijvoorbeeld: bij de productie van dichloormethaan.

C2H4   +   cl2  => C2H4cl2

C2H4cl2  => C2H3Cl + HCl

Deze methode voor het produceren van HCl wordt industrieel meer gebruikt, waarbij wordt berekend dat 90% van de HCl die in de Verenigde Staten wordt geproduceerd, volgens deze methode is.

-En tenslotte wordt HCl geproduceerd bij de verbranding van gechloreerd organisch afval:

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

Waar is het?

Zoutzuur is geconcentreerd in het maagdarmkanaal waar een pH van 1 wordt bereikt. Het bestaan ​​van een mucusbarrière, rijk aan bicarbonaat, voorkomt dat de maagcellen schade lijden door de lage pH in de maag..

Er zijn drie belangrijke fysiologische stimuli voor de secretie van H+ door de pariëtale cellen van het maaglichaam: gastrine, histamine en acetylcholine.

gastrine

Gastrine is een hormoon dat wordt uitgescheiden in het maag-antrumgebied dat werkt ter verhoging van de intracellulaire concentratie van Ca, tussenproduct van de activering van het actieve transport van H+ naar het maag lumen.

Actief transport wordt uitgevoerd door een ATPase-enzym dat de energie in het ATP gebruikt om H te dragen+ naar het maag lumen en voer K in+.

histamine

Het wordt uitgescheiden door zogenaamde enterochromaffine-achtige cellen (SEC) van het maaglichaam. De werking wordt gemedieerd door een toename in de concentratie van cyclisch AMP en werkt door het verhogen, zoals gastrine, van het actieve transport van H+ naar het maaglicht gemedieerd door een pomp H+-K+.

acetylcholine

Het wordt uitgescheiden door de vagale zenuwuiteinden, zoals gastrine, medieert zijn werking door een toename van intracellulair Ca, waardoor de werking van de pomp H wordt geactiveerd.+-K+.

De H+ van pariëtale cellen komt van de reactie van CO2 met de H2Of om H te vormen2CO3  (koolzuur). Dit ontbindt later in H+ en HCO3-. De H+ het wordt actief getransporteerd naar het maaglumen via het apicale membraan van de maag. Ondertussen, de HCO3- wordt meegenomen naar het bloed gekoppeld aan het Cl-item-.

Het tegentransport- of anti-transportmechanisme Cl-HCO3- die optreedt in het basale membraan van de pariëtale cellen produceert de intracellulaire Cl-ophoping-. Vervolgens gaat het ion naar het maaglumen dat de H vergezelt+. Geschat wordt dat de maagafscheiding van HCl een concentratie van 0,15 M heeft.

Andere bronnen van biologische HCl

Er zijn andere stimuli voor de secretie van HCl door pariëtale cellen zoals cafeïne en alcohol.

Maagzweren en zweren aan de twaalfvingerige darm treden op wanneer de barrière die de maagcellen beschermt tegen de schadelijke werking van HCl wordt verbroken.

Door de bovengenoemde beschermende werking van de bacterie Helicobacter pilori te elimineren, dragen acetylsalicylzuur en niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) bij tot de productie van zweren..

Zure secretie heeft de functie om microben die in voedsel aanwezig zijn te elimineren en de vertering van eiwitten te starten door de werking van pepsine. De hoofdcellen van het maaglichaam scheiden pepsinogeen uit, een pro-enzym dat wordt omgezet in pepsine door de lage pH van het maaglumen.

Fysische en chemische eigenschappen

Moleculair gewicht

36.458 g / mol.

kleur

Het is een kleurloze of enigszins gelige vloeistof.

geur

Het is een irritante, bijtende geur.

smaak

De drempel voor uw proeverij is zuiver water is een concentratie van 1,3 x 10-4 mol / l.

Kookpunt

-121º F tot 760 mmHg. -85,05º C tot 760 mmHg.

Smeltpunt

-174º F (-13,7º F) voor een HCl-oplossing van 39,7% (gewicht / gewicht) in water), -114,22º C.

Oplosbaarheid in water

De HCl-oplossing kan 67% w / w bij 86 ° F hebben; 82,3 g / 100 g water bij 0 ° C; 67,3 g / 100 g water bij 30 ° C en 63,3 g / 100 g water bij 40 ° C.

Oplosbaarheid in methanol

51,3 g / 100 g oplossing bij 0 ° C en 47 g / 100 oplossing bij 20 ° C

Oplosbaarheid in ethanol

41,0 / 100 g oplossing bij 20 ° C

Oplosbaarheid in ether

24,9 g / 100 oplossing bij 20 ° C.

dichtheid

1059 g / ml bij 59 ° F in een 10.17% oplossing w / w.

Gas dichtheid

1.00045 g / L

Dampdichtheid

1,268 (in relatie tot lucht genomen als 1)

Stoom druk

32.452 mmHg bij 70 ° F; 760 mmHg bij -120.6 º F

stabiliteit

Het heeft een hoge thermische stabiliteit.

zelfontbranding

Het is niet ontvlambaar.

ontleding

Ontleedt door verhitting waarbij een giftige chloorrook vrijkomt.

Viscositeit: 0,405 cPoise (vloeistof bij 118,6 º K), 0,0131 c Poise (damp bij 273.06 º K).

bijtende

Het is zeer corrosief voor aluminium, koper en roestvrij staal. Tast alle metalen aan (kwik, goud, platina, zilver, tantaal behalve bepaalde legeringen).

Oppervlaktespanning

23 mN / cm bij 118,6 º K.

polymerisatie

Aldehyden en epoxiden ondergaan een heftige polymerisatie in aanwezigheid van zoutzuur.

De fysische eigenschappen, zoals viscositeit, dampspanning, kookpunt en smeltpunt worden beïnvloed door het percentage concentratie w / w van HCl.

toepassingen

Zoutzuur kan thuis veel worden gebruikt, in verschillende industrieën, in onderwijs- en onderzoekslaboratoria, enz..

Industrieel en thuis

-Zoutzuur wordt gebruikt in hydrometallurgische verwerking, bijvoorbeeld bij de productie van aluminiumoxide en titaniumdioxide. Het wordt gebruikt bij de productie-activering van oliebronnen.

De injectie van het zuur verhoogt de porositeit rond de olie en begunstigt op deze manier de extractie.

-Het wordt gebruikt voor het verwijderen van CaCO-afzettingen3 (calciumcarbonaat) door zijn omzetting in CaCl2 (calciumchloride) dat beter oplosbaar en gemakkelijk te verwijderen is. Evenzo wordt het industrieel gebruikt bij de verwerking van staal, materiaal met tal van toepassingen en toepassingen, zowel in industrieën, als in gebouwen en in huis.

-Metselaars gebruiken HCl-oplossingen voor het wassen en reinigen van bakstenen. Het wordt thuis gebruikt bij het reinigen en desinfecteren van badkamers en hun riolering. Bovendien wordt het zoutzuur gebruikt in de gravures, inclusief metaalreinigingsbewerkingen.

-Zoutzuur vindt toepassing bij het verwijderen van de oxidelaag beschimmelde ijzer, dat zich ophoopt op de stalen voorafgaand aan verdere verwerking bij extrusie, walsen, galvaniseren, etc..

geloof2O3    +    Fe + 6 HCl => 3 FeCl2     +      H2O

-Hoewel het zeer corrosief is, wordt het gebruikt om vlekken van metalen in ijzer, koper en messing te verwijderen, met een 1:10 verdunning in water.

Synthesen en chemische reacties

-Zoutzuur wordt gebruikt in de titreringsreacties van basen of basen, evenals bij het aanpassen van de pH van oplossingen. Bovendien wordt het gebruikt in talrijke chemische reacties, bijvoorbeeld bij de vertering van eiwitten, voorafgaand aan de studie van het aminozuurgehalte en de identificatie ervan..

-Een hoofdgebruik van zoutzuur is de productie van organische verbindingen, zoals vinylchloride en dichloormethaan. Zuur is een tussenproduct bij de productie van polycarbonaten, actieve kool en ascorbinezuur.

-Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van lijmen. In de textielindustrie wordt het gebruikt bij het bleken van stoffen. Het wordt gebruikt in de leerlooierijindustrie die tussenkomt in de verwerking ervan. Het vindt ook gebruik als meststof en in de productie van chloride, kleurstoffen, enz. Het wordt ook gebruikt in galvaniseren, in fotografie en in de rubberindustrie.

-Het wordt gebruikt bij de productie van kunstzijde, bij het raffineren van oliën, vetten en zepen. Bovendien wordt het gebruikt bij de polymerisatie, isomerisatie en alkyleringsreacties.

Risico's en toxiciteit

Het heeft bijtende werking op de huid en slijmvliezen produceren brandwonden. Deze kunnen, indien ernstig, ulceraties veroorzaken, waardoor keloïde en intrekbare littekens achterblijven. Contact met de ogen kan vermindering of volledig verlies van het gezichtsvermogen veroorzaken als gevolg van schade aan het hoornvlies.

Wanneer het zuur het gezicht bereikt, kan dit ernstige krampen veroorzaken die het gezicht ontsieren. Veelvuldig contact met het zuur kan ook dermatitis veroorzaken.

Inname van zoutzuur veroorzaakt het verbranden van de mond, keel, slokdarm en maag-darmkanaal, waardoor misselijkheid, braken en diarree. In extreme gevallen kan perforatie van de slokdarm en de darm optreden, met hartstilstand en overlijden.

Verder zure dampen, afhankelijk van de concentratie kan leiden tot irritatie van de luchtwegen, waardoor faryngitis, glottisoedeem, vernauwing van de bronchiën bronchitis, cyanose en longoedeem (overmatige vochtophoping in de longen) veroorzaken en in extreme gevallen de dood.

Blootstelling aan hoge niveaus van zure dampen kan zwelling en spasmen van de keel veroorzaken met als gevolg verstikking.

Dentale necrose manifesteert zich in tanden met verlies van helderheid zijn ook frequent; ze worden geel en zacht en tenslotte breken ze.

Voorkoming van schade door zoutzuur

Er is een aantal regels voor de veiligheid van mensen die werken met zoutzuur:

-Mensen met een voorgeschiedenis van aandoeningen van de luchtwegen en spijsvertering mogen niet werken in een omgeving met de aanwezigheid van zuur.

-Werknemers moeten zuurbestendige kleding dragen, zelfs met afzuigkappen; oogbescherming lenzen, armbeschermers, zuurbestendige handschoenen en schoenen met dezelfde kenmerken. Ook zij gebruikt in gasmaskers en gevallen van ernstige blootstelling aan dampen clorhídtico zuur wordt aanbevolen om ademhalingstoestel gebruiken.

-De werkomgeving zou ook nooddouches en fonteinen voor het wassen van de ogen moeten hebben.

-Bovendien zijn er normen voor werkomgevingen, zoals vloertype, gesloten circuits, bescherming van elektrische apparatuur, enz..

referenties

  1. StudiousGuy. (2018). Hydrochloric Acid (HCl): Belangrijk gebruik & toepassingen. Overgenomen uit: studiousguy.com
  2. Ganong, W. F. (2003). Beoordeling van medische fysiologie. Eenentwintigste editie. The McGraw-Hill Companies INC.
  3. PubChem. (2018). Zoutzuur. Genomen uit: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Weebly. Zoutzuur. Overgenomen uit: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
  5. CTR. Veiligheidsinformatieblad voor zoutzuur. [PDF]. Genomen uit: uacj.mx