SALTSYRE (HCL): STRUKTUR, EGENSKAPER OG BRUKSOMRÅDER - KJEMI - 2026

Den saltsyre (HCl) eller saltsyre er en uorganisk forbindelse som dannes ved oppløsning i vann av hydrogenklorid, noe som resulterer hydronium-ion (H ₃ O ⁺ ) og kloridioner (Cl ^- ). Mer spesifikt er det hydraciden av halogenklor med hydrogenet.

HCl er en sterk syre som fullstendig ioniserer i vann og ioniseringsproduktene er stabile. Fullstendig ionisering av HCl bekreftes av det faktum at pH i en 0,1 M HCl-løsning er 1.

Av Walkerma på en.wikipedia, fra Wikimedia Commons

Hovedmetoden for industriell produksjon av HCl er klorering av organiske forbindelser for å produsere for eksempel diklormetan, trikloretylen, perkloretylen eller vinylklorid. HCl er et biprodukt av kloreringsreaksjonen.

Det brukes i titrering av baser i en rekke kjemiske reaksjoner, i den kjemiske fordøyelsen av organiske forbindelser, etc.

Damp av saltsyre (hydrogenklorid) kan skade øynene alvorlig. I tillegg kan de forårsake irritasjon og alvorlige problemer i luftveiene.

Magehulen har en sur pH (1-3) med en høy konsentrasjon av HCl. Syre-nærværet favoriserer sterilisering av mageinnholdet, og inaktiverer mange bakterier som er til stede i maten. Dette vil forklare gastroenteritt assosiert med tilstanden achlorhydria.

I tillegg letter HCl fordøyelsen av proteiner ved å aktivere det proteolytiske enzymet pepsin.

Det brukes til rengjøring av svømmebassenger, vanligvis er et vanlig vaskemiddel nok, men det er flekker som fester seg mellom flisene, noe som i disse tilfellene krever bruk av saltsyre.

Det brukes til kontroll av pH i legemidler, mat og drikkevann. Det brukes også i nøytralisering av avfallsstrømmer som inneholder alkalisk materiale.

Saltsyre brukes i regenereringen av ionebytterharpikser, brukt til å sekvestere metallioner eller andre typer ioner i industrien, i forskningslaboratorier og i rensing av drikkevann.

På den annen side kan det også sies at hydrogenklorid, en gassforbindelse, er et diatomisk molekyl og atomer som danner det er forbundet med en kovalent binding. I mellomtiden er saltsyre en ionisk forbindelse som i vandig oppløsning dissosieres til H ⁺ og Cl ^- . Samspillet mellom disse ionene er elektrostatisk.

Kjemisk struktur

Figur 1: Saltsyre dannes ved å oppløse HCl i vann

Hvert HCl-molekyl består av et hydrogenatom og et kloratom. Selv om HCl er giftig og i en fargeløs gass ved romtemperatur, oppløses den i vann, gir den saltsyre.

Opplæring

Figur 2: utseende av saltsyre.

-Det kan fremstilles ved elektrolyse av natriumklorid (NaCl) som stammer H ₂ (g), Cl ₂ (g), 2Na (aq) og OH ^- (aq). Deretter:

H ₂ + Cl ₂ => 2 HCl

Dette er en eksoterm reaksjon.

-HCl produseres ved å reagere natriumklorid med svovelsyre. Prosess som kan skisseres på følgende måte:

NaCl + H ₂ SO ₄ => NaHSO ₄ + HCl

Hydrogenkloridet blir deretter samlet og natriumkloridet ble omsatt med natriumbisulfit i henhold til følgende reaksjon:

NaCl + NaHSO ₄ => Na ₂ SO ₄ + HCl

Denne reaksjonen ble introdusert av Johan Glauber på 1600-tallet for å produsere saltsyre. For tiden brukes det hovedsakelig i laboratorier, siden viktigheten av industriell bruk har avtatt.

-Hydrokloridsyre kan produseres som et biprodukt av klorering av organiske forbindelser, for eksempel: ved fremstilling av diklormetan.

C ₂ H ₄ + Cl ₂ => C ₂ H ₄ Cl ₂

C- ₂ H _4- Cl ₂ => C _to H ₃ Cl + HCl

Denne metoden for å produsere HCl brukes mer industrielt, og beregner at 90% av HCl produsert i USA er etter denne metodikken.

Og til slutt produseres HCl i forbrenning av klorert organisk avfall:

C ₄ H ₆ Cl ₂ + 5 O ₂ => 4 CO ₂ + ₂ H20 + 2 HC1

Hvor befinner det seg?

Saltsyre konsentreres i gastrisk lumen der en pH blir nådd. Eksistensen av en slimbarriere, rik på bikarbonat, forhindrer at gastriske celler blir skadet på grunn av lav gastrisk pH.

Det er tre hovedfysiologiske stimuli for H ⁺ sekresjon av parietalcellene i mage kroppen: gastrin, histamin og acetylcholine.

gastrin

Gastrin er et hormon som skilles ut i regionen av mage antrum som virker ved å øke den intracellulære konsentrasjonen av Ca, en mellommann i aktiveringen av den aktive transporten av H ⁺ til gastrisk lumen.

Aktiv transport utføres av et ATPase-enzym som bruker energien i ATP for å føre H ⁺ til gastrisk lumen og introdusere K ⁺ .

histamin

Det skilles ut av såkalte enterokromaffinlignende celler (SEC) i gastrisk kropp. Virkningen blir formidlet av en økning i konsentrasjonen av syklisk AMP og virker ved å øke, som gastrin, den aktive transporten av H ⁺ til gastrisk lumen formidlet av en H ⁺ -K ⁺ pumpe .

acetylkolin

Det skilles ut av vagale nerveterminaler, akkurat som gastrin formidler virkningen av en økning i intracellulær Ca, og aktiverer virkningen av H ⁺ -K ⁺ -pumpen .

Den H ⁺ i parietalcellene kommer fra reaksjonen av CO ₂ med H ₂ O for å danne H ₂ CO ₃ (karbonsyre). Dette nedbrytes deretter til H ⁺ og HCO ₃ ^- . H ⁺ transporteres aktivt til gastrisk lumen gjennom den apikale gastriske membran. I mellomtiden føres HCO ₃ ^- inn i blodet kombinert med inngangen til Cl ^- .

Mottransport- eller antitransportmekanismen Cl ^- HCO ₃ ^- som oppstår i kjelleren membranen av parietalceller produserer den intracellulære akkumulering av Cl ^- . Deretter passerer ionet i gastrisk lumen som følger med H ⁺ . Gastrisk HCl-sekresjon er estimert å ha en konsentrasjon på 0,15 M.

Andre kilder til biologisk HCl

Det er andre stimuli for HCl-sekresjon av parietalceller som koffein og alkohol.

Magesår oppstår når barrieren som beskytter gastriske celler mot den skadelige virkningen av HCl blir forstyrret.

Ved å eliminere den beskyttende virkningen som er nevnt av Helicobacter pylori-bakteriene, bidrar acetylsalisylsyre og ikke-steroide antiinflammatoriske medisiner (NSAIDs) til produksjonen av magesår.

Syresekresjonen har som funksjon å eliminere mikrober som er tilstede i maten og starte fordøyelsen av proteiner, gjennom virkningen av pepsin. Hovedcellene i gastrisk kropp utskiller pepsinogen, et proenzym som omdannes til pepsin av den lave pH-verdien i gastrisk lumen.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Molekylær vekt

36,488 g / mol.

Farge

Det er en fargeløs eller svakt gulaktig væske.

lukt

Det er en irriterende skarp lukt.

Smak

Terskelen for å smake i rent vann er en konsentrasjon på 1,3 x ^10-4 mol / l.

Kokepunkt

-121º F til 760 mmHg. -85,05 ° C til 760 mmHg.

Smeltepunkt

-17,7 ºF (-13,7 ºF) for en løsning av HCl på 39,7 vekt / vekt i vann), -114,22 ºC.

Vannløselighet

HCl-løsningen kan være 67% vekt / p ved 86 ° F; 82,3 g / 100 g vann ved 0 ° C; 67,3 g / 100 g vann ved 30 ° C og 63,3 g / 100 g vann ved 40 ° C

Løselighet i metanol

51,3 g / 100 g løsning ved 0 ° C og 47 g / 100 løsning ved 20 ° C

Løselighet i etanol

41,0 / 100 g løsning ved 20 ° C

Løselighet i eter

24,9 g / 100 løsning ved 20 ° C.

tetthet

1,059 g / ml ved 59 ° F i en 10,17 vekt% vekt.

Gass tetthet

1.00045 g / l

Damptetthet

1 268 (i forhold til luft tatt som 1)

Damptrykk

32,452 mmHg ved 70 ° F; 760 mmHg ved -120,6ºF

Stabilitet

Den har en høy termisk stabilitet.

Tenn

Det er ikke brannfarlig.

dekomponering

Den spaltes ved oppvarming som gir giftig klorrøyk.

Viskositet: 0,405 cPoise (væske ved 118,6 º K), 0,0131 cPoise (damp ved 273,06 º K).

korrosivitet

Det er etsende mot aluminium, kobber og rustfritt stål. Anfaller alle metaller (kvikksølv, gull, platina, sølv, tantal unntatt visse legeringer).

Overflatespenning

23 mN / cm ved 118,6 ° K

polymerisering

Aldehyder og epoksyder gjennomgår voldsom polymerisasjon i nærvær av saltsyre.

Fysiske egenskaper som viskositet, damptrykk, kokepunkt og smeltepunkt påvirkes av den prosentvise konsentrasjonen vekt / vekt av HCl.

applikasjoner

Saltsyre har mange bruksområder hjemme, i forskjellige bransjer, i undervisnings- og forskningslaboratorier, etc.

Industri og hjem

- Hydrokloridsyre brukes i hydrometallurgisk prosessering, for eksempel i produksjon av aluminiumoksyd og titandioksyd. Det brukes i aktivering av produksjon av oljebrønner.

Innsprøytningen av syren øker porøsiteten rundt oljen, og favoriserer dermed ekstraksjonen.

-Det brukes til å eliminere CaCO ₃ (kalsiumkarbonat) avleiringer ved å transformere det til CaCl ₂ (kalsiumklorid) som er mer løselig og enklere å fjerne. På samme måte brukes det industrielt i prosessering av stål, et materiale med mange bruksområder og bruksområder, både i industrien, i konstruksjonen og i hjemmet.

-Murerne bruker HCl-løsninger for å vaske og rengjøre mursteinene. Det brukes i hjemmet til rengjøring og desinfisering av bad og avløp derav. I tillegg brukes saltsyre i graveringer, inkludert metallrensing.

-Hydrokloridsyre har anvendelse ved eliminering av det mugne jernoksydlaget som akkumuleres på stålet, før det deretter behandles i ekstrudering, valsing, galvanisering, etc.

Fe ₂ O ₃ + Fe + 6 HCl => 3 FeCl ₂ + H ₂ O

Til tross for at den er svært etsende, brukes den til å fjerne metallflekker til stede i jern, kobber og messing, ved å bruke en fortynning på 1:10 i vann.

Syntese og kjemiske reaksjoner

-Hydrokloridsyre brukes i titreringsreaksjonene for baser eller alkalier, samt i justering av pH i løsningene. I tillegg brukes det i en rekke kjemiske reaksjoner, for eksempel i fordøyelsen av proteiner, en prosedyre før studier av aminosyreinnhold og identifikasjon av dem.

-En hovedbruk av saltsyre er produksjon av organiske forbindelser, for eksempel vinylklorid og diklormetan. Syre er et mellomprodukt i produksjonen av polykarbonater, aktivert karbon og askorbinsyre.

-Det brukes til fremstilling av lim. Mens det i tekstilindustrien brukes det i bleking av stoffer. Det brukes i skinnbruningsindustrien og griper inn i behandlingen. Den finner også bruk som gjødsel og i produksjon av klorid, fargestoffer, etc. Det brukes også i galvanisering, fotografering og gummiindustrien.

-Det brukes i produksjon av kunstig silke, til raffinering av oljer, fett og såper. I tillegg brukes det i polymerisasjons-, isomeriserings- og alkyleringsreaksjoner.

Risiko og toksisitet

Det har en etsende virkning på huden og slimhinnene, og forårsaker forbrenninger. Disse, hvis de er alvorlige, kan forårsake magesår og etterlate keloid og retractile arr. Kontakt med øynene kan føre til reduksjon eller totalt tap av synet på grunn av skade på hornhinnen.

Når syren når ansiktet, kan det føre til alvorlige sykluser som vansir ansiktet. Hyppig kontakt med syre kan også forårsake dermatitt.

Svelging av saltsyre brenner munnen, halsen, spiserøret og mage-tarmkanalen, noe som forårsaker kvalme, oppkast og diaré. I ekstreme tilfeller kan perforering av spiserøret og tarmen oppstå, med hjertestans og død.

På den annen side kan sure damper, avhengig av deres konsentrasjon, forårsake irritasjon i luftveiene, forårsake faryngitt, ødem i glottis, innsnevring av bronkiene med bronkitt, cyanose og lungeødem (overdreven ansamling av væske i lungene) og i ekstreme tilfeller død.

Eksponering for høye nivåer av syredamp kan forårsake hevelse i halsen og spasmer med påfølgende kvelning.

Tannnekrose som vises i tennene med tap av glans er også hyppig; de blir gulaktige og myke, og til slutt brytes fra hverandre.

Forebygging av saltsyreskader

Det er et sett med regler for sikkerhet for personer som jobber med saltsyre:

- Personer med en historie med luftveis- og fordøyelsessykdommer bør ikke arbeide i miljøer med syre.

-Workers må bruke syrefast klær, selv med hetter; øyebeskyttelsesbriller, armbeskyttere, syreresistente hansker og sko med samme egenskaper. De bør også bruke gassmasker og i tilfeller av alvorlig eksponering for saltsyredamp anbefales bruk av selvforsynt pusteapparat.

-Arbeidsmiljøet må også ha nøddusjer og fontener for å vaske øynene.

-I tillegg er det standarder for arbeidsmiljøer, som type gulv, lukkede kretser, beskyttelse av elektrisk utstyr, etc.

referanser

1. StudiousGuy. (2018). Saltsyre (HCl): Viktige bruksområder og applikasjoner. Hentet fra: studiousguy.com
2. Ganong, WF (2003). Gjennomgang av medisinsk fysiologi. Tjueførste utgave. McGraw-Hill Companies INC.
3. Pubchem. (2018). Saltsyre. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Weebly. Saltsyre. Hentet fra: psa-hydrochloric-icid.weebly.com
5. CTR. Sikkerhetsdatablad for saltsyre. . Hentet fra: uacj.mx