"Muriatic" er ikke et ord, som du sandsynligvis har læst eller hørt, medmindre du er studerende inden for videnskabshistorie eller på anden måde er en seriøs kemifan. Derfor, saltsyre er ikke noget, du sandsynligvis vil være fortrolig med - i det mindste ikke ved det navn. Men anvendelser af mursyre er mange, som du vil se.
Det moderne og overvældende mere almindelige navn for det samme stof er saltsyre, og hvis du nogensinde har arbejdet målrettet med det, er du opmærksom på dets virkninger.
Saltsyre eller saltsyre har den kemiske formel HCl og betragtes som en stærk syre. Fordi det er billigt og let at få i store mængder, er dette stof en grundpille i industrien, akademiske laboratorier og forskellige andre omgivelser. Muriatsyre til bassiner er stadig mærket og solgt som sådan på en bred basis, men for det meste har det mindre kreative, men lettere at huske navn overtaget. Anvendelse af muriasyre omfatter rengøring af beton, såsom pooldæk eller fortove, og derfor er dets tilgængelighed i butikker til boligforbedring.
Saltsyre, ud over at sandsynligvis hjælpe med aspekter af din egen fordøjelse, selv når du læser dette, bruges til produktion af metaller, olieprodukter, lægemidler og meget mere.
Dens kemiske alsidighed gør det til et ekstremt almindeligt reagens i kemiske reaktioner, og det er let at producere i massemængder ved en pålidelig præcis koncentration. Læs videre, så du fuldstændigt kan "fordøje" alt hvad der er at vide om denne alsidige vandige opløsning.
Hvad er syrer og baser?
En syre er et molekyle, der donerer en proton (H + eller en hydrogenion) i vandig opløsning, dvs. når den blandes med vand. H2O-molekyler kan acceptere disse protoner til at blive hydroniumioner (H.3O +) som protoner ikke eksisterer alene længe, hvis der er noget for dem at kombinere med. EN grundlag er et molekyle, der accepterer en proton eller, ækvivalent fra et kemisk synspunkt, donerer hydroxid (OH-) ioner i opløsning.
Molekylet eller elementet, der er tilbage, når en syre donerer en proton, kaldes syrens konjugatbase. I tilfælde af HCI er dette derfor en chloridion (Cl−). Cl alene er elementet kloret halogen.
Reaktionen af muriatsyregas med vand i vandig opløsning er givet ved
HCI (g) + H2O (l) ⟶ H3O+(aq) + Cl−(aq)
Denne reaktion er næsten færdig med de fleste betingelser (dvs. næsten al HCI er opløst), fordi saltsyre er en stærk syre.
Historie og opdagelse af muriatsyre
Saltsyre blev opdaget af alkymisten Jabir ibn Hayyan engang omkring år 800 e.v.t. eller for over 1.200 år siden. Alkemi forstås i dag at være en "pseudovidenskab", men dens udøvere arbejdede ikke desto mindre med virkelige stoffer og fik lejlighedsvis nyttige resultater.
- Navnet muriatsyre kommer fra latin for "briny", som i salt; koncentreret saltvand er et reagens i en af de processer, der anvendes til fremstilling af saltsyre.
På tidspunktet for dets opdagelse var verden mange århundreder væk fra at forstå, hvad syrer endda var. Men ethvert stof med egenskaber af muriatsyre, der hurtigt og kraftigt blev demonstreret, antog bestemt stor betydning for civilisationen, og det er præcis, hvad der skete med HCI.
Egenskaber ved muriatsyre
Hydrogenchlorid i sig selv eksisterer som en farveløs og lugtfri gas ved stuetemperatur, men det er i et vakuum. I luft danner HCl tykke hvide dampe, fordi det reagerer let med vandmolekylerne.
Saltsyre er meget ætsende og ekstremt giftig. Hvis du håndterer dette stof, uanset molaritet (et mål for koncentration), skal du bære øjen- og hudbeskyttelse.
HCI har en molekylvægt (MW) på 36,46 gram pr. Mol (g / mol). Over 95 procent af denne masse forbruges af chloratomet, men alligevel findes et lige antal H- og Cl-atomer i syrens konjugerede (intakte) form. Det er ikke let brændbart, så på trods af dets andre farer for biologiske systemer er det meget usandsynligt, at det tager fyr.
Produktion af muriatsyre
HCI kan syntetiseres på en række måder. En almindelig industriel syntese involverer forbrænding af hydrogengas og chlorgas inde i et kammer, hvori gasserne indføres under tryk gennem en dyse.
Den således fremstillede saltsyregas afkøles derefter gradvist og omhyggeligt til flydende tilstand og fortyndes til den koncentration, som specifikationerne kræver. Denne reaktion er repræsenteret med formlen:
H2 + Cl2 ⟶ 2HCl
HCI kan også produceres industrielt ved omsætning af natriumchlorid og svovlsyre:
2NaCl + H2SÅ4 ⟶ 2HCl + Na2SÅ4
HCI kan også syntetiseres fra natriumchlorid, svovldioxid, luft og vanddamp:
4NaCl + 2SO2 + 2H2O + O2 ⟶ 2Na2SÅ4 + 4HCl
Muriatiske syreanvendelser
De samme egenskaber, der gør HCl farligt at arbejde med, medmindre der udvises forsigtighed, er fordelagtige i visse indstillinger. Ligesom knive potentielt er meget farlige, men også ekstremt nyttige og universelle værktøjer, kan saltsyres ætsende egenskaber bruges i nøje kontrollerede omgivelser.
Den følgende liste er en oversigt over nogle af de vigtigste anvendelser af saltsyre i det moderne samfund. Bemærk, at det normalt stadig er mærket "muriatsyre", når det sælges til brug sammen med svømmebassiner (se nedenfor).
Produktion af stål og metal: Stål- og metalindustrien bruger muriatsyre til at "pickle" stål for at fjerne overfladeoxider. Det meste stål rengøres også i syre inden galvanisering, fortinning og andre belægningsanvendelser.
Farmaceutisk produktion: Den farmaceutiske industri anvender HCl i forskellige roller. Det kan tjene som en katalysator eller som reaktant i kemiske reaktioner. Det er fremragende til præcis at hjælpe med at kontrollere pH; dette er vigtigt for nogle lægemidler for at være i stand til tilstrækkelig adgang til visse fysiologiske rum (fx blod, lymfevæske), da nogle af disse er surere end andre.
Fødevaretilsætningsstoffer og forarbejdning af fødevarer: Fødevareindustrien bruger saltsyre i en række forskellige produkter, selvom langt størstedelen heraf er produktionen af den almindelige "søde" fødevareingrediens majssirup med høj fructose (HFCS). HCl bruges også til at producere vitamintilskud.
Vandbehandling: En af anvendelserne af muriatsyre er at regulere pH-værdien i poolvand og pH-værdien ved lignende indstillinger (f.eks. "Boblebad") såvel som surhedsgraden i industrielt spildevand, så det beskadiger vandlivet i de vandveje, det er i, minimalt bortskaffes.
Olie- og naturgasproduktion: Olieindustrien (olie og gas) bruger muriatsyre til at forsure olie og gasbrønde. Den lavere pH øger olie- og gasproduktionen ved at opløse mineraler i grundfjeldet, der adskiller boremaskiner fra deres stenbrud.
Disse mineraler, calciumcarbonat og magnesiumcarbonat, giver plads til at producere porer i de olieholdige klipper. Muriatsyre findes også i væsker designet til hydraulisk frakturering ("fracking") klippeskiferformationer for at få adgang til naturgas og olie.
Muriatisk syrereaktionsdemonstration
Mange metaller reagerer med HCI for at producere klorider af disse metaller og frigøre brintgas i processen. Dette sker via en substitutionsreaktion eller enkelt-fortrængningsreaktion, hvor et reaktivt metal træder i stedet for hydrogenionen, der er bundet til chloridionen.
Et eksempel er reaktionen af elementært magnesium med HCI til fremstilling af magnesiumchlorid og det førnævnte H2 gas:
Mg (s) + 2 HCI (aq) ⟶ MgCl2(aq) + H2(g)