Το "Muriatic" δεν είναι μια λέξη που είναι πιθανό να έχετε διαβάσει ή να ακούσει, εκτός εάν είστε μαθητής της ιστορίας της επιστήμης ή αλλιώς σοβαρός θαυμαστής της χημείας. Ως εκ τούτου, υδροχλωρικό οξύ δεν είναι κάτι που είναι πιθανό να γνωρίζετε - τουλάχιστον όχι με αυτό το όνομα. Όμως, οι χρήσεις του muriatic acid είναι πολλές, όπως θα δείτε.
Η μοντέρνα και συντριπτικά πιο κοινή ονομασία για την ίδια ουσία είναι το υδροχλωρικό οξύ και αν έχετε δουλέψει ποτέ με αυτό με σκόπιμο τρόπο, γνωρίζετε τις επιπτώσεις του.
Υδροχλωρικός ή υδροχλωρικό οξύ έχει τον χημικό τύπο HCl και θεωρείται ισχυρό οξύ. Επειδή είναι φθηνό και εύκολο να ληφθεί σε αρκετά μεγάλες ποσότητες, αυτή η ουσία αποτελεί βασικό παράγοντα στη βιομηχανία, τα ακαδημαϊκά εργαστήρια και διάφορα άλλα περιβάλλοντα. Το μαουρικό οξύ για πισίνες εξακολουθεί να χαρακτηρίζεται και να πωλείται ως έχει σε ευρεία βάση, αλλά ως επί το πλείστον, το λιγότερο δημιουργικό αλλά πιο εύκολο να θυμόμαστε το όνομα έχει αναλάβει. Οι χρήσεις του Muriatic acid περιλαμβάνουν καθαρισμό σκυροδέματος όπως καταστρώματα πισίνας ή πεζοδρόμια, εξ ου και η διαθεσιμότητά του σε καταστήματα οικιακής βελτίωσης.
Το υδροχλωρικό οξύ, εκτός από το πιθανότερο ότι βοηθά σε πτυχές της πέψης σας ακόμα και όταν το διαβάσετε, χρησιμοποιείται στην παραγωγή μετάλλων, προϊόντων πετρελαίου, φαρμακευτικών προϊόντων και πολλά άλλα.
Η χημική ευελιξία του το καθιστά ένα εξαιρετικά κοινό αντιδραστήριο στις χημικές αντιδράσεις και είναι εύκολο να παραχθεί σε ποσότητες μάζας σε μια αξιόπιστα ακριβή συγκέντρωση. Διαβάστε παρακάτω για να μπορείτε να "χωνέψετε" όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για αυτήν την ευέλικτη υδατική λύση.
Τι είναι τα οξέα και οι βάσεις;
Ενα οξύ είναι ένα μόριο που δίνει ένα πρωτόνιο (Η +, ή ένα ιόν υδρογόνου) σε υδατικό διάλυμα, δηλαδή όταν αναμιγνύεται με νερό. Η2Τα μόρια Ο μπορούν να δεχτούν αυτά τα πρωτόνια για να γίνουν ιόντα υδρονίου (Η3O +) καθώς τα πρωτόνια δεν υπάρχουν μόνα τους για πολύ αν υπάρχει κάτι για να τα συνδυάσουν. ΕΝΑ βάση είναι ένα μόριο που δέχεται ένα πρωτόνιο ή, ισοδύναμα από άποψη χημείας, δίνει ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) σε διάλυμα.
Το μόριο ή το στοιχείο που απομένει όταν ένα οξύ δωρίζει ένα πρωτόνιο ονομάζεται συζυγή βάση του οξέος. Στην περίπτωση του HCl, αυτό είναι επομένως ένα ιόν χλωριδίου (Κλ−). Μόνο το Cl είναι το στοιχείο χλώριο, αλογόνο.
Η αντίδραση του αερίου μουρατικού οξέος με νερό σε υδατικό διάλυμα δίνεται από
HCl (g) + Η2O (l) ⟶ Η3Ο+(υδ) + Cl−(υδ)
Αυτή η αντίδραση σχεδόν ολοκληρώνεται υπό τις περισσότερες συνθήκες (δηλαδή σχεδόν όλο το HCl διαλύεται) επειδή το υδροχλωρικό οξύ είναι ένα ισχυρό οξύ.
Ιστορία και ανακάλυψη του Muriatic Acid
Το υδροχλωρικό οξύ ανακαλύφθηκε από τον αλχημιστή Jabir ibn Hayyan κάπου περίπου το 800 π.Χ., ή πάνω από 1.200 χρόνια πριν. Η αλχημεία θεωρείται σήμερα ως «ψευδοεπιστήμη», αλλά οι ασκούμενοι της εργάστηκαν ωστόσο με πραγματικές ουσίες και περιστασιακά είχαν χρήσιμα αποτελέσματα.
- Το όνομα muriatic acid προέρχεται από τα λατινικά για το "briny", όπως στο αλμυρό. το συμπυκνωμένο αλμυρό νερό είναι ένα αντιδραστήριο σε μία από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή υδροχλωρικού οξέος.
Τη στιγμή της ανακάλυψής του, ο κόσμος ήταν πολλοί αιώνες μακριά από την κατανόηση των οξέων. Όμως, οποιαδήποτε ουσία με τις ιδιότητες του μυριτικού οξέος γρήγορα και δυναμικά αποδείχθηκε ήταν σίγουρο ότι θα είχε μεγάλη σημασία για τον πολιτισμό, και αυτό ακριβώς συνέβη με το HCl.
Ιδιότητες του Muriatic Acid
Το υδροχλώριο από μόνο του υπάρχει ως άχρωμο και άοσμο αέριο σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά αυτό είναι σε κενό. Στον αέρα, το HCl σχηματίζει πυκνούς λευκούς καπνούς επειδή αντιδρά εύκολα με τα μόρια του νερού.
Το υδροχλωρικό οξύ είναι πολύ διαβρωτικό και εξαιρετικά τοξικό. Εάν χειρίζεστε αυτήν την ουσία, ανεξάρτητα από τη μοριακότητα (ένα μέτρο συγκέντρωσης), θα πρέπει να φοράτε προστασία των ματιών και του δέρματος.
Το HCl έχει μοριακό βάρος (MW) 36,46 γραμμάρια ανά γραμμομόριο (g / mol). Πάνω από το 95 τοις εκατό αυτής της μάζας καταναλώνεται από το άτομο χλωρίου, αλλά υπάρχει ίσος αριθμός ατόμων Η και Cl στη συζευγμένη (άθικτη) μορφή του οξέος. Δεν είναι εύκολα καύσιμο, οπότε παρά τους άλλους κινδύνους για τα βιολογικά συστήματα, είναι πολύ απίθανο να πυρπολήσει.
Παραγωγή Muriatic Acid
Το HCl μπορεί να συντεθεί με διάφορους τρόπους. Μία κοινή βιομηχανική σύνθεση περιλαμβάνει την καύση αερίου υδρογόνου και αερίου χλωρίου εντός ενός θαλάμου στον οποίο εισάγονται τα αέρια υπό πίεση μέσω ενός ακροφυσίου.
Το αέριο υδροχλωρικό οξύ που παράγεται έτσι ψύχεται σταδιακά και προσεκτικά στην υγρή κατάσταση και αραιώνεται σε οποιαδήποτε συγκέντρωση απαιτούνται οι προδιαγραφές. Αυτή η αντίδραση αντιπροσωπεύεται από τον τύπο:
Η2 + Cl2 ⟶ 2HCl
Το HCl μπορεί επίσης να παραχθεί βιομηχανικά με την αντίδραση χλωριούχου νατρίου και θειικού οξέος:
2NaCl + Η2ΕΤΣΙ4 ⟶ 2HCl + Na2ΕΤΣΙ4
Το HCl μπορεί επίσης να συντεθεί από χλωριούχο νάτριο, διοξείδιο του θείου, αέρα και υδρατμούς:
4NaCl + 2SO2 + 2Η2Ο + Ο2 ⟶ 2Να2ΕΤΣΙ4 + 4ΗΟΙ
Χρήσεις Muriatic Acid
Οι ίδιες ιδιότητες που καθιστούν το HCl επικίνδυνο για εργασία εκτός αν ληφθεί μέριμνα είναι πλεονεκτικά σε ορισμένες ρυθμίσεις. Όπως τα μαχαίρια είναι δυνητικά πολύ επικίνδυνα αλλά και εξαιρετικά χρήσιμα και καθολικά εργαλεία, οι διαβρωτικές ιδιότητες του υδροχλωρικού οξέος μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε προσεκτικά ελεγχόμενες ρυθμίσεις.
Η παρακάτω λίστα είναι μια έρευνα για ορισμένες από τις κύριες χρήσεις του υδροχλωρικού οξέος στη σύγχρονη κοινωνία. Σημειώστε ότι συνήθως εξακολουθεί να φέρει την ένδειξη "muriatic acid" όταν πωλείται για χρήση με πισίνες (βλ. Παρακάτω).
Παραγωγή χάλυβα και μετάλλων: Η βιομηχανία χάλυβα και μετάλλων χρησιμοποιεί μουραϊκό οξύ για να «μαζεύει» χάλυβα για την απομάκρυνση επιφανειακών οξειδίων. Ο περισσότερος χάλυβας καθαρίζεται επίσης με οξύ πριν από γαλβανισμό, κονσερβοποίηση και άλλες εφαρμογές επίστρωσης.
Φαρμακευτική παραγωγή: Η φαρμακευτική βιομηχανία θέτει το HCl σε διάφορους ρόλους. Μπορεί να χρησιμεύσει ως καταλύτης ή ως αντιδραστήριο στις χημικές αντιδράσεις. Είναι εξαιρετικό για τον ακριβή έλεγχο του pH. Αυτό είναι σημαντικό για ορισμένα φάρμακα να μπορούν να έχουν επαρκή πρόσβαση σε ορισμένους φυσιολογικούς χώρους (π.χ. αίμα, λεμφικό υγρό), καθώς ορισμένα από αυτά είναι πιο όξινα από άλλα.
Πρόσθετα τροφίμων και επεξεργασία τροφίμων: Η βιομηχανία τροφίμων χρησιμοποιεί υδροχλωρικό οξύ σε μια ποικιλία προϊόντων, αν και η συντριπτική πλειονότητα του είναι η παραγωγή του κοινού «γλυκού» συστατικού τροφίμων σιρόπι καλαμποκιού υψηλής φρουκτόζης (HFCS). Το HCl χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή συμπληρωμάτων βιταμινών.
Επεξεργασία νερού: Μία από τις χρήσεις του μυρατικού οξέος είναι να ρυθμίζει το pH του νερού της πισίνας και εκείνου των παρόμοιων ρυθμίσεων (π.χ. "υδρομασάζ") καθώς και οξύτητα των βιομηχανικών λυμάτων, έτσι ώστε να προκαλεί ελάχιστη ζημιά στην υδρόβια ζωή στις υδάτινες οδούς στις οποίες είναι διατεθειμένος.
Παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου: Η βιομηχανία πετρελαίου (πετρελαίου και φυσικού αερίου) χρησιμοποιεί muriatic οξύ για την οξίνιση των φρεατίων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Το χαμηλότερο pH αυξάνει την παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου διαλύοντας τα ορυκτά στο υπόστρωμα χωρίζοντας τα τρυπάνια από το λατομείο τους.
Αυτά τα μέταλλα, ανθρακικό ασβέστιο και ανθρακικό μαγνήσιο, δίνουν τη δυνατότητα να παράγουν πόρους στους βράχους που περιέχουν λάδι. Το μουριατικό οξύ βρίσκεται επίσης σε υγρά που έχουν σχεδιαστεί για υδραυλικές ρωγμές («fracking») πετρώματα σχιστόλιθου για πρόσβαση στο φυσικό αέριο και το λάδι.
Επίδειξη αντίδρασης του Muriatic Acid
Πολλά μέταλλα αντιδρούν με HCl για την παραγωγή χλωριδίων αυτών των μετάλλων και απελευθερώνουν αέριο υδρογόνο στη διαδικασία. Αυτό συμβαίνει μέσω αντίδρασης υποκατάστασης ή αντίδρασης μονής μετατόπισης, όπου ένα αντιδραστικό μέταλλο αντικαθιστά το ιόν υδρογόνου που συνδέεται με το ιόν χλωρίου.
Ένα παράδειγμα είναι η αντίδραση στοιχειακού μαγνησίου με ΗΟΙ προς παραγωγή χλωριούχου μαγνησίου και του προαναφερθέντος Η2 αέριο:
Mg (μικρό) + 2 HCl (υδ) ⟶ MgCl2(υδ) + Η2(σολ)