"Muriatic" pole sõna, mida olete tõenäoliselt lugenud või kuulnud, välja arvatud juhul, kui olete teaduse ajaloo üliõpilane või muidu tõsine keemiafänn. Seetõttu vesinikkloriidhape pole asi, mida te tõenäoliselt tunnete - vähemalt mitte selle nime järgi. Kuid muriatiinhappe kasutamist on palju, nagu näete.
Sama aine tänapäevane ja ülekaalukalt levinum nimi on vesinikkloriidhape ja kui te olete sellega kunagi sihikindlalt töötanud, olete selle mõjudest teadlikud.
Vesinikkloriid või vesinikkloriidhape on keemilise valemiga HCl ja seda peetakse tugevaks happeks. Kuna seda on odav ja hõlpsasti saada suures koguses, on see aine tööstuses, akadeemilistes laborites ja paljudes muudes keskkondades. Basseinide jaoks mõeldud muriatiinhape on endiselt sellisena märgistatud ja seda müüakse laialt levinud alustel, kuid enamasti on selle üle võtnud vähem loominguline, kuid paremini meelde jäetav nimi. Muriatiinhappe kasutusalad hõlmavad betooni, näiteks basseinitekkide või kõnniteede puhastamist, seega on see saadaval kodupoodides.
Vesinikkloriidhapet kasutatakse lisaks teie enda seedimise aspektidele isegi selle lugemise ajal tõenäoliselt metallide, naftasaaduste, farmaatsiatoodete ja palju muu tootmisel.
Selle keemiline mitmekülgsus muudab selle keemiliste reaktsioonide ajal äärmiselt tavaliseks reagendiks ja seda on lihtne toota massikogustes usaldusväärselt täpse kontsentratsiooniga. Siit saate lugeda, et saaksite selle mitmekülgse vesilahuse kohta kõike teada saada.
Mis on happed ja alused?
An hape on molekul, mis annetab prootoni (H + või vesinikioon) vesilahuses, st kui see on veega segatud. H2O molekulid võivad neid prootoneid aktsepteerida hüdrooniumioonideks (H3O +) kui prootonid ei eksisteeri kaua üksi, kui neil on midagi kombineerida. A alus on molekul, mis aktsepteerib prootoni või annetab keemiliselt samaväärselt lahuses hüdroksiidi (OH-) ioone.
Molekuli või elementi, mis jääb alles siis, kui hape loovutab prootoni, nimetatakse happe konjugaataluseks. HCl puhul on see seega a kloriidioon (Cl−). Ainult Cl on element kloor, halogeen.
Muriatsiinhappegaasi reaktsioon veega vesilahuses on antud
HCl (g) + H2O (l) ⟶ H3O+(aq) + Cl−(aq)
See reaktsioon lõpeb enamikus tingimustes peaaegu täielikult (see tähendab, et peaaegu kogu HCl on lahustunud), kuna vesinikkloriidhape on tugev hape.
Muriatsiinhappe ajalugu ja avastamine
Alkeemik avastas soolhappe Jabir ibn Hayyan millalgi umbes aastal 800 ehk üle 1200 aasta tagasi. Alkeemia mõistetakse tänapäeval olevat "pseudoteadus", kuid selle praktiseerijad töötasid sellest hoolimata tõeliste ainetega ja said aeg-ajalt kasulikke tulemusi.
- Nimi muriatiinhape tuleb ladina keelest "soolane", nagu soolane; kontsentreeritud soolvesi on reagent ühes protsessis, mida kasutatakse soolhappe valmistamiseks.
Selle avastamise ajal oli maailm paljude sajandite kaugusel arusaamast, mis happed üldse on. Kuid igal kiirelt ja jõuliselt demonstreeritud muriinhappe omadustega ainel on tsivilisatsioonil kindlasti suur tähtsus ja HCl-ga juhtus täpselt nii.
Muriatsiinhappe omadused
Vesinikkloriid omaette eksisteerib toatemperatuuril värvitu ja lõhnatu gaasina, kuid see on vaakumis. Õhus moodustab HCl pakse valgeid aure, kuna see reageerib veemolekulidega hõlpsalt.
Vesinikkloriidhape on väga söövitav ja äärmiselt mürgine. Selle aine käsitsemisel peaksite kandma silmade ja naha kaitset, hoolimata molaarsusest (kontsentratsiooni mõõt).
HCl molekulmass (MW) on 36,46 grammi mooli kohta (g / mol). Üle 95 protsendi sellest massist kulutab klooriaatom, kuid happe konjugeeritud (tervel) kujul on võrdne arv H- ja Cl-aatomeid. See ei ole kergesti süttiv, seega vaatamata muudele ohtudele bioloogilistele süsteemidele on see tõenäoliselt ebatõenäoline.
Muriatsiinhappe tootmine
HCl saab sünteesida mitmel viisil. Üks levinud tööstuslik süntees hõlmab vesinikgaasi ja kloorgaasi põletamist kambris, millesse gaasid düüsi kaudu rõhu all sisestatakse.
Sel viisil saadud vesinikkloriidhappe jahutatakse järk-järgult ja ettevaatlikult vedelasse olekusse ja lahjendatakse mis tahes kontsentratsioonini, mida spetsifikatsioonid nõuavad. Seda reaktsiooni esindab valem:
H2 + Cl2 2HCl
Tööstuslikult saab HCl valmistada ka naatriumkloriidi ja väävelhappe reaktsioonil:
2NaCl + H2NII4 ⟶ 2HCl + Na2NII4
HCl saab sünteesida ka naatriumkloriidist, vääveldioksiidist, õhu- ja veeaurust:
4NaCl + 2SO2 + 2H2O + O2 N 2Na2NII4 + 4HCl
Muriatiinhappe kasutamine
Teatud tingimustes on kasulikud samad omadused, mis muudavad HCl-i töötamise ohtlikuks, kui seda ei hoolita. Nii nagu noad on potentsiaalselt väga ohtlikud, kuid samas ka ülimalt kasulikud ja universaalsed tööriistad, saab soolhappe söövitavaid omadusi kasutada hoolikalt kontrollitud seadetes.
Järgnevas loendis on ülevaade vesinikkloriidhappe peamistest kasutusaladest tänapäeva ühiskonnas. Pange tähele, et seda müüakse basseinidega kasutamiseks tavaliselt ikka "muriatiinhape" (vt allpool).
Terase ja metalli tootmine: Terase- ja metallitööstus kasutab pinnaoksiidide eemaldamiseks terase "marineerimiseks" muriinhapet. Enamik terast puhastatakse ka enne tsingimist, tinatamist ja muid pinnakatteid happes.
Farmaatsiatoodang: Farmaatsiatööstus paneb HCl-i kasutama erinevates rollides. See võib toimida katalüsaatorina või keemiliste reaktsioonide reaktiivina. See sobib suurepäraselt pH täpseks kontrollimiseks; see on oluline, et mõned ravimid saaksid piisavalt juurde pääseda teatud füsioloogilistesse ruumidesse (nt veri, lümfivedelik), kuna mõned neist on happelisemad kui teised.
Toidu lisandid ja toidu töötlemine: Toiduainetööstus kasutab vesinikkloriidhapet mitmesugustes toodetes, kuigi valdav osa sellest on tavalise "magusa" toidu koostisosa kõrge fruktoosisisaldusega maisisiirupi (HFCS) tootmine. HCl kasutatakse ka vitamiinipreparaatide tootmiseks.
Veepuhastus: Üks muriatsiinhappe kasutusaladest on reguleerida basseinivee ja sarnaste seadete (nt "kümblustünnid") pH-d ning tööstusreovee happesus, nii et see kahjustaks minimaalselt vee-elustikku veekogudes, kuhu see satub utiliseeritud.
Nafta ja maagaasi tootmine: Nafta- (nafta- ja gaasitööstus) kasutab naatrium- ja gaasipuuraukude hapestamiseks muriinhapet. Madalam pH suurendab nafta ja gaasi tootmist, lahustades aluskivis olevad mineraalid, eraldades puurijad nende karjäärist.
Need mineraalid, kaltsiumkarbonaat ja magneesiumkarbonaat, annavad võimaluse õli sisaldavate kivimite pooride tekitamiseks. Muriatiinhapet leidub ka vedelates materjalides, mis on ette nähtud hüdrauliliseks purustamiseks („purustamiseks”) kivimikivimoodustistes, et pääseda juurde maagaasile ja naftale.
Muriatsiinhappe reaktsiooni demonstreerimine
Paljud metallid reageerivad HCl-ga, saades nende metallide kloriide ja vabastades protsessis gaasi vesinikku. See toimub asendusreaktsiooni või ühe asendusreaktsiooni kaudu, kus reaktiivne metall võtab kloriidiooniga seotud vesinikiooni koha.
Näitena võib tuua elementaarse magneesiumi reageerimise HCl-ga, saades magneesiumkloriidi ja ülalmainitud H2 gaas:
Mg (s) + 2 HCl (aq) ⟶ MgCl2(aq) + H2(g)