"Muriatic" n'est pas un mot que vous avez probablement lu ou entendu, à moins que vous ne soyez un étudiant en histoire des sciences ou un passionné de chimie. Par conséquent, acide muriatique n'est pas quelque chose que vous êtes susceptible d'être familier - du moins pas sous ce nom. Mais les utilisations de l'acide chlorhydrique sont nombreuses, comme vous le verrez.
Le nom moderne et largement plus courant pour la même substance est l'acide chlorhydrique, et si vous avez déjà travaillé avec lui à dessein, vous êtes conscient de ses effets.
Chlorhydrique ou alors acide muriatique a la formule chimique HCl et est considéré comme un acide fort. Parce qu'elle est peu coûteuse et facile à obtenir en quantités importantes, cette substance est un pilier dans l'industrie, les laboratoires universitaires et divers autres environnements. L'acide muriatique pour piscines est toujours étiqueté et vendu comme tel à grande échelle, mais pour la plupart, le nom moins créatif mais plus facile à retenir a pris le dessus. Les utilisations de l'acide muriatique incluent le nettoyage du béton tel que les terrasses de piscine ou les trottoirs, d'où sa disponibilité dans les magasins de rénovation domiciliaire.
L'acide chlorhydrique, en plus d'aider très probablement dans certains aspects de votre propre digestion alors même que vous lisez ceci, est utilisé dans la production de métaux, de produits pétroliers, de produits pharmaceutiques et bien plus encore.
Sa polyvalence chimique en fait un réactif extrêmement courant dans les réactions chimiques et il est facile à produire en grande quantité à une concentration précise et fiable. Continuez à lire pour pouvoir « digérer » complètement tout ce qu'il y a à savoir sur cette solution aqueuse polyvalente.
Que sont les acides et les bases ?
Un acide est une molécule qui donne un proton (H+, ou un ion hydrogène) en solution aqueuse, c'est-à-dire lorsqu'elle est mélangée à de l'eau. H2Les molécules O peuvent accepter ces protons pour devenir des ions hydronium (H3O+) car les protons n'existent pas seuls pendant longtemps s'il y a quelque chose avec quoi se combiner avec eux. UNE base est une molécule qui accepte un proton ou, de manière équivalente d'un point de vue chimique, donne des ions hydroxyde (OH-) en solution.
La molécule ou l'élément restant lorsqu'un acide donne un proton est appelé la base conjuguée de l'acide. Dans le cas de HCl, il s'agit donc d'un ion chlorure (Cl−). Cl seul est l'élément chlore, un halogène.
La réaction de l'acide muriatique gazeux avec de l'eau en solution aqueuse est donnée par
HCl (g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl−(aq)
Cette réaction est presque terminée dans la plupart des conditions (c'est-à-dire que presque tout le HCl est dissous) car l'acide chlorhydrique est un acide fort.
Histoire et découverte de l'acide muriatique
L'acide chlorhydrique a été découvert par l'alchimiste Jabir ibn Hayyan vers l'an 800 de notre ère, soit il y a plus de 1 200 ans. L'alchimie est aujourd'hui considérée comme une « pseudoscience », mais ses praticiens ont néanmoins travaillé avec des substances réelles et ont parfois obtenu des résultats utiles.
- Le nom acide muriatique vient du latin pour « saumâtre », comme dans salé; l'eau salée concentrée est un réactif dans l'un des procédés utilisés pour fabriquer de l'acide chlorhydrique.
Au moment de sa découverte, le monde était à plusieurs siècles de comprendre ce qu'étaient même les acides. Mais toute substance possédant les propriétés de l'acide muriatique rapidement et avec force démontrée était certaine de prendre une grande importance pour la civilisation, et c'est exactement ce qui s'est passé avec HCl.
Propriétés de l'acide muriatique
Le chlorure d'hydrogène en lui-même existe sous forme de gaz incolore et inodore à température ambiante, mais sous vide. Dans l'air, le HCl forme d'épaisses fumées blanches car il réagit facilement avec les molécules d'eau.
L'acide chlorhydrique est très corrosif et extrêmement toxique. Si vous manipulez cette substance, quelle que soit la molarité (une mesure de concentration), vous devez porter une protection oculaire et cutanée.
HCl a un poids moléculaire (PM) de 36,46 grammes par mole (g/mol). Plus de 95 pour cent de cette masse est consommée par l'atome de chlore, mais un nombre égal d'atomes H et Cl existe sous la forme conjuguée (intacte) de l'acide. Il n'est pas facilement combustible, donc malgré ses autres dangers pour les systèmes biologiques, il est très peu probable qu'il s'enflamme.
Production d'acide muriatique
Le HCl peut être synthétisé de plusieurs manières. Une synthèse industrielle courante implique la combustion d'hydrogène gazeux et de chlore gazeux à l'intérieur d'une chambre dans laquelle les gaz sont introduits sous pression à travers une buse.
L'acide chlorhydrique gazeux ainsi produit est ensuite progressivement et soigneusement refroidi à l'état liquide et dilué à la concentration requise par le cahier des charges. Cette réaction est représentée par la formule :
H2 + Cl2 2HCl
HCl peut également être produit industriellement par réaction du chlorure de sodium et de l'acide sulfurique :
2NaCl + H2DONC4 2HCl + Na2DONC4
HCl peut également être synthétisé à partir de chlorure de sodium, de dioxyde de soufre, d'air et de vapeur d'eau :
4NaCl + 2SO2 + 2H2O + O2 2Na2DONC4 + 4HCl
Utilisations de l'acide muriatique
Les mêmes propriétés qui rendent le HCl dangereux à travailler à moins que des précautions ne soient prises sont avantageuses dans certains contextes. Tout comme les couteaux sont des outils potentiellement très dangereux mais aussi extrêmement utiles et universels, les qualités corrosives de l'acide chlorhydrique peuvent être mises à profit dans des environnements soigneusement contrôlés.
La liste suivante est une étude de certaines des principales utilisations de l'acide chlorhydrique dans la société moderne. Notez qu'il est généralement encore étiqueté "acide muriatique" lorsqu'il est vendu pour une utilisation avec des piscines (voir ci-dessous).
Production d'acier et de métal : L'industrie sidérurgique et métallurgique utilise de l'acide muriatique pour "décaper" l'acier afin d'éliminer les oxydes de surface. La plupart des aciers sont également nettoyés à l'acide avant la galvanisation, l'étamage et d'autres applications de revêtement.
Production pharmaceutique : L'industrie pharmaceutique utilise HCl dans une variété de rôles. Il peut servir de catalyseur ou de réactif dans des réactions chimiques. Il est excellent pour aider à contrôler avec précision le pH; ceci est important pour que certains médicaments puissent accéder de manière adéquate à certains espaces physiologiques (par exemple, le sang, le liquide lymphatique), car certains d'entre eux sont plus acides que d'autres.
Additifs alimentaires et transformation des aliments : L'industrie alimentaire utilise de l'acide chlorhydrique dans une variété de produits, bien que la grande majorité de celui-ci soit la production de l'ingrédient alimentaire «sucré» commun, le sirop de maïs à haute teneur en fructose (HFCS). HCl est également utilisé pour produire des suppléments vitaminiques.
Traitement de l'eau: L'une des utilisations de l'acide chlorhydrique est de réguler le pH de l'eau de piscine et celui de paramètres similaires (par exemple, les « bains à remous »), ainsi que le l'acidité des eaux usées industrielles, de sorte qu'elles causent un minimum de dommages à la vie aquatique dans les cours d'eau dans lesquels elles sont disposé.
Production de pétrole et de gaz naturel : L'industrie pétrolière (pétrole et gaz) utilise l'acide muriatique pour acidifier les puits de pétrole et de gaz. Le pH plus bas stimule la production de pétrole et de gaz en dissolvant les minéraux dans le substratum rocheux séparant les foreurs de leur carrière.
Ces minéraux, le carbonate de calcium et le carbonate de magnésium, cèdent la place à des pores dans les roches contenant du pétrole. L'acide muriatique se trouve également dans les fluides conçus pour la fracturation hydraulique (« fracking ») des formations de schiste rocheux afin d'accéder au gaz naturel et au pétrole.
Démonstration de la réaction à l'acide muriatique
De nombreux métaux réagissent avec HCl pour produire des chlorures de ces métaux et libérer de l'hydrogène gazeux dans le processus. Cela se produit via une réaction de substitution ou une réaction de déplacement unique, dans laquelle un métal réactif prend la place de l'ion hydrogène qui est lié à l'ion chlorure.
Un exemple est la réaction du magnésium élémentaire avec HCl pour produire du chlorure de magnésium et le H susmentionné2 gaz:
mg(s) + 2 HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)