"Muriatico" non è una parola che probabilmente avrai letto o sentito a meno che tu non sia uno studente di storia della scienza o comunque un serio appassionato di chimica. Perciò, acido muriatico non è qualcosa con cui probabilmente avrai familiarità, almeno non con quel nome. Ma gli usi dell'acido muriatico sono molti, come vedrai.
Il nome moderno e incredibilmente più comune per la stessa sostanza è acido cloridrico, e se ci hai mai lavorato di proposito, sei consapevole dei suoi effetti.
Cloridrico o acido muriatico ha la formula chimica HCl ed è considerato un acido forte. Poiché è poco costoso e facile da ottenere in quantità considerevoli, questa sostanza è un pilastro nell'industria, nei laboratori accademici e in vari altri ambienti. L'acido muriatico per piscine è ancora etichettato e venduto come tale su base diffusa, ma per la maggior parte ha preso il sopravvento il nome meno creativo ma più facile da ricordare. Gli usi dell'acido muriatico includono la pulizia del calcestruzzo come i ponti delle piscine o i marciapiedi, quindi la sua disponibilità nei negozi di bricolage.
L'acido cloridrico, oltre ad aiutare molto probabilmente in aspetti della tua digestione anche mentre leggi questo, viene utilizzato nella produzione di metalli, prodotti petroliferi, prodotti farmaceutici e molto altro.
La sua versatilità chimica lo rende un reagente estremamente comune nelle reazioni chimiche ed è facile da produrre in grandi quantità a una concentrazione affidabile e precisa. Continua a leggere in modo da poter "digerire" completamente tutto ciò che c'è da sapere su questa versatile soluzione acquosa.
Cosa sono gli acidi e le basi?
Un acido è una molecola che dona un protone (H+, o ione idrogeno) in soluzione acquosa, cioè quando viene miscelato con acqua. H2Le molecole di O possono accettare questi protoni per diventare ioni idronio (H3O+) poiché i protoni non esistono da soli a lungo se c'è qualcosa con cui possono combinarsi. UN base è una molecola che accetta un protone o, equivalentemente dal punto di vista chimico, dona ioni idrossido (OH-) in soluzione.
La molecola o l'elemento che rimane quando un acido dona un protone è chiamata base coniugata dell'acido. Nel caso di HCl, questo è quindi a ione cloruro (Cl−). Solo Cl è l'elemento cloro, un alogeno.
La reazione del gas dell'acido muriatico con l'acqua in soluzione acquosa è data da
HCl (g) + H2O(l) ⟶ H3oh+(aq) + Cl−(ac)
Questa reazione va quasi al completamento nella maggior parte delle condizioni (cioè, quasi tutto l'HCl è dissolto) perché l'acido cloridrico è un acido forte.
Storia e scoperta dell'acido muriatico
L'acido cloridrico fu scoperto dall'alchimista Jabir ibn Hayyan intorno all'anno 800 E.V., o più di 1.200 anni fa. L'alchimia è oggi intesa come una "pseudoscienza", ma i suoi praticanti hanno comunque lavorato con sostanze reali e occasionalmente hanno ottenuto risultati utili.
- Il nome acido muriatico deriva dal latino per "salamoso", come in salato; l'acqua salata concentrata è un reagente in uno dei processi utilizzati per produrre acido cloridrico.
Al momento della sua scoperta, il mondo era lontano molti secoli dal capire cosa fossero gli acidi. Ma qualsiasi sostanza con le proprietà dell'acido muriatico rapidamente e con forza dimostrate avrebbe sicuramente assunto una grande importanza per la civiltà, e questo è esattamente quello che è successo con l'HCl.
Proprietà dell'acido muriatico
Il cloruro di idrogeno da solo esiste come gas incolore e inodore a temperatura ambiente, ma è nel vuoto. Nell'aria, l'HCl forma densi fumi bianchi perché reagisce prontamente con le molecole d'acqua.
L'acido cloridrico è molto corrosivo ed estremamente tossico. Se maneggia questa sostanza, indipendentemente dalla molarità (una misura della concentrazione), dovresti indossare protezioni per gli occhi e la pelle.
HCl ha un peso molecolare (MW) di 36,46 grammi per mole (g/mol). Oltre il 95 percento di questa massa viene consumato dall'atomo di cloro, tuttavia esiste un numero uguale di atomi di H e di Cl nella forma coniugata (intatta) dell'acido. Non è facilmente infiammabile, quindi, nonostante gli altri rischi per i sistemi biologici, è altamente improbabile che prenda fuoco.
Produzione di acido muriatico
L'HCl può essere sintetizzato in diversi modi. Una comune sintesi industriale prevede la combustione di gas idrogeno e gas cloro all'interno di una camera in cui i gas vengono introdotti sotto pressione attraverso un ugello.
Il gas di acido cloridrico così prodotto viene poi gradualmente e accuratamente raffreddato allo stato liquido e diluito alla concentrazione richiesta dalle specifiche. Questa reazione è rappresentata dalla formula:
H2 + Cl2 2HCl
HCl può anche essere prodotto industrialmente dalla reazione di cloruro di sodio e acido solforico:
2NaCl + H2COSÌ4 2HCl + Na2COSÌ4
HCl può anche essere sintetizzato da cloruro di sodio, anidride solforosa, aria e vapore acqueo:
4NaCl + 2SO2 + 2H2O + O2 2Na2COSÌ4 + 4HCl
Usi dell'acido muriatico
Le stesse proprietà che rendono pericoloso lavorare con HCl a meno che non si presti attenzione sono vantaggiose in determinate impostazioni. Così come i coltelli sono strumenti potenzialmente molto pericolosi ma anche estremamente utili e universali, le qualità corrosive dell'acido cloridrico possono essere sfruttate in ambienti attentamente controllati.
L'elenco che segue è un'indagine su alcuni dei principali usi dell'acido cloridrico nella società moderna. Si noti che di solito è ancora etichettato come "acido muriatico" quando viene venduto per l'uso con le piscine (vedi sotto).
Produzione di acciaio e metallo: L'industria dell'acciaio e dei metalli utilizza l'acido muriatico per "decapare" l'acciaio per rimuovere gli ossidi superficiali. La maggior parte dell'acciaio viene anche pulita con acido prima di zincatura, stagnatura e altre applicazioni di rivestimento.
Produzione farmaceutica: L'industria farmaceutica utilizza l'HCl in una varietà di ruoli. Può servire come catalizzatore o come reagente nelle reazioni chimiche. È eccellente per aiutare a controllare con precisione il pH; questo è importante per alcuni farmaci per poter accedere adeguatamente a determinati spazi fisiologici (ad es. sangue, fluido linfatico), poiché alcuni di questi sono più acidi di altri.
Additivi alimentari e trasformazione degli alimenti: L'industria alimentare utilizza l'acido cloridrico in una varietà di prodotti, sebbene la stragrande maggioranza di esso sia la produzione del comune ingrediente alimentare "dolce" sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio (HFCS). HCl è anche usato per produrre integratori vitaminici.
Trattamento delle acque: Uno degli usi dell'acido muriatico è quello di regolare il pH dell'acqua della piscina e quello di ambienti simili (ad es. acidità delle acque reflue industriali, in modo che arrechi un danno minimo alla vita acquatica nei corsi d'acqua in cui si trova disposto.
Produzione di petrolio e gas naturale: L'industria petrolifera (petrolio e gas) utilizza l'acido muriatico per acidificare i pozzi di petrolio e gas. Il pH più basso aumenta la produzione di petrolio e gas dissolvendo i minerali nel substrato roccioso che separa i perforatori dalla loro cava.
Questi minerali, carbonato di calcio e carbonato di magnesio, lasciano il posto a produrre pori nelle rocce contenenti olio. L'acido muriatico si trova anche nei fluidi progettati per la fratturazione idraulica ("fracking") delle formazioni di scisto roccioso per accedere al gas naturale e al petrolio.
Dimostrazione della reazione dell'acido muriatico
Molti metalli reagiscono con HCl per produrre cloruri di quei metalli e liberare gas idrogeno nel processo. Ciò avviene tramite una reazione di sostituzione o reazione a spostamento singolo, in cui un metallo reattivo prende il posto dello ione idrogeno che è legato allo ione cloruro.
Un esempio è la reazione del magnesio elementare con HCl per produrre cloruro di magnesio e il suddetto H2 gas:
mg(S) + 2 HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)