"მურიატიკი" არ არის ის სიტყვა, რომელსაც წაკითხული ან მოსმენილი გაქვთ, თუ არ ხართ მეცნიერების ისტორიის სტუდენტი ან სხვაგვარად სერიოზული ქიმიის მოყვარული. ამიტომ, მარილმჟავა ეს არ არის ისეთი რამ, რაზეც ალბათ იცნობთ - ყოველ შემთხვევაში ამ სახელით არა. მაგრამ მურიის მჟავის გამოყენება მრავალია, როგორც ნახავთ.
იგივე ნივთიერების თანამედროვე და აბსოლუტურად უფრო გავრცელებული სახელია მარილმჟავა და თუ მასთან ერთად ოდესმე მიზანმიმართულად მუშაობდით, მის შედეგებს აცნობიერებთ.
მარილმჟავას ან მარილმჟავა აქვს HCl ქიმიური ფორმულა და ითვლება ძლიერ მჟავად. იმის გამო, რომ იაფი და ადვილი მოსაპოვებელია დიდი რაოდენობით, ეს ნივთიერება წარმოადგენს საყრდენს ინდუსტრიაში, აკადემიურ ლაბორატორიებში და სხვა მრავალფეროვან გარემოში. აუზებისთვის მურიატული მჟავა კვლავ ეტიკეტირდება და იყიდება, როგორც ასეთი, ფართო მასშტაბით, მაგრამ უმეტესწილად, ნაკლებად შემოქმედებითმა, მაგრამ უფრო ადვილად დასამახსოვრებელმა სახელმა მიიღო იგი. მურიატული მჟავის გამოყენება მოიცავს ბეტონის დასუფთავებას, როგორიცაა აუზის გემბანი ან ტროტუარები, შესაბამისად, მისი ხელმისაწვდომობა სახლის გაუმჯობესების მაღაზიებში.
მარილმჟავა, გარდა იმისა, რომ თქვენი საჭმლის მონელების ასპექტებს ეხმარება, ამას კითხვის დროსაც იყენებთ, გამოიყენება ლითონების, ნავთობპროდუქტების, ფარმაცევტული პროდუქტებისა და მრავალი სხვა.
მისი ქიმიური მრავალფეროვნება მას ქიმიურ რეაქციებში უკიდურესად გავრცელებულ რეაგენტად აქცევს და მასობრივი რაოდენობით წარმოება ადვილია საიმედოდ ზუსტი კონცენტრაციით. წაიკითხეთ, რომ სრულად "დაიჯესტს" ყველაფერი, რაც უნდა იცოდეთ ამ მრავალმხრივი წყალხსნარის შესახებ.
რა არის მჟავები და ბაზები?
ან მჟავა არის მოლეკულა, რომელიც აჩუქებს პროტონს (H +, ან წყალბადის იონი) წყალხსნარში, ანუ, როდესაც იგი წყალთან არის შერეული. ჰ2O მოლეკულებს შეუძლიათ მიიღონ ეს პროტონები, გახდნენ ჰიდრონიუმის იონები (H3O +) რადგან პროტონები მარტო დიდხანს არ არსებობენ, თუ მათთან გასაერთიანებელი რამეა. ა ბაზა არის მოლეკულა, რომელიც იღებს პროტონს ან, ექვივალენტურია ქიმიის თვალსაზრისით, აბარებს ჰიდროქსიდის (OH-) იონებს ხსნარში.
მჟავას პროტონის გაცემისას დარჩენილი მოლეკულა ან ელემენტი ეწოდება მჟავას კონიუგირებულ ფუძეს. HCl– ს შემთხვევაში, ეს არის a ქლორიდის იონი (კლ−). მარტო Cl არის ელემენტი ქლორი, ჰალოგენი.
მურიის მჟავა აირის რეაქციას წყალში წყალხსნარში იძლევა
HCl (გ) + H2O (l). H3ო+(aq) + Cl−(aq)
ეს რეაქცია უმეტეს პირობებში თითქმის სრულდება (ეს არის ის, რომ თითქმის ყველა HCl იხსნება), რადგან მარილმჟავა ძლიერი მჟავაა.
ისტორია და მურიატული მჟავის აღმოჩენა
მარილმჟავა აღმოაჩინა ალქიმიკოსმა ჯაბირ იბნ ჰაიანი 800 წელს, ანუ დაახლოებით 1200 წლის წინ. დღეს ალქიმია გაგებულია, როგორც "ფსევდომეცნიერება", მაგრამ მისი პრაქტიკოსები მუშაობდნენ რეალურ ნივთიერებებთან და ზოგჯერ იღებდნენ სასარგებლო შედეგებსაც.
- სახელი მურიის მჟავა ლათინურიდან მოდის "briny", როგორც მარილიანში; კონცენტრირებული მარილიანი წყალი არის რეაგენტი მარილმჟავას წარმოების ერთ-ერთ პროცესში.
აღმოჩენის დროს, სამყაროში მრავალი საუკუნე იყო დაშორებული იმის გაგებაში, თუ რა იყო მჟავები. მაგრამ ნებისმიერი ნივთიერება, რომელსაც მურიუმის მჟავას თვისებები ჰქონდა, სწრაფად და ძალდატანებით აჩვენა, დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა ცივილიზაციისთვის და ეს სწორედ ის მოხდა, რაც HCl- სთან დაკავშირებით.
მურიატული მჟავის თვისებები
წყალბადის ქლორიდი თავისთავად არსებობს როგორც უფერო და უსუნო გაზი ოთახის ტემპერატურაზე, მაგრამ ეს ვაკუუმშია. ჰაერში, HCl ქმნის სქელ თეთრ ორთქლს, რადგან ის ადვილად რეაგირებს წყლის მოლეკულებთან.
მარილმჟავა არის ძალიან კოროზიული და უკიდურესად ტოქსიკურია. თუ ამ ნივთიერებას გაუმკლავდებით, მოლარულობის მიუხედავად (კონცენტრაციის საზომი), უნდა ატაროთ თვალისა და კანის დაცვა.
HCl– ს მოლეკულური წონა (მგვტ) 36,46 გრამია მოლზე (გ / მოლი). ამ მასის 95 პროცენტზე მეტი მოიხმარს ქლორის ატომს, მაგრამ H და Cl ატომების თანაბარი რაოდენობა არსებობს მჟავას კონიუგირებული (ხელუხლებელი) ფორმით. ეს არ არის ადვილად წვადი, ამიტომ ბიოლოგიური სისტემების სხვა საშიშროების მიუხედავად, ძალზე ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ხანძარი გაჩნდეს.
მურიატული მჟავის წარმოება
HCl შეიძლება სინთეზირდეს მრავალი გზით. ერთი საერთო ინდუსტრიული სინთეზი გულისხმობს წყალბადის გაზისა და ქლორის გაზის წვას პალატის შიგნით, რომელშიც გაზები წნევის საშუალებით ხდება შეწოვის საშუალებით.
ამგვარად წარმოქმნილი მარილმჟავას გაზი თანდათანობით და ფრთხილად გაცივდება თხევად მდგომარეობაში და განზავებულია, თუ რა კონცენტრაციით მოითხოვს სპეციფიკაციები. ეს რეაქცია წარმოდგენილია ფორმულით:
ჰ2 + კლ2 H 2HCl
HCl ასევე შეიძლება წარმოიქმნას ინდუსტრიულად ნატრიუმის ქლორიდისა და გოგირდმჟავის რეაქციით:
2NaCl + H2ᲘᲡᲔ4 2HCl + Na2ᲘᲡᲔ4
HCl ასევე შეიძლება სინთეზირდეს ნატრიუმის ქლორიდიდან, გოგირდის დიოქსიდიდან, ჰაერიდან და წყლის ორთქლიდან:
4NaCl + 2SO2 + 2 სთ2ო + ო2 ⟶ 2Na2ᲘᲡᲔ4 + 4HCl
მურიატული მჟავის გამოყენება
იგივე თვისებები, რომლებიც HCl– სთან მუშაობას სახიფათო ხდის, თუ არ გაუფრთხილდებათ, გარკვეულ პირობებში მომგებიანია. ისევე, როგორც დანები პოტენციურად ძალიან საშიშია, მაგრამ ასევე ძალიან სასარგებლო და უნივერსალური იარაღები, მარილმჟავას კოროზიული თვისებები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფრთხილად კონტროლირებად გარემოში.
ქვემოთ მოცემულია თანამედროვე მარილწყალბადის მჟავის ზოგიერთი ძირითადი გამოყენების გამოკვლევა. გაითვალისწინეთ, რომ ჩვეულებრივ მას კვლავ აწერია "მურიატული მჟავა", როდესაც ის იყიდება საცურაო აუზებში გამოსაყენებლად (იხილეთ ქვემოთ).
ფოლადისა და ლითონის წარმოება: ფოლადისა და ლითონის ინდუსტრია იყენებს მურიატულ მჟავას ფოლადის „მწნილად“ ზედაპირული ოქსიდების მოსაშორებლად. ფოლადის უმეტესი ნაწილი ასევე გაწმენდილია მჟავაში გალვანიზაციის, მოპირკეთების და სხვა საფარის გამოყენებამდე.
ფარმაცევტული წარმოება: ფარმაცევტული ინდუსტრია აყენებს HCl- ს სხვადასხვა როლში. მას შეუძლია კატალიზატორის ან რეაქტიულად ქიმიური რეაქციების დროს. ეს შესანიშნავია pH- ის კონტროლში. ეს მნიშვნელოვანია ზოგიერთ მედიკამენტში, რათა მათ შეძლონ ადეკვატურად წვდომა გარკვეულ ფიზიოლოგიურ სივრცეებში (მაგალითად, სისხლი, ლიმფური სითხე), რადგან ზოგიერთი მათგანი უფრო მჟავეა, ვიდრე სხვები.
საკვები დანამატები და საკვების გადამუშავება: კვების მრეწველობა მარილმჟავას იყენებს სხვადასხვა პროდუქტში, თუმცა მისი აბსოლუტური უმრავლესობა წარმოადგენს საერთო "ტკბილი" საკვები ინგრედიენტის მაღალ ფრუქტოზას სიმინდის სიროფის (HFCS) წარმოებას. HCl ასევე გამოიყენება ვიტამინის დამატებების წარმოებისთვის.
წყლის მკურნალობა: მურიის მჟავას ერთ – ერთი გამოყენებაა აუზის წყლის pH– ის რეგულირება და მსგავსი პარამეტრების (მაგ., „ცხელი აბაზანები“), აგრეთვე სამრეწველო ჩამდინარე წყლების მჟავიანობა, ისე, რომ იგი მინიმალურ ზიანს აყენებს წყლის სიცოცხლეს იმ სადინარებში, რომელშიც ის მდებარეობს განწყობილი.
ნავთობისა და ბუნებრივი გაზის წარმოება: ნავთობის (ნავთობისა და გაზის) მრეწველობა იყენებს მურიატულ მჟავას ნავთობისა და გაზის ჭაბურღილების მჟავიანობისთვის. ქვედა pH ზრდის ნავთობისა და გაზის წარმოებას მინერალების დაშლით საძილე ქანებში, რომლებიც გამოყოფს ბურღებს მათი კარიერისგან.
ეს მინერალები, კალციუმის კარბონატი და მაგნიუმის კარბონატი, იძლევა ზეთის შემცველ ქანებში ფორების წარმოქმნას. მურიატული მჟავა ასევე გვხვდება სითხეებში, რომლებიც შექმნილია ჰიდრავლიკური მოტეხილობის (”ფრაკინგის”) კლდის ფიქალის წარმონაქმნებისთვის ბუნებრივი გაზისა და ზეთის მისაღებად.
მურიატული მჟავას რეაქციის დემონსტრაცია
ბევრი ლითონი რეაგირებს HCl- სთან და წარმოქმნის ამ ლითონების ქლორიდებს და ამ პროცესში ათავისუფლებს წყალბადის გაზს. ეს ხდება ჩანაცვლების რეაქციის ან ერთჯერადი გადაადგილების რეაქციის საშუალებით, სადაც რეაქტიული ლითონი წყალბადის იონის ადგილს იკავებს, რომელიც შეერთებულია ქლორიდის იონთან.
მაგალითად, ელემენტარული მაგნიუმის რეაქცია HCl– სთან მაგნიუმის ქლორიდის წარმოქმნასა და ზემოაღნიშნულ H– ზე2 გაზი:
მგ (ს) + 2 HCl (იმდენი) G MgCl2(იმდენი) + თ2(გ)