Czy kwas murianowy jest taki sam jak kwas solny?

„Muriatic” nie jest słowem, które prawdopodobnie przeczytałeś lub usłyszałeś, chyba że jesteś studentem historii nauki lub w inny sposób poważnym fanem chemii. W związku z tym, Kwas solny nie jest czymś, co prawdopodobnie znasz — przynajmniej nie pod taką nazwą. Ale zastosowań kwasu muratynowego jest wiele, jak zobaczysz.

Nowoczesna i zdecydowanie bardziej powszechna nazwa tej samej substancji to kwas solny i jeśli kiedykolwiek pracowałeś z nim celowo, jesteś świadomy jego efektów.

chlorowodorek lub Kwas solny ma wzór chemiczny HCl i jest uważany za mocny kwas. Ponieważ jest niedroga i łatwa do uzyskania w znacznych ilościach, substancja ta jest podstawą w przemyśle, laboratoriach akademickich i różnych innych warunkach. Kwas muratowy do basenów jest nadal powszechnie etykietowany i sprzedawany jako taki, ale w większości przejęła go mniej kreatywna, ale łatwiejsza do zapamiętania nazwa. Zastosowania kwasu muratynowego obejmują czyszczenie betonu, takiego jak baseny czy chodniki, stąd jego dostępność w sklepach dla majsterkowiczów.

Kwas solny, oprócz najprawdopodobniej wspomagania procesów trawienia, nawet gdy to czytasz, jest używany w produkcji metali, produktów naftowych, farmaceutyków i wielu innych.

Jego wszechstronność chemiczna sprawia, że ​​jest niezwykle powszechnym odczynnikiem w reakcjach chemicznych i można go łatwo wytwarzać w ilościach masowych o niezawodnie precyzyjnym stężeniu. Czytaj dalej, aby całkowicie „przetrawić” wszystko, co trzeba wiedzieć o tym wszechstronnym roztworze wodnym.

Na kwas jest cząsteczką, która oddaje proton (H+ lub jon wodorowy) w roztworze wodnym, tj. gdy jest zmieszany z wodą. H₂Cząsteczki O mogą przyjąć te protony, aby stać się jonami hydroniowymi (H₃O+), ponieważ protony nie istnieją długo same, jeśli jest z czym się łączyć. ZA baza jest cząsteczką, która przyjmuje proton lub, równoważnie z chemicznego punktu widzenia, oddaje jony wodorotlenowe (OH-) w roztworze.

Cząsteczka lub pierwiastek pozostający, gdy kwas oddaje proton, nazywa się sprzężoną zasadą kwasu. W przypadku HCl jest to zatem a jon chlorkowy (Cl⁻). Samo Cl jest żywiołem chlor, halogen.

Reakcja gazowego kwasu solnego z wodą w roztworze wodnym jest dana wzorem

HCl (g) + H₂O(l) H₃O⁺(aq) + Cl⁻(aq)

Ta reakcja prawie dobiega końca w większości warunków (to znaczy prawie cały HCl zostaje rozpuszczony), ponieważ kwas chlorowodorowy jest mocnym kwasem.

Kwas solny został odkryty przez alchemika Jabir ibn Hayyan gdzieś około 800 roku n.e. lub ponad 1200 lat temu. Alchemia jest dziś rozumiana jako „pseudonauka”, ale jej praktycy pracowali z prawdziwymi substancjami i od czasu do czasu uzyskiwali użyteczne rezultaty.

• Nazwa kwas muriatowy pochodzi z łaciny dla „słony”, jak w słony; stężona woda słona jest odczynnikiem w jednym z procesów stosowanych do produkcji kwasu solnego.

W momencie jego odkrycia świat był oddalony o wiele stuleci od zrozumienia, czym w ogóle są kwasy. Jednak każda substancja o właściwościach kwasu murianowego, szybko i dobitnie zademonstrowana, z pewnością nabierze wielkiego znaczenia cywilizacyjnego i tak właśnie stało się z HCl.

Sam chlorowodór istnieje jako bezbarwny i bezwonny gaz w temperaturze pokojowej, ale to w próżni. W powietrzu HCl tworzy gęste, białe opary, ponieważ łatwo reaguje z cząsteczkami wody.

Kwas solny jest bardzo żrące i wyjątkowo toksyczne. Jeśli masz do czynienia z tą substancją, niezależnie od jej molarności (miara stężenia), powinieneś nosić ochronę oczu i skóry.

HCl ma masę cząsteczkową (MW) 36,46 gramów na mol (g/mol). Ponad 95 procent tej masy jest zużywane przez atom chloru, jednak w sprzężonej (nienaruszonej) formie istnieje taka sama liczba atomów H i Cl. Nie jest łatwopalny, więc pomimo innych zagrożeń dla systemów biologicznych jest wysoce nieprawdopodobne, aby się zapalił.

HCl można syntetyzować na wiele sposobów. Jedna z powszechnych syntez przemysłowych obejmuje spalanie gazowego wodoru i gazowego chloru w komorze, do której gazy są wprowadzane pod ciśnieniem przez dyszę.

Wytworzony w ten sposób gazowy kwas chlorowodorowy jest następnie stopniowo i ostrożnie schładzany do stanu ciekłego i rozcieńczany do stężenia wymaganego przez specyfikację. Ta reakcja jest reprezentowana wzorem:

H₂ + Cl₂ ⟶ 2HCl

HCl można również wytwarzać przemysłowo w reakcji chlorku sodu i kwasu siarkowego:

2NaCl + H₂WIĘC₄ ⟶ 2HCl + Na₂WIĘC₄

HCl można również zsyntetyzować z chlorku sodu, dwutlenku siarki, powietrza i pary wodnej:

4NaCl + 2SO₂ + 2 godz₂O + O₂ ⟶ 2Na₂WIĘC₄ + 4HCl

Te same właściwości, które sprawiają, że HCl jest niebezpieczny w pracy bez zachowania ostrożności, są korzystne w pewnych warunkach. Tak jak noże są potencjalnie bardzo niebezpiecznymi, ale także niezwykle użytecznymi i uniwersalnymi narzędziami, tak żrące właściwości kwasu solnego można wykorzystywać w ściśle kontrolowanych warunkach.

Poniższa lista jest przeglądem niektórych głównych zastosowań kwasu solnego we współczesnym społeczeństwie. Należy pamiętać, że jest zwykle nadal oznaczony jako „kwas muratyczny”, gdy jest sprzedawany do użytku z basenami (patrz poniżej).

Produkcja stali i metali: Przemysł stalowy i metalowy używa kwasu solnego do "wytrawiania" stali w celu usunięcia tlenków powierzchniowych. Większość stali jest również czyszczona kwasem przed cynkowaniem, cynowaniem i innymi nakładami powłok.

Produkcja farmaceutyczna: Przemysł farmaceutyczny wykorzystuje HCl w różnych rolach. Może służyć jako katalizator lub jako reagent w reakcjach chemicznych. Doskonale pomaga w precyzyjnej kontroli pH; jest to ważne, aby niektóre leki były w stanie odpowiednio dotrzeć do pewnych przestrzeni fizjologicznych (np. krwi, płynu limfatycznego), ponieważ niektóre z nich są bardziej kwaśne niż inne.

Dodatki do żywności i przetwórstwo żywności: Przemysł spożywczy wykorzystuje kwas solny w różnych produktach, chociaż zdecydowana większość z niego to produkcja popularnego „słodkiego” składnika spożywczego o wysokiej zawartości fruktozy, syropu kukurydzianego (HFCS). HCl jest również wykorzystywany do produkcji suplementów witaminowych.

Uzdatnianie wody: Jednym z zastosowań kwasu muratynowego jest regulacja pH wody basenowej i o podobnych ustawieniach (np. „jacuzzi”), a także kwasowość ścieków przemysłowych, tak aby w minimalnym stopniu uszkadzać organizmy wodne w drogach wodnych, do których się znajdują usunięte.

Produkcja ropy naftowej i gazu ziemnego: Przemysł naftowy (naftowy i gazowy) wykorzystuje kwas murianowy do zakwaszania szybów naftowych i gazowych. Niższe pH zwiększa produkcję ropy i gazu poprzez rozpuszczanie minerałów w podłożu skalnym oddzielającym wiertnice od ich kamieniołomów.

Te minerały, węglan wapnia i węglan magnezu, ustępują miejsca wytworzeniu porów w skałach zawierających ropę. Kwas murianowy znajduje się również w płynach przeznaczonych do szczelinowania hydraulicznego („szczelinowania”) formacji łupków skalnych w celu uzyskania dostępu do gazu ziemnego i ropy naftowej.

Wiele metali reaguje z HCl, tworząc chlorki tych metali i uwalniając w tym procesie gazowy wodór. Odbywa się to poprzez reakcję podstawienia lub reakcję pojedynczego przemieszczenia, w której reaktywny metal zajmuje miejsce jonu wodorowego związanego z jonem chlorkowym.

Przykładem jest reakcja pierwiastkowego magnezu z HCl w celu wytworzenia chlorku magnezu i wspomnianego H₂ gaz:

Mg(s) + 2 HCl(aq) ⟶ MgCl₂(aq) + H₂(sol)