SUOLAHAPPO (HCL): RAKENNE, OMINAISUUDET JA KÄYTÖT - KEMIA - 2026

Suolahappoa (HCI) tai muriatic happo on epäorgaaninen yhdiste, joka on muodostettu liuottamalla veteen vetykloridia, mikä johtaa hydroniumioniin (H ₃ O ⁺) ja kloridi-ionin (Cl ^-). Tarkemmin sanottuna se on halogeenikloorin vetyhappo vedyn kanssa.

HCl on vahva happo, joka ionisoi täysin vedessä ja sen ionisointituotteet ovat stabiileja. HCl: n täydellistä ionisaatiota vahvistaa se, että 0,1 M HCl-liuoksen pH on 1.

Kirjoittaja Walkerma en.wikipediassa, Wikimedia Commonsista

Tärkein menetelmä HCI: n teollisessa tuotannossa on orgaanisten yhdisteiden klooraus, jolloin saadaan esimerkiksi dikloorimetaania, trikloorietyleeniä, perkloorietyleeniä tai vinyylikloridia. HCl on kloorausreaktion sivutuote.

Sitä käytetään emästen titraamisessa lukuisissa kemiallisissa reaktioissa, orgaanisten yhdisteiden kemiallisessa pilkkomisessa jne.

Suolahapon (kloorivety) höyryt voivat vakavasti vahingoittaa silmiä. Lisäksi ne voivat aiheuttaa ärsytystä ja vakavia ongelmia hengitysteissä.

Mahavaimentimessa on happama pH (1 - 3) korkealla pitoisuudella HCl: a. Happojen läsnäolo suosii mahalaukun sisällön sterilointia inaktivoimalla useita ruuan sisältämiä bakteereja. Tämä selittäisi kloorihydrian tilaan liittyvän gastroenteriitin.

Lisäksi HCl helpottaa proteiinien sulamista aktivoimalla proteolyyttinen entsyymi pepsiini.

Sitä käytetään uima-altaiden puhdistukseen, yleensä riittää tavallinen pesuaine, mutta laattojen väliin jää tahroja, jotka vaativat näissä tapauksissa suolahapon käyttöä.

Sitä käytetään pH: n hallintaan lääkkeissä, ruoassa ja juomavedessä. Sitä käytetään myös alkalista materiaalia sisältävien jätevirtojen neutralointiin.

Kloorivetyhappoa käytetään ioninvaihtohartsien regeneraatiossa, käytetään metalli-ionien tai muun tyyppisten ionien eristämiseen teollisuudessa, tutkimuslaboratorioissa ja juomaveden puhdistuksessa.

Toisaalta voidaan myös sanoa, että vetykloridi, kaasumainen yhdiste, on diatomimolekyyli ja sen muodostavat atomit yhdistyvät kovalenttisella sidoksella. Samaan aikaan, kloorivetyhappo on ioninen yhdiste, joka on vesipitoisessa liuoksessa hajoaa H ⁺ ja Cl ^-. Näiden ionien välinen vuorovaikutus on sähköstaattista.

Kemiallinen rakenne

Kuvio 1: Kloorivetyhappo muodostuu liuottamalla HCl veteen

Jokainen HCl-molekyyli koostuu vetyatomista ja klooriatomista. Vaikka huoneenlämpötilassa HCl on myrkyllinen ja väritön kaasu, jos se liukenee veteen, se antaa suolahappoa.

koulutus

Kuvio 2: suolahapon ulkonäkö.

-Se voidaan valmistaa elektrolyysissä NaCI (natriumkloridi), joka on peräisin H ₂ (g), Cl ₂ (g), 2Na (aq) ja OH ^- (aq). Sitten:

H ₂ + CI ₂ => 2 HCI:

Tämä on eksoterminen reaktio.

-HCl tuotetaan saattamalla natriumkloridi reagoimaan rikkihapon kanssa. Prosessi, joka voidaan hahmotella seuraavalla tavalla:

NaCI + H ₂ SO ₄ => NaHSO ₄ + HCI:

Sitten vetykloridi kerätään ja natriumkloridi saatetaan reagoimaan natriumbisulfiitin kanssa seuraavan reaktion mukaisesti:

NaCI + NaHSO ₄ => Na ₂ SO ₄ + HCI:

Johan Glauber otti tämän reaktion käyttöön 1700-luvulla suolahapon tuottamiseksi. Tällä hetkellä sitä käytetään pääasiassa laboratorioissa, koska sen teollisen käytön merkitys on vähentynyt.

-Kloorivetyhappoa voidaan tuottaa orgaanisten yhdisteiden kloorauksen sivutuotteena, esimerkiksi: dikloorimetaanin valmistuksessa.

C ₂ H ₄ + CI ₂ => C ₂ H ₄: lla ₂

C ₂ H ₄: lla ₂ => C ₂ H ₃ Cl + HCl:

Tätä HCl-tuotantomenetelmää käytetään enemmän teollisesti laskemalla, että 90% Yhdysvalloissa tuotetusta HCl: stä on tällä menetelmällä.

- Ja lopuksi, HCl: ää tuotetaan klooratun orgaanisen jätteen polttamisessa:

C ₄ H ₆ Cl ₂ + 5 O ₂ => 4 CO ₂ + 2 H ₂ O + 2 HCl

Missä se sijaitsee?

Kloorivetyhappo väkevöidään mahalaukussa, missä pH on saavutettu 1. Bikarbonaattipitoisen limaesteen olemassaolo estää mahalaukun soluja vaurioitumasta alhaisen mahalaukun pH: n takia.

Mahalaukun parietaalisoluissa on kolme pääasiallista fysiologista stimulaatiota H ^{+: n} erittymiselle: gastriini, histamiini ja asetyylikoliini.

gastriini

Gastriini on hormoni, joka erittyy mahalaukun antrumin alueella. Se toimii lisäämällä solun sisäistä Ca-pitoisuutta, joka on välittäjä H ^+: n aktiivisen kuljetuksen aktivoinnissa mahalaukun luumeniin.

Aktiivisen kuljetuksen suorittaa ATPaasi-entsyymi, joka käyttää ATP: n sisältämää energiaa kuljettamaan H ^+: ta mahalaukun luumeniin ja lisäämään K ^{+: ta}.

histamiini

Sitä erittelevät mahalaukun kehon ns. Enterokromafiinin kaltaiset solut (SEC). Sen vaikutusta välittää syklisen AMP: n pitoisuuden nousu ja se lisää, kuten gastriinin, H ^+: n aktiivista kuljetusta H ⁺ -K ⁺ -pumpun välittämään mahahapon luumeniin.

asetyylikoliini

Se erittyy emättimissä hermostollisissa terminaaleissa, aivan kuten gastriini välittää vaikutustaan ​​lisäämällä solunsisäistä Ca: ta, mikä aktivoi H ⁺ -K ⁺ -pumpun vaikutusta.

H ⁺ parietaalisolujen tulee reaktio CO ₂ H ₂ O muodostamiseksi H ₂ CO: ₃ (hiilihappo). Tämän jälkeen hajoaa H ⁺ ja HCO ₃ ^-. H ⁺ kuljetetaan aktiivisesti mahalaukun luumeniin mahalaukun apikaalisen kalvon kautta. Samaan aikaan, HCO ₃ ^- tuodaan vereen yhdessä merkintä Cl ^-.

Vasta-kuljetus tai anti-siirtomekanismi Cl ^- HCO ₃ ^- joka tapahtuu tyvikalvon katesolujen tuottaa kerääntyminen solun Cl ^-. Myöhemmin ioni kulkee H ^{+: n} mukana tulevassa mahalaukussa. Mahalaukun HCl-erityksen arvioidaan olevan pitoisuus 0,15 M.

Muut biologisen HCl-lähteet

Parietaalisolujen, kuten kofeiinin ja alkoholin, HCl-eritykseen on olemassa myös muita ärsykkeitä.

Maha- ja pohjukaissuolihaavaumia esiintyy, kun este, joka suojaa mahalaukun soluja HCl: n vahingolliselta vaikutukselta, hajoaa.

Asetyylisalisyylihappo ja ei-steroidiset tulehduskipulääkkeet (NSAID: t) edistävät haavaumien muodostumista poistamalla Helicobacter pylori -bakteerien mainitsema suojavaikutus.

Hapon erittymisellä on tarkoitus eliminoida elintarvikkeissa olevat mikrobit ja aloittaa proteiinien sulaminen pepsiinin vaikutuksella. Mahalaukun pääsolut erittävät pepsiinogeenia, proentsyymiä, joka muuttuu pepsiiniksi mahalaukun ontelon alhaisella pH: lla.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Molekyylipaino

36,458 g / mol.

Väri

Se on väritön tai hieman kellertävä neste.

Haju

Se on ärsyttävä, kirpeä haju.

Maku

Puhtaan veden maistamisen kynnysarvo on pitoisuus 1,3 x 10 - ⁴ mol / l.

Kiehumispiste

-121ºF - 760 mmHg. -85,05 ° C - 760 mmHg.

Sulamispiste

-174ºF (-13,7ºF) 39,7-prosenttiselle (paino / paino) HCl-vesiliuokselle), -114,22ºC.

Vesiliukoisuus

HCl-liuos voi olla 67% paino / p 86 ° F: ssa; 82,3 g / 100 g vettä 0 ° C: ssa; 67,3 g / 100 g vettä 30 ° C: ssa ja 63,3 g / 100 g vettä 40 ° C: ssa.

Liukoisuus metanoliin

51,3 g / 100 g liuosta 0 ° C: ssa ja 47 g / 100 liuosta 20 ° C: ssa

Liukoisuus etanoliin

41,0 / 100 g liuosta 20 ° C: ssa

Liukoisuus eetteriin

24,9 g / 100 liuosta 20 ° C: ssa.

Tiheys

1,059 g / ml 59 ° F: ssa 10,17-painoprosenttisessa liuoksessa.

Kaasun tiheys

1 00045 g / l

Höyryn tiheys

1 268 (suhteessa ilmaan laskettuna 1)

Höyrynpaine

32 452 mmHg lämpötilassa 70 ° F; 760 mmHg lämpötilassa -120,6 ° F

pysyvyys

Sillä on korkea lämpöstabiilisuus.

Itsesyttymislämpötila

Se ei ole palavaa.

hajoaminen

Se hajoaa kuumentuessaan ja päästää myrkyllistä kloori savua.

Viskositeetti: 0,405 cPoise (nestemäinen lämpötilassa 118,6 ºK), 0,0131 cPoise (höyry lämpötilassa 273,06 ºK).

korrodoivuus

Se on erittäin syövyttävää alumiinille, kuparille ja ruostumattomalle teräkselle. Hyökkää kaikki metallit (elohopea, kulta, platina, hopea, tantaali, lukuun ottamatta tiettyjä seoksia).

Pintajännitys

23 mN / cm lämpötilassa 118,6 ºK.

polymerointi

Aldehydit ja epoksidit läpikäyvät voimakkaasti suolahapon läsnä ollessa.

Fysikaalisiin ominaisuuksiin, kuten viskositeettiin, höyrynpaineeseen, kiehumispisteeseen ja sulamispisteeseen, vaikuttaa HCl: n prosentuaalinen pitoisuus.

Sovellukset

Kloorivetyhapolla on lukuisia käyttötarkoituksia kotona, eri toimialoilla, opetus- ja tutkimuslaboratorioissa jne.

Teollisuus ja koti

-Kloorivetyhappoa käytetään hydrometallurgisessa prosessoinnissa, esimerkiksi alumiinioksidin ja titaanidioksidin tuotannossa. Sitä käytetään öljykaivojen tuotannon aktivointiin.

Hapon injektio lisää öljyn huokoisuutta, mikä suosii sen uuttoa.

-Se käytetään eliminoimaan CaCO ₃ (kalsiumkarbonaatti) talletukset muuttamalla se CaCI ₂ (kalsiumkloridia), joka on liukoinen ja helpompi poistaa. Samoin sitä käytetään teollisesti teräksen prosessointiin, materiaaliin, jolla on lukuisia käyttötarkoituksia, sekä teollisuudessa, rakentamisessa että kotona.

- Muurarit käyttävät HCl-liuoksia pesemään ja puhdistamaan tiilet. Sitä käytetään kodissa kylpyhuoneiden ja niiden viemärien puhdistamiseen ja desinfiointiin. Lisäksi suolahappoa käytetään kaiverruksissa, metallien puhdistus mukaan lukien.

-Kloorivetyhappoa voidaan käyttää teräkseen kertyvän homeisen rautaoksidikerroksen poistamiseen ennen sen myöhempää käsittelyä suulakepuristamisessa, valssauksessa, galvanoinnissa jne.

Fe ₂ O ₃ + Fe + 6 HCI: => 3 FeCI ₂ + H ₂ O

- Vaikka se on erittäin syövyttävää, sitä käytetään raudan, kuparin ja messingin metalli tahrojen poistamiseen vedessä laimennuksella 1:10.

Synteesi ja kemialliset reaktiot

-Kloorivetyhappoa käytetään emästen tai emästen titrausreaktioissa sekä liuosten pH: n säätämisessä. Lisäksi sitä käytetään lukuisissa kemiallisissa reaktioissa, esimerkiksi proteiinien pilkkomisessa, menettelyssä ennen aminohappopitoisuuden tutkimista ja niiden tunnistamista.

-Kloorivetyhapon pääkäyttö on orgaanisten yhdisteiden, kuten vinyylikloridin ja dikloorimetaanin, valmistus. Happo on välituote polykarbonaattien, aktiivihiilen ja askorbiinihapon tuotannossa.

- Sitä käytetään liiman valmistuksessa. Tekstiiliteollisuudessa sitä käytetään kankaiden valkaisussa. Sitä käytetään nahan parkitusalalla, ja se puuttuu sen käsittelyyn. Sitä käytetään myös lannoitteena sekä kloridin, väriaineiden jne. Tuotannossa. Sitä käytetään myös galvanoinnissa, valokuvauksessa ja kumiteollisuudessa.

- Sitä käytetään keinotekoisen silkin tuotannossa, öljyjen, rasvojen ja saippuiden jalostamiseen. Lisäksi sitä käytetään polymerointi-, isomerointi- ja alkylointireaktioissa.

Riskit ja myrkyllisyys

Sillä on syövyttävä vaikutus iholle ja limakalvoille, aiheuttaen palovammoja. Nämä, jos vakavia, voivat aiheuttaa haavaumia, jättäen keloidi- ja sisäänvedettävät arvet. Silmäkosketus voi vähentää tai kokonaan heikentää sarveiskalvon vaurioita.

Kun happo saavuttaa kasvot, se voi aiheuttaa vakavia jaksoja, jotka muuttavat kasvoja. Toistuva kosketus hapon kanssa voi myös aiheuttaa ihottumaa.

Kloorivetyhapon nauttiminen polttaa suu, kurkku, ruokatorvi ja maha-suolikanava aiheuttaen pahoinvointia, oksentelua ja ripulia. Äärimmäisissä tapauksissa voi tapahtua ruokatorven ja suoliston lävistys, sydänpysähdys ja kuolema.

Toisaalta, happamat höyryt voivat niiden pitoisuudesta riippuen aiheuttaa hengitysteiden ärsytystä, aiheuttaen nielutulehdusta, kiharan turvotusta, keuhkoputkien supistumista keuhkoputkentulehduksella, syanoosia ja keuhkoödeemaa (nesteen liiallinen kerääntyminen keuhkoihin) ja ääritapauksissa kuolema.

Altistuminen korkeille happamille höyryille voi aiheuttaa kurkun turvotusta ja kouristuksia, josta seuraa tukehtuminen.

Hampaiden nekroosit, jotka ilmestyvät hampaisiin kiiltoa menettäessä, ovat myös yleisiä; ne muuttuvat kellertäviksi ja pehmeiksi ja lopulta hajoavat.

Kloorivetyhappovaurioiden ehkäisy

Suolahapolla työskentelevien ihmisten turvallisuudelle on olemassa joukko sääntöjä:

-Ihmisten, joilla on aiemmin ollut hengityselinten ja ruuansulatuksesta johtuvia sairauksia, ei tule työskennellä ympäristöissä, joissa on happea.

-Työntekijöiden on käytettävä haponkestäviä vaatteita, jopa huppuilla; silmäsuojalasit, käsinsuojaimet, haponkestävät käsineet ja kengät, joilla on samat ominaisuudet. Heidän on käytettävä myös kaasunaamarit ja tapauksissa, joissa altistuminen suolahappohöyryille on vaikeaa, suositellaan itsenäisen hengityslaitteen käyttöä.

-Työympäristössä on oltava myös hätäsuihkut ja suihkulähteet silmien pesemiseksi.

- Lisäksi työympäristöille on olemassa standardeja, kuten lattiatyyppi, suljetut piirit, sähkölaitteiden suojaus jne.

Viitteet

1. StudiousGuy. (2018). Kloorivetyhappo (HCl): tärkeitä käyttötarkoituksia. Ostettu: studiousguy.com
2. Ganong, WF (2003). Katsaus lääketieteelliseen fysiologiaan. 21. painos. The McGraw-Hill Companies INC.
3. Pubchem. (2018). Suolahappo. Ostettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Weebly. Suolahappo. Otettu: psa- kloorivetyhappo.weebly.com
5. CTR. Suolahapon käyttöturvallisuustiedote.. Otettu: uacj.mx