Раствор соляной кислоты: свойства и применение

Соляная кислота – описание, получение, применение, химические свойства, физические свойства

История[править | править код]

Впервые хлороводород получил алхимик Василий Валентин, нагрев гептагидрат сульфата железа с поваренной солью и назвав полученное вещество «духом соли» (лат. spiritus salis). Иоганн Глаубер в XVII в. получил соляную кислоту из поваренной соли и серной кислоты. В 1790 году британский химик Гемфри Дэви получил хлороводород из водорода и хлора, таким образом установив его состав. Возникновение промышленного производства соляной кислоты связано с технологией получения карбоната натрия: на первой стадии этого процесса поваренную соль вводили в реакцию с серной кислотой, в результате чего выделялся хлороводород. В 1863 году в Англии был принят закон «Alkali Act», согласно которому запрещалось выбрасывать этот хлороводород в воздух, а необходимо было пропускать его в воду. Это привело к развитию промышленного производства соляной кислоты. Дальнейшее развитие произошло благодаря промышленным методам получения гидроксида натрия и хлора путём электролиза растворов хлорида натрия[3].

Описание

Раствор соляной кислоты относится к классу сильных. Он бесцветный, прозрачный и едкий. Хотя техническая соляная кислота имеет желтоватый цвет, обусловленный наличием примесей хлора, железа и прочих элементов. На воздухе «дымится».

Стоит отметить, что данное вещество присутствует и в организме каждого человека. В желудке, если быть точнее, в концентрации 0.5%. Интересно, что этого количества достаточно для полного разрушения бритвенного лезвия. Вещество разъест его всего за неделю.

В отличие от той же серной, кстати, масса соляной кислоты в растворе не превышает 38 %. Можно сказать, что данный показатель – «критическая» точка. Если начать увеличивать концентрацию, то вещество просто будет испаряться, вследствие чего хлороводород просто улетучится вместе с водой. Плюс ко всему, данная концентрация сохраняется лишь при 20 °C. Чем выше температура – тем быстрее протекает испарение.

Химическое название

Хлороводородная кислота

Некоторые факты

Лимонная вода служит для: профилактики цинги (проявление авитаминоза по витамину С), боли в горле, запоров, камней в почках, язвы и заболеваний десен. Напиток также помогает снизить кровяное давление, уменьшить стресс, сохранить здоровье кожи и поддержать работу печени. Также известно, что лимонная вода способствует пищеварению, снижает потребление калорий, помогает в похудении и способствует предотвращению некоторых видов рака.

Профессиональное хранение

Но давайте разберёмся, в чём советуют хранить эти кислоты в промышленности (помимо стекла). Вот что гласят инструкции от производителей химреактивов по этому поводу.

Серная кислота

  1. Может перевозиться в бочках и цистернах из коррозионно-стойкой стали марки 06ХН28МДТ. На металле образуется пассивирующий слой и дальнейшее взаимодействие с контейнером прекращается.
  2. Полиэтилен высокой плотности (PEHD), полипропилен (PP), тефлон (он же polytetrafluoroethylene = PTFE, он же фторопласт-4).

На практике концентрированная серная кислота приводит к коричневению (обугливанию изнутри) PEHD и PP, что, по всей видимости, портит её чистоту. Но зато она через эти пластики не проникает. Тефлон… надо проверять, да и дороговат он. Серная кислота аккумуляторной концентрации (1.27-1.28 г/см3) может в PP-канистре храниться многие годы, канистра не коричневеет, количество кислоты не уменьшается (если, конечно, крышка нормально-плотно завинчена).

Соляная кислота

  1. В стальных гуммированных (покрытых изнутри резиной) бочках и цистернах.
  2. UPVC (Unplasticized Polyvinyl Chloride — непластифицированный поливинилхлорид, нПВХ), упрочнённый (снаружи) оболочкой из пропитанного эпоксидной смолой стекловолокна.
  3. Полиэтилен высокой плотности, HDPE.
  4. Полипропилен, PP, упрочнённый пропитанным эпоксидной смолой стекловолокном.

Как показал опыт и эксперименты, все эти промышленные методы хранения годятся только для непродолжительного хранения или транспортировки («в бочках и цистернах»). Сохранить в течение многих лет соляную кислоту, наверное, получится только в стеклянной таре со стеклянной же пробкой (и непонятно какой смазкой: кто-то использует силиконовое масло).

Через фторопласт (= тефлон, PTFE) соляная кислота просачивается, также как и через PP/PEHD, и оный тоже коричневеет.

Азотная кислота

  1. Концентрации более 92% — в алюминиевых бочках и цистернах. Алюминий либо чистый, либо сплав, не содержащий меди. А также из нержавеющих сталей марок (импортных) 304L и DIN 1.4361.
  2. Концентрация 60-70% — в бочках и цистернах из коррозионно-стойкой российской стали марки Х18Н9Т, импортные — 304L, 316L, 321.
  3. Оказывается даже обычная стеклянная тара не годится для хранения особо чистой азотной кислоты (имеет место быть реакция и кислота загрязняется) — нужно кварцевое стекло или окварцованное изнутри силикатное бутылочное стекло (внутренняя поверхность химически обрабатывается в течение 6-12 часов кипящей 70%-ной азотной кислотой с последующим прокаливанием при температуре 400-500°С в течение 3 ч).
  4. Поливинилхлорид (PVC). Точнее нПВХ — непластифицированный поливинилхлорид, в котором нет пластификаторов. Укреплённый стекловолокном, пропитанным полиэфирной/эпоксидной смолой.
  5. Поливинилиденфторид (PVDF).
  6. Этиленхлортрифторэтилен (ECTFE).
  7. Тефлон (он же политетрафторэтилен = PTFE — polytetrafluoroethylene, он же фторопласт-4).

Банальные ПВХ, фторопласт, алюминий — вот в чём, оказывается, надо хранить азотную кислоту. В тефлоновых контейнерах ещё (бывают такие, но они маленькие и почти непрозрачны). Или тогда уж проще купить стеклянный флакон с тефлоновой пробкой. И совсем уж просто и дёшево — тефлоновую пробку. Или самому вырезать нужной формы и диаметра на токарном станке из PTFE-стержня.

Физические свойства[править | править код]

Физические свойства соляной кислоты сильно зависят от концентрации растворённого хлороводорода:

Конц. (вес), мас. % Конц. (г/л),
кг HCl/м³
Плотность,
кг/л
Молярность,
M
Водородный
показатель (pH)
Вязкость,
мПа·с
Удельная
теплоемкость
,
кДж/(кг·К)
Давление
пара
,
Па
Т. кип.,
°C
Т. пл.,
°C
10 % 104,80 1,048 2,87 −0,4578 1,16 3,47 0,527 103 −18
20 % 219,60 1,098 6,02 −0,7796 1,37 2,99 27,3 108 −59
30 % 344,70 1,149 9,45 −0,9754 1,70 2,60 1,410 90 −52
32 % 370,88 1,159 10,17 −1,0073 1,80 2,55 3,130 84 −43
34 % 397,46 1,169 10,90 −1,0374 1,90 2,50 6,733 71 −36
36 % 424,44 1,179 11,64 −1,06595 1,99 2,46 14,100 61 −30
38 % 451,82 1,189 12,39 −1,0931 2,10 2,43 28,000 48 −26

При 20 °C, 1 атм (101 кПа)

При низкой температуре хлороводород с водой даёт кристаллогидраты составов HCl ⋅ H 2 O {displaystyle {ce {HCl.H2O}}} {displaystyle {ce {HCl.H2O}}} (т. пл. −15,4 °С), HCl ⋅ 2 H 2 O {displaystyle {ce {HCl.2H2O}}} {displaystyle {ce {HCl.2H2O}}} (т. пл. −18 °С), HCl ⋅ 3 H 2 O {displaystyle {ce {HCl.3H2O}}} {displaystyle {ce {HCl.3H2O}}} (т. пл. –25 °С), HCl ⋅ 6 H 2 O {displaystyle {ce {HCl.6H2O}}} {displaystyle {ce {HCl.6H2O}}} (т. пл. −70 °С). При атмосферном давлении (101,3 кПа) хлороводород с водой образуют азеотропную смесь с т. кип. 108,6 °С и содержанием HCl {displaystyle {ce {HCl}}} {displaystyle {ce {HCl}}} 20,4 мас. %[4].

Phase diagram HCl H2O s l.PNG

Производство пластиковых емкостей для кислот

Компания Серво-Юг изготавливает пластиковые емкости для соляной кислоты ( а также и других концентрированных кислот)  по европейским стандартам DVS2205 на оборудовании с ЧПУ методом экструзионной сварки. Сотрудничество с ведущими немецкими лабораториями гарантирует высокое качество продукции.

Для точного расчета прочности нестандартной емкости, нам нужны от заказчика следующие данные:

  • название кислоты;
  • концентрация;
  • максимальная рабочая температура;
  • место и способ эксплуатации.

Полезно! Вид термопласта и толщину стенок емкостей для кислоты выбирают индивидуально под конкретный раствор, его концентрацию, в зависимости от рабочей температуры, срока хранения.

Для удобного, безопасного использования по желанию заказчика емкости могут быть укомплектованы кислотостойким краном и сливом, уровнемером, крышкой, смотровым окном, перекачивающим насосом, дыхательными клапанами.

Вертикальные цилиндрические емкости имеют следующие варианты исполнения:

  • основание плоское, крыша коническая;
  • дно коническое, крыша плоская;
  • основание и крыша плоские;
  • дно наклонное, крыша коническая;
  • дно и крыша конические.

Прямоугольные емкости усилены горизонтальными, вертикальными ребрами жесткости, бывают с плоским, коническим или наклонным дном, съемной или неподвижной крышей. Они приспособлены для установки в металлическом каркасе.

Фармакологическое действие

Повышает кислотность желудочного сока.

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Применение[править | править код]

Промышленность[править | править код]

  • Применяется в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при пайке и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов. В смеси с поверхностно-активными веществами используется для очистки керамических и металлических изделий (тут необходима ингибированная кислота) от загрязнений и дезинфекции.
  • В пищевой промышленности зарегистрирована как регулятор кислотности (пищевая добавка E507). Применяется для изготовления зельтерской (содовой) воды.

Медицина[править | править код]

  • Естественная составная часть желудочного сока человека. В концентрации 0,3—0,5 %, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначается внутрь при недостаточной кислотности.

Применение

Соляная кислота

Перевозка соляной кислоты железнодорожным транспортом осуществляется в специализированных вагонах-цистернах

Промышленность

  • Применяется в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при пайке и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов. В смеси с поверхностно-активными веществами используется для очистки керамических и металлических изделий (тут необходима ингибированная кислота) от загрязнений и дезинфекции.
  • В пищевой промышленности зарегистрирована как регулятор кислотности (пищевая добавка E507). Применяется для изготовления зельтерской (содовой) воды.

Медицина

Основная статья: Кислотность желудочного сока

  • Естественная составная часть желудочного сока человека. В концентрации 0,3—0,5 %, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначается внутрь при недостаточной кислотности.

Применение

С. к. ис­поль­зу­ют для по­лу­че­ния хло­ри­дов ме­тал­лов, трав­ле­ния ме­тал­лич. по­верх­но­стей, очи­ст­ки по­верх­но­стей со­су­дов, неф­тя­ных и га­зо­вых сква­жин от кар­бо­на­тов, об­ра­бот­ки руд, при про­из-ве ор­га­нич. про­дук­тов и др. В мед. прак­ти­ке раз­бав­лен­ную С. к. при­ме­ня­ют при за­бо­ле­ва­ни­ях, свя­зан­ных с не­дос­та­точ­ной ки­слот­но­стью же­лу­доч­но­го со­ка.

Кон­цен­трир. С. к. вы­зы­ва­ет силь­ные ожо­ги сли­зи­стых обо­ло­чек, раз­ру­ша­ет зу­бы.

Особенности обращения[править | править код]

Hazard C.svg

Соляная кислота относится к веществам III класса опасности[2] (ГОСТ 12.1.007-76)[8]. Рекомендуемая ПДК в рабочей зоне – 5 мг/м³[1]. Высококонцентрированная соляная кислота представляет собой едкое вещество. При попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасным считается попадание в глаза (в значительном количестве). Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабого основания, или соли слабой кислоты, обычно пищевой соды.

При открывании сосудов с концентрированной соляной кислотой пары хлороводорода, притягивая влагу воздуха, образуют туман, раздражающий глаза и дыхательные пути человека.

Реагируя с сильными окислителями (хлорной известью, диоксидом марганца, перманганатом калия) образует токсичный газообразный хлор.

В РФ оборот соляной кислоты концентрации 15 % и более — ограничен[9].

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Хлороводородную кислоту применяют в соответствии с инструкцией.

Внутрь лекарство назначают, предварительно растворив в воде. Обычно используют 10-15 капель препарата на пол стакана жидкости. Лекарство принимают во время еды, 2-4 раза в день. Максимальная разовая дозировка составляет 2 мл (около 40 капель). Суточная доза – 6 мл (120 капель).

Литература

  • Austin S., Glowacki A. Hydrochloric Acid (англ.) // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. — Wiley, 2000. — doi:10.1002/14356007.a13_283.

Ссылки

  • [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4134.html «Соляная кислота» на www.xumuk.ru]
modif.png

Эта страница в последний раз была отредактирована 13 мая 2021 в 09:04.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...