Kwas solny
| Kwas solny | |||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
| Nazewnictwo | |||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny | HCl | ||||||||||||||||||||||||||
| Inne wzory | HCl(aq) | ||||||||||||||||||||||||||
| Masa molowa | 36,46 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd | przezroczysta, bezbarwna ciecz; kwas stężony na powietrzu dymi; produkt techniczny może być żółty | ||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | 7647-01-0 | ||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | 313[1] | ||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | kwas siarkowodorowy | ||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) |
|||||||||||||||||||||||||||
| Klasyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||
| Legalność w Polsce | prekursor narkotykowy kategorii 3 | ||||||||||||||||||||||||||
 Multimedia w Wikimedia Commons |
|||||||||||||||||||||||||||
 Podręcznik w Wikibooks |
|||||||||||||||||||||||||||
Kwas solny (kwas chlorowodorowy) (HCl; pot. zajzajer od niem. Salzsäure) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów beztlenowych, będący roztworem wodnym gazowego chlorowodoru. Czasami kwasem solnym nazywa się też roztwór chlorowodoru w innych rozpuszczalnikach polarnych np. w acetonie. Jest silnie żrący.
Rozcieńczony kwas solny znajduje się w żołądku człowieka i ssaków umożliwiając trawienie białek, aktywując enzymy trawienne. Zwyczajowa nazwa „kwas solny” pochodzi od dawnej metody jego otrzymywania ze stężonego kwasu siarkowego(VI) i soli kamiennej (kwas z soli).
Spis treści |
[edytuj] Otrzymywanie
Obecnie przemysłowa synteza kwasu solnego jest zawsze zintegrowana z innymi procesami chemicznymi. Znaczne ilości kwasu solnego otrzymuje się jako produkt uboczny, poprzez absorpcję w wodzie gazowego chlorowodoru powstającego przy okazji licznych procesów chemicznych. Absorpcja chlorowodoru w wodzie jest procesem bardzo silnie egzotermicznym, przez co mieszanina gwałtownie się rozgrzewa. Z tego względu absorpcję prowadzi się przez przepuszczanie gazowego HCl nad powierzchnią wody w absorberze powierzchniowym np w tzw. turylach.
Głównym źródłem kwasu solnego jest jednak elektroliza wodnego roztworu chlorku sodu, w wyniku której powstaje wodorotlenek sodu i przy okazji chlor i wodór. Chlor po oczyszczeniu jest mieszany w kontrolowanych warunkach z gazowym wodorem i spontanicznie z nim reaguje z wydzieleniem znacznych ilości ciepła, wg schematu:
- H2 + Cl2 → 2HCl
Otrzymany gazowy chlorowodór jest absorbowany na specjalnych kolumnach w wodzie, w wyniku czego powstaje ok. 15–20% kwas solny, który zatęża się do 36,7%.
Dawna metoda wytwarzania kwasu solnego polegała na działaniu stężonym kwasem siarkowym(VI) na chlorek sodu (sól kuchenną), wg równania:
- H2SO4 + NaCl → HCl + NaHSO4
Po ogrzaniu mieszaniny następowała dalsza reakcja:
NaHSO4 + NaCl → HCl + Na2SO4
Otrzymany w ten sposób chlorowodór rozpuszczano w wodzie. Właśnie od tej metody otrzymywania kwasu chlorowodorowego pochodzi jego zwyczajowa nazwa występująca w wielu językach (m.in. w języku polskim – kwas solny).
[edytuj] Właściwości
Czysty kwas solny jest bezbarwny. Niekiedy spotykane żółtawe zabarwienie technicznego kwasu solnego spowodowane jest zanieczyszczeniem chlorkiem żelaza. Roztwór chlorowodoru w acetonie i eterach ma jaskrawe, żółte zabarwienie.
Chlorowodór rozpuszczony w wodzie ulega prawie całkowitej dysocjacji:
- HCl + H2O → H3O+ + Cl−
W efekcie kwas solny jest jednym z najmocniejszych kwasów nieorganicznych (niska wartość pKa) – znacznie mocniejszym od kwasu siarkowego czy azotowego. Kwas solny nie ma jednak własności utleniających i jest lotny, co sprawia, że jest mniej żrący od mocnych kwasów tlenowych. Działaniu stężonego kwasu solnego ulegają m.in. tkaniny, papier oraz skóra.
Do kwasów o mocy większej niż kwas solny należą kwas chlorowy(VII), bromowodorowy, jodowodorowy oraz superkwasy.
Rozpuszczalność chlorowodoru w wodzie spada wraz ze wzrostem temperatury. W temperaturze 0 °C (pod ciśnieniem normalnym) rozpuszczalność HCl w wodzie wynosi 82,3 g/100 g a w 60 °C 56,1 g/100 g[4]. Maksymalne stężenie kwasu solnego jakie można uzyskać w temp. 0 °C wynosi 45,148% (pod ciśnieniem normalnym)[5]. Ze stężonego kwasu solnego ulatnia się gazowy chlorowodór, który z kolei reaguje z wilgocią w powietrzu, tworząc mgłę. Z tej przyczyny stężony kwas solny określa się jako „dymiący”. Kwas solny o stężeniu poniżej 30% nie wykazuje już tendencji do dymienia.
| Stężenie procentowe [%] | 0 °C | 10 °C | 20 °C | 40 °C |
|---|---|---|---|---|
| 10% | 1,053 | 1,0501 | 1,0471 | 1,0396 |
| 20% | 1,1066 | 1,1011 | 1,0968 | 1,0873 |
| 30% | 1,1604 | 1,1524 | 1,1468 | 1,1352 |
| 36% | 1,1928 | 1,1834 | 1,1771 | 1,1641 |
[edytuj] Znaczenie biologiczne
Kwas solny jest niezwykle istotnym czynnikiem trawiennym większości zwierząt. Jest on wydzielany w żołądku przez specjalne komórki okładzinowe. Zadaniem kwasu solnego w układzie trawiennym jest:
- aktywowanie nieczynnego pepsynogenu,
- warunkowanie kwaśnego środowiska niezbędnego do trawienia białka przez pepsynę,
- powodowanie pęcznienia tkanki łącznej w mięsie,
- koagulacja białka mleka poprzez utrzymywanie w żołądku zakwaszonej kazeiny,
- działanie antyseptyczne, zabijanie drobnoustrojów lub utrudnianie ich rozwoju,
- ochronę niektórych witamin, które łatwo tracą aktywność w środowisku alkalicznym,
- ułatwianie wchłaniania żelaza i wapnia,
- uczestniczenie w regulacji otwierania i zamykania odźwiernika żołądka.
[edytuj] Zastosowanie
Jest jednym z najważniejszych kwasów w przemyśle (m.in. przemysł włókienniczy, tworzyw sztucznych, farmaceutyczny, garbarstwo, cukrownictwo, produkcja barwników, ekstrakcja rud). Wykorzystuje się go także do oczyszczania powierzchni metali oraz w geologii do analizy minerałów. Ponadto, wraz z kwasem azotowym tworzy wodę królewską, stosowaną m.in. do roztwarzania metali szlachetnych.
[edytuj] Ograniczenia w obrocie handlowym
Kwas solny może być wykorzystywany do produkcji narkotyków i jest sklasyfikowany w kategorii 3 rozporządzenia Parlamentu Europejskiego z roku 2004 w sprawie prekursorów narkotykowych[7].
Przypisy
- ↑ Kwas solny – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
- ↑ 2,0 2,1 MSDS Sciencelab
- ↑ Informacje o klasyfikacji i oznakowaniu substancji wg załącznika I Dyrektywy 67/548/EWG: Kwas solny (pol.) w bazie European chemical Substances Information System. Instytut Ochrony Zdrowia i Konsumenta. [dostęp 2010-09-17].
- ↑ 3.3 Tablica własności związków nieorganicznych. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział nieorganiczny "C". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 157.
- ↑ 3.4.3.14 Rozpuszczalność chlorowodoru w wodzie. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział ogólny "A". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 123.
- ↑ 3.1.3.1 Gęstość wodnych roztworów kwasów nieorganicznych. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział ogólny "A". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 36-37.
- ↑ Rozporządzenie (WE) nr 273/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 11 lutego 2004 r. w sprawie prekursorów narkotykowych (pol.). EUR-Lex. [dostęp 2011-08-26].
