Struktura, vlastnosti, rizika a použití kyseliny chlorovodíkové (HCl)

kyseliny chlorovodíkové (HCI) je anorganická sloučenina, která vzniká rozpuštěním chlorovodíku ve vodě, pocházejícím z iontu hydronia (H.)₃O⁺a chloridový ion (Cl.)^-). Konkrétněji se jedná o hydrazid halogenového chloru s vodíkem.

HC1 je silná kyselina, která je zcela ionizovaná ve vodě a její ionizační produkty jsou stabilní. Úplná ionizace HC1 je potvrzena skutečností, že pH roztoku 0,1 M HCI je 1.

Hlavní způsob průmyslové výroby HCl je chlorace organických sloučenin za vzniku, například dichlormethanu, trichlorethylenu, perchlorethylenu nebo vinylchloridu. HC1 je vedlejším produktem chlorační reakce.

Používá se při titraci bází v četných chemických reakcích, při chemickém štěpení organických sloučenin atd..

Výpary kyseliny chlorovodíkové (chlorovodík) mohou způsobit vážné poranění očí. Kromě toho mohou způsobit podráždění a závažné problémy v dýchacích cestách.

Žaludeční světlo má kyselé pH (1-3) s vysokou koncentrací HCl. Přítomnost kyseliny podporuje sterilizaci obsahu žaludku a inaktivuje mnoho bakterií přítomných v potravinách. To by vysvětlovalo gastroenteritidu spojenou se stavem achlorhydrie.

Kromě toho HC1 usnadňuje štěpení proteinů aktivací enzymu proteolytického pepsinu.

Používá se při čištění bazénů, obvykle je dostačující běžný prací prostředek, ale mezi dlaždicemi jsou místa, která v těchto případech vyžadují použití kyseliny chlorovodíkové..

Používá se při regulaci pH ve farmaceutických výrobcích, potravinách a pitné vodě. Používá se také při neutralizaci toků odpadů obsahujících alkalický materiál.

Kyselina chlorovodíková se používá při regeneraci iontoměničových pryskyřic používaných k sekvestraci iontů kovů nebo jiných typů iontů v průmyslu, ve výzkumných laboratořích a při čištění pitné vody..

Na druhé straně lze také říci, že chlorovodík, plynná sloučenina, je dvoj atomová molekula a atomy, které ji tvoří, jsou spojeny kovalentní vazbou. Mezitím je kyselina chlorovodíková iontovou sloučeninou, která se ve vodném roztoku disociuje v H⁺ a Cl^-. Interakce mezi těmito ionty je elektrostatického typu.

Index

1 Chemická struktura
2 Trénink
3 Kde je??
- 3.1 gastrin
- 3.2 Histamin
- 3.3 Acetylcholin
- 3.4 Další zdroje biologické HCl
4 Fyzikální a chemické vlastnosti
- 4.1 Molekulová hmotnost
- 4.2 Barva
- 4.3 Vůně
- 4.4 Chuť
- 4.5 Bod varu
- 4.6 Teplota tání
- 4.7 Rozpustnost ve vodě
- 4.8 Rozpustnost v methanolu
- 4.9 Rozpustnost v ethanolu
- 4.10 Rozpustnost v etheru
- 4.11 Hustota
- 4.12 Hustota plynu
- 4.13 Hustota par
- 4.14 Tlak páry
- 4.15 Stabilita
- 4.16 Autoignition
- 4.17 Rozklad
- 4.18 Žíravost
- 4.19 Povrchové napětí
- 4.20 Polymerizace
5 Použití
- 5.1 Průmyslové a domácí
- 5.2 Syntéza a chemické reakce
6 Rizika a toxicita
7 Prevence poškození kyselinou chlorovodíkovou
8 Odkazy

Chemická struktura

Každá molekula HC1 je tvořena atomem vodíku a atomem chloru. Ačkoliv je při pokojové teplotě HC1 jedovatý a bezbarvý plyn, je-li rozpuštěn ve vodě, podává se kyselina chlorovodíková.

Školení

-To může být produkováno elektrolýzou NaCl (chlorid sodný), který vzniká H₂ (g), Cl₂(g), 2Na (ac) a OH^- (ac). Pak:

H₂ + Cl₂ => 2 HC1

Jedná se o exotermní reakci.

-HC1 se připravuje reakcí chloridu sodného s kyselinou sírovou. Proces, který lze schematizovat následujícím způsobem:

NaCl + H₂SO₄=> NaHSO₄ + HC1

Chlorovodík se potom shromáždí a chlorid sodný se nechá reagovat s hydrogensiřičitanem sodným podle následující reakce:

NaCl + NaHSO₄ => Na₂SO₄ + HC1

Tuto reakci zavedl Johan Glauber v 17. století na výrobu kyseliny chlorovodíkové. V současné době se používá hlavně v laboratořích, protože význam jeho průmyslového využití klesá.

-Kyselina chlorovodíková může být vyrobena jako vedlejší produkt chlorace organických sloučenin, například: při výrobě dichlormethanu.

C₂H₄ + Cl₂=> C₂H₄Cl₂

C₂H₄Cl₂ => C₂H₃Cl + HC1

Tento způsob výroby HC1 se používá více průmyslově, přičemž se vypočítá, že 90% HCI vyráběné ve Spojených státech je touto metodikou.

-A konečně, HC se vyrábí při spalování chlorovaného organického odpadu:

C₄H₆Cl₂ + 5 O₂ => 4 CO₂ + 2 H₂O + 2 HC1

Kde je?

Kyselina chlorovodíková se koncentruje v lumenu žaludku, kde se dosáhne hodnoty pH 1. Existence hlenové bariéry, bohaté na hydrogenuhličitan, zabraňuje žaludečním buňkám utrpět poškození v důsledku nízkého pH žaludku..

Existují tři hlavní fyziologické stimuly pro sekreci H⁺ parietálními buňkami žaludku: gastrin, histamin a acetylcholin.

Gastrin

Gastrin je hormon, který je vylučován v oblasti žaludečního antra, který zvyšuje intracelulární koncentraci Ca, meziproduktu aktivace aktivního transportu H⁺ směrem k žaludečnímu lumenu.

Aktivní transport se provádí enzymem ATPázy, který využívá energii obsaženou v ATP k přenosu H⁺ směrem k žaludečnímu lumenu a zadejte K⁺.

Histamin

Je vylučován tzv. Enterochromafinovými buňkami (SEC) v těle žaludku. Jeho působení je zprostředkováno zvýšením koncentrace cyklického AMP a účinků zvýšením aktivního transportu H, jako je gastrin.⁺ směrem k žaludečnímu světlu zprostředkovanému čerpadlem H⁺-K⁺.

Acetylcholin

Je vylučován nervovými zakončeními vagu, jako gastrin zprostředkovává svůj účinek zvýšením intracelulárního Ca, aktivací účinku pumpy H⁺-K⁺.

H⁺ parietálních buněk pochází z reakce CO₂ s H₂Nebo vytvořte H₂CO₃ (kyselina uhličitá). To se později rozkládá v H⁺ a HCO₃^-. H⁺ je aktivně transportován do žaludečního lumenu žaludeční apikální membránou. Mezitím HCO₃^- se odebere do krve spojené se vstupem Cl^-.

Protipřepravní nebo proti-transportní mechanismus Cl^-HCO₃^-který se vyskytuje v bazální membráně parietálních buněk, vytváří intracelulární akumulaci Cl^-. Následně iont přechází do žaludeční lumen doprovázející H⁺. Odhaduje se, že gastrická sekrece HC1 má koncentraci 0,15 M.

Další zdroje biologické HCl

Existují i další podněty pro sekreci HCl parietálními buňkami, jako je kofein a alkohol.

Žaludeční a dvanáctníkové vředy se vyskytují, když je porušena bariéra, která chrání žaludeční buňky před škodlivým působením HC1.

Odstraněním výše uvedeného ochranného účinku bakterie Helicobacter pilori, kyselina acetylsalicylová a nesteroidní protizánětlivá léčiva (NSAID) přispívají k produkci vředů.

Sekrece kyseliny má za úkol eliminovat přítomnost mikrobů v potravinách a zahájit trávení proteinů působením pepsinu. Hlavní buňky žaludečního těla vylučují pepsinogen, proenzym, který je transformován do pepsinu nízkým pH lumenu žaludku..

Fyzikální a chemické vlastnosti

Molekulová hmotnost

36,458 g / mol.

Barva

Je to bezbarvá nebo slabě nažloutlá kapalina.

Vůně

Je to dráždivý štiplavý zápach.

Chuť

Prahová hodnota vaší degustace je čistá voda o koncentraci 1,3 x 10^-4 mol / l.

Bod varu

-121 ° F až 760 mmHg. -85,05 ° C až 760 mmHg.

Teplota tání

-(-13,7 ° F) pro roztok HCl o koncentraci 39,7% hmotn./hmotn. Ve vodě), -114,22 ° C.

Rozpustnost ve vodě

Roztok HCI může mít 67% hmotnostních při 86 ° F; 82,3 g / 100 g vody při 0 ° C; 67,3 g / 100 g vody při 30 ° C a 63,3 g / 100 g vody při 40 ° C.

Rozpustnost v methanolu

51,3 g / 100 g roztoku při 0 ° C a 47 g / 100 roztoku při 20 ° C

Rozpustnost v ethanolu

41,0 / 100 g roztoku při 20 ° C

Rozpustnost v etheru

24,9 g / 100 roztoku při 20 ° C.

Hustota

1,059 g / ml při 59 ° F v 10,17% roztoku w / w.

Hustota plynu

100045 g / l

Hustota par

1,268 (ve vztahu k vzduchu vzatému jako 1)

Tlak páry

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

Stabilita

Má vysokou tepelnou stabilitu.

Autoignition

Není hořlavý.

Rozklad

Rozkládá se zahříváním vyzařujícím toxický kouř chlóru.

Viskozita: 0,405 cPoise (kapalina při 118,6 ° K), 0,0131 c Poise (pára při 273,06 ° K).

Korozivita

Je vysoce korozivní pro hliník, měď a nerezovou ocel. Útočí na všechny kovy (rtuť, zlato, platina, stříbro, tantal s výjimkou některých slitin).

Povrchové napětí

23 mN / cm při 118,6 ° K.

Polymerizace

Aldehydy a epoxidy podléhají prudké polymeraci v přítomnosti kyseliny chlorovodíkové.

Fyzikální vlastnosti, jako je viskozita, tlak par, bod varu a bod tání, jsou ovlivněny procentuální koncentrací w / w HCl..

Použití

Kyselina chlorovodíková má mnoho využití doma, v různých průmyslových odvětvích, ve vzdělávacích a výzkumných laboratořích atd..

Průmyslové a domácí

-Kyselina chlorovodíková se používá při hydrometalurgickém zpracování, například při výrobě oxidu hlinitého a oxidu titaničitého. Používá se při výrobě ropných vrtů.

Vstřikování kyseliny zvyšuje pórovitost kolem oleje, čímž podporuje jeho extrakci.

-Používá se k odstranění ložisek CaCO₃ (uhličitan vápenatý) jeho přeměnou na CaCl₂ (chlorid vápenatý), který je rozpustnější a snadno odstranitelný. Stejně tak je průmyslově používán při zpracování oceli, materiálu s mnoha způsoby použití a aplikací, a to jak v průmyslu, tak i v budovách a v domácnostech..

-Zedníci používají roztoky HCI pro mytí a čištění cihel. Používá se doma při čištění a dezinfekci koupelen a jejich odtoků. Kromě toho se kyselina chlorovodíková používá v rytinách, včetně čištění kovů.

-Kyselina chlorovodíková má uplatnění při eliminaci vrstvy plesnivého oxidu železitého, který se hromadí na oceli, dříve při následném zpracování při vytlačování, laminování, galvanizaci atd..

Víra₂O₃ + Fe + 6 HC1 => 3 FeCl₂ + H₂O

-Ačkoliv je vysoce korozivní, používá se k odstranění skvrn kovů přítomných v železe, mědi a mosazi pomocí ředění 1:10 ve vodě..

Syntéza a chemické reakce

-Kyselina chlorovodíková se používá při titračních reakcích zásad nebo zásad, jakož i při úpravě pH roztoků. Kromě toho se používá při četných chemických reakcích, například při štěpení proteinů, před studiem obsahu aminokyselin a jejich identifikací..

-Hlavním použitím kyseliny chlorovodíkové je výroba organických sloučenin, jako je vinylchlorid a dichlormethan. Kyselina je meziproduktem při výrobě polykarbonátů, aktivního uhlí a kyseliny askorbové.

-Používá se při výrobě lepidel. V textilním průmyslu se používá při bělení tkanin. Používá se v průmyslu opalování kůže zasahujícím do jeho zpracování. Rovněž nachází využití jako hnojivo a při výrobě chloridů, barviv atd. Používá se také v galvanickém průmyslu, ve fotografii a v gumárenském průmyslu.

-Používá se při výrobě umělého hedvábí, při rafinaci olejů, tuků a mýdel. Kromě toho se používá při polymeračních, izomeračních a alkylačních reakcích.

Rizika a toxicita

Působí korozivně na pokožku a sliznice, což způsobuje popáleniny. Tyto, pokud jsou závažné, mohou způsobit ulcerace, zanechání keloidních a zatahovatelných jizev. Kontakt s očima může způsobit snížení nebo úplnou ztrátu zraku v důsledku poškození rohovky.

Když kyselina dosáhne obličeje, může způsobit vážné cicitrices, které znetvoří obličej. Častý kontakt s kyselinou může také způsobit dermatitidu.

Příjem kyseliny chlorovodíkové způsobuje popáleniny úst, krku, jícnu a gastrointestinálního traktu, což způsobuje nevolnost, zvracení a průjem. V extrémních případech může dojít k perforaci jícnu a střeva se zástavou srdce a smrtí.

Naproti tomu výpary kyseliny, v závislosti na jejich koncentraci, mohou způsobit podráždění dýchacích cest, což způsobuje faryngitidu, edém glottis, zúžení průdušek s bronchitidou, cyanózu a plicní edém (nadměrné hromadění tekutiny v plicích) av extrémních případech smrt.

Vystavení vysokým hladinám par kyseliny může způsobit otok a křeč hrdla s následným udušením.

Častá je také zubní nekróza, která se projevuje u zubů se ztrátou jasnosti; stanou se žlutými a měkkými a nakonec se zlomí.

Prevence poškození kyselinou chlorovodíkovou

Existuje soubor pravidel pro bezpečnost osob, které pracují s kyselinou chlorovodíkovou:

-Lidé s anamnézou respiračních a trávicích onemocnění by neměli pracovat v prostředí s přítomností kyseliny.

-Pracovníci musí nosit oděvy odolné proti kyselinám, dokonce i s kapucí; Čočky na ochranu očí, chrániče rukou, rukavice odolné vůči kyselinám a boty se stejnými vlastnostmi. Rovněž musí používat plynové masky a v případech silného vystavení parám kyseliny chlorovodíkové se doporučuje použít izolační dýchací přístroj..

-Pracovní prostředí by mělo mít také nouzové sprchy a fontány pro mytí očí.

-Kromě toho existují normy pro pracovní prostředí, jako je typ podlahy, uzavřené okruhy, ochrana elektrických zařízení atd..

Odkazy

StudiousGuy (2018). Kyselina chlorovodíková (HCl): Důležitá použití a aplikace. Převzato z: studiousguy.com
Ganong, W. F. (2003). Přehled lékařské fyziologie. Dvacáté první vydání. Společnosti McGraw-Hill INC.
PubChem. (2018). Kyselina chlorovodíková. Převzato z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Weebly. Kyselina chlorovodíková. Převzato z: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
CTR. Bezpečnostní list pro kyselinu chlorovodíkovou. [PDF] Převzato z: uacj.mx

Chemie

« Vzorec karboxylové kyseliny, nomenklatura, struktura, vlastnosti a použití Vlastnosti chlorogenní kyseliny, potraviny, vedlejší účinky a kontraindikace »