Salzsäure (HCl) Struktur, Eigenschaften, Risiken und Verwendungen

Die Salzsäure (HCl) ist eine anorganische Verbindung, die durch Lösen von Chlorwasserstoff in Wasser gebildet wird, wobei das Hydroniumion (H₃O⁺) und das Chloridion (Cl^-). Genauer gesagt ist es das Hydrazid des Halogens Chlor mit Wasserstoff.

HCl ist eine starke Säure, die in Wasser vollständig ionisiert ist und deren Ionisierungsprodukte stabil sind. Die vollständige Ionisierung von HCl wird durch die Tatsache bestätigt, dass der pH-Wert einer 0,1 M HCl-Lösung 1 ist.

Die Hauptmethode für die industrielle Herstellung von HCl ist die Chlorierung von organischen Verbindungen, um beispielsweise Dichlormethan, Trichlorethylen, Perchlorethylen oder Vinylchlorid zu erzeugen. HCl ist ein Nebenprodukt der Chlorierungsreaktion.

Es wird in Basistitrationen in zahlreichen chemischen Reaktionen, beim chemischen Aufschluss von organischen Verbindungen usw. verwendet.

Die Dämpfe von Salzsäure (Chlorwasserstoff) können zu schweren Augenverletzungen führen. Darüber hinaus können sie Reizungen und ernsthafte Probleme in den Atemwegen verursachen.

Magenlicht hat einen sauren pH-Wert (1-3) mit einer hohen Konzentration an HCl. Die Anwesenheit von Säure begünstigt die Sterilisation des Mageninhalts, wodurch zahlreiche in Lebensmitteln vorhandene Bakterien inaktiviert werden. Dies würde die Gastroenteritis erklären, die mit dem Achlorhydrie-Zustand verbunden ist.

Darüber hinaus erleichtert HCl die Verdauung von Proteinen durch Aktivierung des Pepsin-Enzyms mit proteolytischer Wirkung.

Es ist in der Reinigung von Pools verwendet, in der Regel ein gemeinsames Reinigungsmittel ist genug, aber es gibt Flecken, die zwischen den Fliesen haften, in diesen Fällen die Verwendung von Salzsäure erforderlich.

Es wird zur Kontrolle des pH-Werts in pharmazeutischen Produkten, Lebensmitteln und Trinkwasser verwendet. Es wird auch bei der Neutralisation von Abfallströmen verwendet, die alkalisches Material enthalten.

Salzsäure wird bei der Regenerierung von Ionenaustauschharzen verwendet, die verwendet werden, um Metallionen oder andere Arten von Ionen in der Industrie, in Forschungslaboratorien und bei der Reinigung von Trinkwasser zu maskieren.

Auf der anderen Seite kann auch erwähnt werden, dass Chlorwasserstoff, eine gasförmige Verbindung, ein zweiatomiges Molekül ist und die Atome, die ihn bilden, durch eine kovalente Bindung verbunden sind. Die Salzsäure ist eine ionische Verbindung, die in wässriger Lösung in H dissoziiert⁺ und Cl^-. Die Wechselwirkung zwischen diesen Ionen ist vom elektrostatischen Typ.

Index

• 1 Chemische Struktur
• 2 Training
• 3 Wo ist es?
  • 3,1 Gastrin
  • 3.2 Histamin
  • 3.3 Acetylcholin
  • 3.4 Andere Quellen für biologische HCl
• 4 Physikalische und chemische Eigenschaften
  • 4.1 Molekulargewicht
  • 4.2 Farbe
  • 4.3 Geruch
  • 4.4 Geschmack
  • 4.5 Siedepunkt
  • 4.6 Schmelzpunkt
  • 4.7 Löslichkeit in Wasser
  • 4.8 Löslichkeit in Methanol
  • 4.9 Löslichkeit in Ethanol
  • 4.10 Löslichkeit in Ether
  • 4.11 Dichte
  • 4.12 Gasdichte
  • 4.13 Dampfdichte
  • 4.14 Dampfdruck
  • 4.15 Stabilität
  • 4.16 Selbstzündung
  • 4.17 Zersetzung
  • 4.18 Korrosivität
  • 4.19 Oberflächenspannung
  • 4.20 Polymerisation
• 5 Verwendet
  • 5.1 Industrie und zu Hause
  • 5.2 Synthesen und chemische Reaktionen
• 6 Risiken und Toxizität
• 7 Vermeidung von Schäden durch Salzsäure
• 8 Referenzen

Chemische Struktur

Jedes Molekül HCl wird durch ein Wasserstoffatom und ein Chloratom gebildet. Obwohl HCl bei Raumtemperatur giftig ist und ein farbloses Gas ist, wird, wenn sie in Wasser gelöst ist, Salzsäure gegeben.

Ausbildung

-Es kann durch Elektrolyse von NaCl (Natriumchlorid) hergestellt werden, die von H stammt₂ (g), Cl₂ (g) 2Na (ac) und OH^- (ac). Dann:

H₂ + Cl₂ => 2 HCl

Dies ist eine exotherme Reaktion.

-HCl wird durch Umsetzung von Natriumchlorid mit Schwefelsäure hergestellt. Prozess, der auf folgende Weise schematisiert werden kann:

NaCl + H₂SO₄  => NaHSO₄ + HCl

Der Chlorwasserstoff wird dann gesammelt und das Natriumchlorid wird mit Natriumbisulfit gemäß der folgenden Reaktion umgesetzt:

NaCl + NaHSO₄ => Na₂SO₄ + HCl

Diese Reaktion wurde von Johan Glauber im 17. Jahrhundert zur Herstellung von Salzsäure eingeführt. Es wird derzeit hauptsächlich in Laboratorien verwendet, da die Bedeutung seiner industriellen Verwendung zurückgegangen ist.

- Chlorwasserstoffsäure kann als Nebenprodukt der Chlorierung organischer Verbindungen entstehen, wie beispielsweise bei der Herstellung von Dichlormethan.

C₂H₄ + Cl₂  => C₂H₄Cl₂

C₂H₄Cl₂ => C₂H₃Cl + HCl

Dieses Verfahren zur Herstellung von HCl wird industriell stärker verwendet, wobei berechnet wird, dass 90% der in den Vereinigten Staaten produzierten HCl nach dieser Methode hergestellt werden.

-Und schließlich wird HCl bei der Verbrennung von chlorierten organischen Abfällen erzeugt:

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

Wo ist es?

Salzsäure wird im Magenlumen konzentriert, wo ein pH-Wert von 1 erreicht wird.Die Existenz einer Bicarbonat-reichen Schleimbarriere verhindert, dass die Magenzellen aufgrund eines niedrigen pH-Wertes im Magen geschädigt werden.

Es gibt drei hauptsächliche physiologische Stimuli für die Sekretion von H⁺ durch die Belegzellen des Magenkörpers: Gastrin, Histamin und Acetylcholin.

Gastrin

Gastrin ist ein Hormon, das in der Antrum-Region des Magens sezerniert wird, die die intrazelluläre Konzentration von Ca, intermediär für die Aktivierung des aktiven Transports von H erhöht⁺ in Richtung Magen Licht.

Der aktive Transport wird durch ein ATPase-Enzym durchgeführt, das die im ATP enthaltene Energie nutzt, um H zu transportieren⁺ in Richtung des Magenlumens und geben Sie K ein⁺.

Histamin

Es wird von den sogenannten enterochromaffinen (SEC) Zellen des Magenkörpers abgesondert. Seine Wirkung wird durch eine Zunahme der Konzentration von zyklischem AMP vermittelt und wirkt, wie Gastrin, auf den aktiven Transport von H⁺ gegen das Magenlicht vermittelt durch eine Pumpe H⁺-K⁺.

Acetylcholin

Es wird von den vagalen Nervenendigungen sekretiert, wie Gastrin seine Wirkung durch eine Zunahme von intrazellulärem Ca vermittelt und die Wirkung der Pumpe H aktiviert⁺-K⁺.

Der H⁺ Parietalzellen kommt von der Reaktion von CO₂ mit dem H₂Oder um H zu bilden₂CO₃ (Kohlensäure). Dies zerfällt später in H⁺ und HCO₃^-. Der H⁺ es wird durch die apikale Magenmembran aktiv in das Magenlumen transportiert. Inzwischen hat das HCO₃^- wird zum Blut gebracht, das an den CI-Eintrag gekoppelt ist^-.

Der Gegentransport- oder Antitransportmechanismus Cl^-HCO₃^- das in der Basalmembran der Parietalzellen auftritt, erzeugt die intrazelluläre Cl-Akkumulation^-. Anschließend gelangt das Ion in das mit dem H einhergehende Magenlumen⁺. Es wird geschätzt, dass die Magensekretion von HCl eine Konzentration von 0,15 M hat.

Andere Quellen für biologische HCl

Es gibt andere Stimuli für die Sekretion von HCl durch Belegzellen wie Koffein und Alkohol.

Magen-und Zwölffingerdarmgeschwüre auftreten, wenn die Barriere, die die Magenzellen vor der schädlichen Wirkung von HCl schützt gebrochen ist.

Durch Eliminierung der oben erwähnten Schutzwirkung des Bakteriums Helicobacter pilori tragen Acetylsalicylsäure und nicht-steroidale Antiphlogistika (NSAIDs) zur Bildung von Geschwüren bei.

Die Säuresekretion hat die Funktion, Mikroben, die in Lebensmitteln enthalten sind, zu eliminieren und die Verdauung von Proteinen durch die Wirkung von Pepsin zu starten. Die Hauptzellen des Magenkörpers sezernieren Pepsinogen, ein Proenzym, das durch den niedrigen pH-Wert des Magenlumens in Pepsin umgewandelt wird.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Molekulargewicht

36.458 g / mol.

Farbe

Es ist eine farblose oder leicht gelbliche Flüssigkeit.

Geruch

Es ist ein stechender, unangenehmer Geruch.

Geschmack

Die Schwelle für Ihre Verkostung ist reines Wasser mit einer Konzentration von 1,3 x 10^-4 Mole / l.

Siedepunkt

-121 ° F bis 760 mmHg. -85,05ºC bis 760 mmHg.

Schmelzpunkt

-174ºF (-13,7ºF) für eine HCl-Lösung von 39,7 Gew .-% in Wasser), -114,22º C.

Löslichkeit in Wasser

Die HCl-Lösung kann 67 Gew .-% bei 86ºF haben; 82,3 g / 100 g Wasser bei 0 ° C; 67,3 g / 100 g Wasser bei 30ºC und 63,3 g / 100 g Wasser bei 40ºC.

Löslichkeit in Methanol

51,3 g / 100 g Lösung bei 0 ° C und 47 g / 100 Lösung bei 20 ° C

Löslichkeit in Ethanol

41,0 / 100 g Lösung bei 20ºC

Löslichkeit in Ether

24,9 g / 100 Lösung bei 20ºC

Dichte

1,059 g / ml bei 59 ° F in einer 10,17% w / w-Lösung.

Gasdichte

1.00045 g / l

Dampfdichte

1.268 (bezogen auf Luft als 1)

Dampfdruck

32,452 mmHg bei 70 F; 760 mmHg bei -120,6 ºF

Stabilität

Es hat eine hohe thermische Stabilität.

Selbstentzündung

Es ist nicht brennbar.

Zersetzung

Es zersetzt sich durch Erhitzen und setzt einen giftigen Chlorrauch frei.

Viskosität: 0,405 cPoise (Flüssigkeit bei 118,6ºK), 0,0131 c Poise (Dampf bei 273,06ºK).

Korrosivität

Es ist sehr korrosiv gegenüber Aluminium, Kupfer und Edelstahl. Greift alle Metalle an (Quecksilber, Gold, Platin, Silber, Tantal außer bestimmten Legierungen).

Oberflächenspannung

23 mN / cm bei 118,6º K.

Polymerisation

Aldehyde und Epoxide werden in Gegenwart von Salzsäure heftig polymerisiert.

Die physikalischen Eigenschaften, wie Viskosität, Dampfdruck, Siedepunkt und Schmelzpunkt, werden durch die prozentuale Konzentration w / w HCl beeinflußt.

Verwendet

Chlorwasserstoffsäure hat viele Anwendungen im Haushalt, in verschiedenen Industrien, in Lehr- und Forschungslabors usw.

Industrie und Zuhause

- Salzsäure wird in der hydrometallurgischen Verarbeitung, beispielsweise bei der Herstellung von Aluminiumoxid und Titandioxid, verwendet. Es wird in der Produktionsaktivierung von Ölquellen verwendet.

Die Injektion der Säure erhöht die Porosität um das Öl herum und begünstigt somit dessen Extraktion.

-Es wird zur Beseitigung von CaCO-Ablagerungen verwendet₃ (Calciumcarbonat) durch seine Umwandlung in CaCl₂ (Calciumchlorid), das löslicher und leichter zu entfernen ist. Auch wird es industriell in der Verarbeitung von Stahl verwendet, Material mit zahlreichen Anwendungen und Anwendungen, sowohl in der Industrie, als auch in Gebäuden und zu Hause.

-Die Maurer verwenden HCl-Lösungen zum Waschen und Reinigen der Ziegel. Es wird zu Hause bei der Reinigung und Desinfektion von Bädern und deren Abflüssen verwendet. Zusätzlich wird die Salzsäure in den Gravuren einschließlich Metallreinigungsoperationen verwendet.

- Die Salzsäure wird bei der Beseitigung der Oxydschicht des schimmeligen Eisens verwendet, das sich auf dem Stahl ansammelt, vorher zu seiner späteren Verarbeitung bei der Extrusion, Laminierung, Galvanisierung usw.

Glaube₂O₃ + Fe + 6 HCl => 3 FeCl₂ + H₂O

- Obwohl es sehr korrosiv ist, wird es verwendet, um Metallflecken in Eisen, Kupfer und Messing zu entfernen, mit einer 1:10 Verdünnung in Wasser.

Synthese und chemische Reaktionen

Die Salzsäure wird bei Reaktionen der Titration von Basen oder Alkalien sowie bei der Einstellung des pH-Wertes von Lösungen verwendet. Darüber hinaus wird es in zahlreichen chemischen Reaktionen eingesetzt, beispielsweise bei der Verdauung von Proteinen, einem Verfahren vor der Untersuchung des Gehalts an Aminosäuren und deren Identifizierung.

Eine Hauptverwendung von Salzsäure ist die Herstellung von organischen Verbindungen, wie Vinylchlorid und Dichlormethan. Die Säure ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Polycarbonaten, Aktivkohle und Ascorbinsäure.

-Es wird bei der Herstellung von Klebstoffen verwendet. Während in der Textilindustrie es zum Bleichen von Stoffen verwendet wird. Es wird in der Ledergerberindustrie verwendet, die in seine Verarbeitung eingreift. Es findet auch Verwendung als Düngemittel und bei der Herstellung von Chlorid, Farbstoffen usw. Es wird auch in der Galvanik, in der Fotografie und in der Gummiindustrie eingesetzt.

-Es wird in der Herstellung von Kunstseide, in der Veredelung von Ölen, Fetten und Seifen verwendet. Außerdem wird es bei den Polymerisations-, Isomerisierungs- und Alkylierungsreaktionen verwendet.

Risiken und Toxizität

Es wirkt korrodierend auf Haut und Schleimhäute und verursacht Verbrennungen. Diese können, wenn sie schwer sind, Ulzerationen verursachen, die Keloide und einziehbare Narben hinterlassen. Der Kontakt mit den Augen kann zu einer Verringerung oder zum vollständigen Verlust des Sehvermögens aufgrund einer Beschädigung der Hornhaut führen.

Wenn die Säure das Gesicht erreicht, kann es schwere Cicitrices verursachen, die das Gesicht verunstalten. Häufiger Kontakt mit der Säure kann auch Dermatitis verursachen.

Die Einnahme von Salzsäure verursacht eine Verbrennung von Mund, Rachen, Speiseröhre und Magen-Darm-Trakt und verursacht Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. In extremen Fällen kann eine Perforation der Speiseröhre und des Darms mit Herzstillstand und Tod auftreten.

Weiterhin Säuredämpfe, abhängig von seiner Konzentration kann zu Reizungen der Atemwege verursachen, wodurch Pharyngitis, Glottisödem, Verengung der bronchiale Bronchitis, Zyanose und Lungenödem (übermäßige Flüssigkeitsansammlung in der Lunge) und in extremen Fällen Tod.

Die Einwirkung hoher Säuredämpfe kann zu Schwellungen und Krämpfen des Rachens mit nachfolgender Erstickung führen.

Zahnnekrosen, die sich in Zähnen mit Helligkeitsverlust manifestieren, sind ebenfalls häufig; sie werden gelb und weich und schließlich brechen sie.

Verhinderung von Schäden durch Salzsäure

Es gibt eine Reihe von Regeln für die Sicherheit von Personen, die mit Salzsäure arbeiten:

- Menschen mit einer Vorgeschichte von Atemwegs- und Verdauungskrankheiten sollten in Umgebungen mit Säure nicht arbeiten.

- Arbeiter müssen säurebeständige Kleidung tragen, sogar mit Kapuze; Augenschutzlinsen, Armschützer, säurebeständige Handschuhe und Schuhe mit den gleichen Eigenschaften. Auch in Gasmasken und Fällen von schwerer Exposition gegenüber Säuredämpfen clorhídtico die Verwendung von Atemgeräten verwendet wird, wird empfohlen.

-Das Arbeitsumfeld sollte auch Notduschen und Fontänen zum Waschen der Augen haben.

Außerdem gibt es Regeln für Umgebungen, wie zum Beispiel die Art von Boden, geschlossene Kreisläufe, Schutz von elektrischen Geräten etc.

Referenzen

1. StudiousGuy (2018). Salzsäure (HCl): Wichtige Anwendungen & Anwendungen. Genommen von: studiousguy.com
2. Ganong, W. F. (2003). Überprüfung der medizinischen Physiologie. Einundzwanzigste Ausgabe. Die McGraw-Hill-Gesellschaften INC.
3. PubChem. (2018). Salzsäure. Entnommen aus: publem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Weebly. Salzsäure. Von: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
5. Klickrate Sicherheitsdatenblatt für Salzsäure. [PDF] Genommen von: uacj.mx