Хлористоводородная кислота что это
Соляная кислота — одна из самых сильных кислот, чрезвычайно востребованный реактив
Соляная кислота — неорганическое вещество, одноосновная кислота, одна из 
самых сильных кислот. Используются также другие названия: хлористый водород, кислота хлороводородная, кислота хлористоводородная.
Свойства
Кислота в чистом виде представляет собой жидкость без цвета и запаха. Техническая кислота обычно содержит примеси, которые придают ей слегка желтоватый оттенок. Соляную кислоту часто называют «дымящей», так как она выделяет пары хлороводорода, вступающие в реакцию с влагой воздуха и образующие кислотный туман.
Очень хорошо растворяется в воде. При комнатной температуре максимально возможное по массе содержание хлороводорода —38%. Кислота концентрации большей 24% считается концентрированной.
Хлористоводородная кислота активно вступает в реакции с металлами, оксидами, гидроксидами, образуя соли — хлориды. HCl взаимодействует с солями более слабых кислот; с сильными окислителями и аммиаком.
Для определения соляной кислоты или хлоридов используют реакцию с нитратом серебра AgNO3, в результате которой выпадает белый творожистый осадок.
Техника безопасности
Вещество очень едкое, разъедает кожу, органические материалы, металлы и их окислы. На воздухе выделяет пары хлороводорода, которые вызывают удушье, ожоги кожи, слизистой глаз и носа, повреждают органы дыхания, разрушают зубы. Соляная кислота относится к веществам 2 степени опасности (высокоопасным), ПДК реактива в воздухе составляет 0,005 мг/л. Работать с хлористым водородом можно только в фильтрующих противогазах и защитной одежде, включая резиновые перчатки, фартук, спецобувь.
При разливе кислоты ее смывают большим количеством воды или нейтрализуют щелочным растворами. Пострадавших от кислоты следует вынести из опасной зоны, промыть кожу и глаза водой или содовым раствором, вызвать врача.
Перевозить и хранить хим реактив допускается в стеклянной, пластиковой таре, а также в металлической таре, покрытой изнутри резиновым слоем. Тара должна герметично закрываться.
Получение
В промышленных масштабах соляную кислоту получают из газообразного хлороводорода (HCl). Сам хлороводород производится двумя основными способами:
— экзотермической реакцией хлора и водорода — таким образом получают реактив высокой чистоты, например, для пищевой промышленности и фармацевтики;
— из сопутствующих промышленных газов — кислота на основе такого HCl называется абгазной.
Это любопытно
Именно соляной кислоте природа «поручила» процесс расщепления пищи в организме. Концентрация кислоты в желудке составляет всего 0,4%, но этого оказывается достаточно, чтобы за неделю переварить бритвенное лезвие!
Кислота вырабатывается клетками самого желудка, который защищен от этой агрессивной субстанции слизистой оболочкой. Тем не менее, его поверхность обновляется ежедневно, чтобы восстановить поврежденные участки. Кроме участия в процессе переваривания пищи, кислота выполняет еще и защитную функцию, убивая болезнетворные микроорганизмы, попадающие в организм через желудок.
Применение
— В медицине и фармацевтике — для восстановления кислотности желудочного сока при его недостаточности; при анемии для улучшения всасываемости железосодержащих лекарств.
— В пищепроме это пищевая добавка, регулятор кислотности Е507, а также ингредиент сельтерской (содовой) воды. Используется при изготовлении фруктозы, желатина, лимонной кислоты.
— В химической промышленности — основа для получения хлора, соды, 
глутамината натрия, хлоридов металлов, например, хлорида цинка, хлорида марганца, хлорида железа; синтеза хлорорганических веществ; катализатор в органических синтезах.
— Больше всего производимой в мире хлористоводородной кислоты расходуется в металлургии для очистки заготовок от окислов. Для этих целей применяется ингибированная техническая кислота, в состав которой введены специальные ингибиторы (замедлители) реакции, благодаря чему реактив растворяет окислы, но не сам металл. Также соляной кислотой травят металлы; очищают их перед лужением, пайкой, гальванированием.
— Обрабатывают кожу перед дублением.
— В добывающей отрасли востребована для очистки буровых скважин от отложений, для обработки руд и горных пластов.
— В лабораторной практике хлористоводородная кислота используется как популярный реактив для аналитических исследований, для очистки сосудов от трудноудаляемых загрязнений.
— Применяется в каучуковой, целлюлозно-бумажной индустрии, в черной металлургии; для очистки котлов, труб, оборудования от сложных отложений, накипи, ржавчины; для очистки керамических и металлических изделий.
Соляная кислота (Е507)
Соляная кислота, также известная как пищевая добавка Е507, представляет собой водный раствор газообразного хлористого водорода. Она находится в организме человека как основной компонент желудочного сока, поддерживающий рН на уровне 1-2 в желудке (желудок уникально развился, чтобы справиться с высокой кислотностью).
HCl является важным и широко используемым химическим веществом. Наиболее частые сферы применения – это в процессе травления металлов, кислотной обработки нефти, производство продуктов питания, производство хлорида кальция и переработка руды.
Производство Е507
Соляная кислота производится чаще всего четырьмя основными методами: хлорирование органических химических веществ; сочетание водорода и хлора; процесс получения соли серной кислоты; при производстве диоксида кремния в качестве побочного продукта.
Большинство хлористоводородной кислоты получают из хлорирования органических химических веществ. Полностью сухая (безводная) газообразная соляная кислота не разрушает сталь или алюминий, поэтому ее можно хранить и транспортировать в цилиндрах из стали в сжатом виде.
Использование в пищевой промышленности
Пищевая промышленность использует Е507 при переработке различных продуктов. Основное ее применение в пищевой промышленности заключается в производстве кукурузных сиропов, особенно с высоким содержанием фруктозы. Также она часто встречается в майонезах, входит в состав лимонной кислоты, желатина, фруктозы.
Соляную кислоту можно также использовать для кислотного модифицирования кукурузного крахмала и для регулирования рН промежуточных и конечных продуктов.
Наиболее частое использование – это производство безалкогольных напитков, на которые приходится 70-75% спроса.
Е507 также используется в других областях пищевой промышленности, включая производство гидролизованного растительного белка и соевого соуса. Она используется для подкисления дробленых костей, для производства желатина и в качестве подкислителя для продуктов, таких как соусы, овощные соки и консервы.
Соляная кислота часто используется при производстве:
Применение в промышленности
Большая часть соляной кислоты, потребляемой в промышленности, используется для регенерации ионообменных смол, которые используются для удаления примесей. Она используется в основном для непрерывных операций по травлению стали, также используется в травлении алюминия и для очистки металла.
HCl используется как для удаления ржавчины, окалины, так и нежелательных карбонатных отложений в нефтяных скважинах для стимулирования потока сырой нефти или газа в скважину.
Нейтрализация соляной кислоты известняком (CaCO3) вызывает образование хлорида кальция. Хлорид кальция используется для пылеулавливания, промышленной обработки, добычи нефти, обработки бетона и балластировку шин.
Водная соляная кислота используется во множестве различных применений. К ним относятся извлечение полудрагоценных металлов из использованных катализаторов, использование в качестве катализатора в синтезе, регулирование рН, регенерация ионообменных смол, используемых в очистке сточных вод и электроснабжения, нейтрализация щелочных продуктов или отходов, а также подкисление рассола для использования в производстве хлора и каустической соды.
Применение в быту
HCl является одним из самых сильных в настоящее время чистящих средств, она чрезвычайно эффективна и рекомендуется в качестве очистителя, может использоваться для очистки любого продукта, который может противостоять его последствиям.
HCl используется для нейтрализации воды, что делает ее безопасной для купальщиков.
Чаще всего уровень рН высокий; лучший способ снизить рН – это медленно заливать соляную кислоту непосредственно в глубокий конец бассейна, пока насос бассейна включен, а вода циркулирует.
Применение в медицине
Фармацевтическая промышленность потребляет соляную кислоту в качестве катализатора в синтезе, для контроля рН, для деионизации воды и в качестве восстановителя (например, при производстве аскорбиновой кислоты и парааминобензойной кислоты).
Также может использоваться для пожилых людей или людей, которые страдают от кислотной недостаточности в пищеварительной системе
Безопасность пищевой добавки
HCl в концентрированной форме является сильным коррозионным агентом, и последствия ее воздействия хорошо известны. При обращении с этой кислотой следует проявлять особую осторожность. В высоких концентрациях HCl выпускает кислотный туман в воздух. Во избежание травм или раздражения при работе с данным веществом следует надевать защитную одежду, а также перчатки и защитные очки.
Пары соляной кислоты могут вызывать кашель, охриплость, одышку, спазм гортани, язвы в дыхательных путях и даже образование жидкости в легких.
Однако, поскольку она используется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки для регулирования рН, соляная кислота нейтрализуется или забуферивается пищей, к которой она добавляется. Таким образом, человек потребляет не саму кислоту, а хлоридный ион в солях, которые образуются в процессе реакции нейтрализации.
Небольшие количества соляной кислоты, которые могут сохраняться в пищевых продуктах или напитках, в свою очередь будут нейтрализованы и забуферированы во время приема внутрь и пищеварения, или после всасывания. HCl также является естественным секреторным продуктом желудка животных, включая человека (около 0,5% концентрации в желудочном соке).
Нормальное ее производство в желудке в несколько раз превышает количество, которое можно получить из продуктов. Поэтому о ее безопасности, во время приема с пищей, в установленных безопасных количествах, не стоит беспокоиться.
Соляная кислота ГОСТ 3118-77
наименование
Содержание
Физические свойства
Физические свойства соляной кислоты сильно зависят от концентрации растворённого хлороводорода:
| Конц. (вес), кг HCl/кг | 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 | Температура кипения, °C | Температура плавления, °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 затвердевании даёт кристаллогидраты составов HCl·H2O, HCl·2H2O, HCl·3H2O, HCl·6H2O.
Химические свойства
Получение
Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде. Хлороводород получают сжиганием водорода в хлоре, полученная таким способом кислота называется синтетической. Также соляную кислоту получают из абгазов — побочных газов, образующихся при различных процессах, например, при хлорировании углеводородов. Хлороводород, содержащийся в этих газах, называется абгазным, а полученная таким образом кислота — абгазной. В последние десятилетия доля абгазной соляной кислоты в объёме производства постепенно увеличивается, вытесняя кислоту, полученную сжиганием водорода в хлоре. Но полученная методом сжигания водорода в хлоре соляная кислота содержит меньше примесей и применяется при необходимости высокой чистоты.
В лабораторных условиях используется разработанный ещё алхимиками способ, заключающийся в действии концентрированной серной кислоты на поваренную соль:
При температуре выше 550 °C и избытке поваренной соли возможно взаимодействие:
Возможно получение путём гидролиза хлоридов магния, алюминия (нагревается гидратированная соль):
Эти реакции могут идти не до конца с образованием основных хлоридов (оксихлоридов) переменного состава, например:
Хлороводород хорошо растворим в воде. Так, при 0 °C 1 объём воды может поглотить 507 объёмов HCl, что соответствует концентрации кислоты 45 %. Однако при комнатной температуре растворимость HCl ниже, поэтому на практике обычно используют 36-процентную соляную кислоту.
Применение
Промышленность
Медицина
Особенности обращения
Высококонцентрированная соляная кислота — едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабого основания, или соли слабой кислоты, обычно питьевой 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.
Соляная кислота: влияние на экологию и здоровье человека. Справка
Соляная кислота (хлористоводородная кислота) – водный раствор хлористого водорода HCl, представляет собой прозрачную бесцветную жидкость с острым запахом хлористого водорода. Техническая кислота имеет желтовато-зеленый цвет из-за примесей хлора и солей железа. Максимальная концентрация соляной кислоты около 36% HCl; такой раствор имеет плотность 1,18 г/см3. Концентрированная кислота на воздухе «дымит», так как выделяющийся газообразный HCl образует с водяным паром мельчайшие капельки соляной кислоты.
Соляная кислота не горюча, не взрывоопасна. Она является одной из самых сильных кислот, растворяет (с выделением водорода и образованием солей – хлоридов) все металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода. Хлориды образуются и при взаимодействии соляной кислоты с окислами и гидроокисями металлов. С сильными окислителями она ведет себя как восстановитель.
Соли соляной кислоты – хлориды, за исключением AgCl, Hg2Cl2, хорошо растворимы в воде. К ней устойчивы стекло, керамика, фарфор, графит, фторопласт.
Получают соляную кислоту растворением в воде хлористого водорода, который синтезируют или непосредственно из водорода и хлора или получают действием серной кислоты на хлорид натрия.
Выпускаемая техническая соляная кислота имеет крепость не менее 31% HCl (синтетическая) и 27,5% HCl (из NaCI). Торговую кислоту называют концентрированной, если она содержит 24% и больше HCl, если содержание HCl меньше, то кислота называется разбавленной.
Соляную кислоту применяют для получения хлоридов различных металлов, органических полупродуктов и синтетических красителей, уксусной кислоты, активированного угля, различных клеев, гидролизного спирта, в гальванопластике. Ее применяют для травления металлов, для очистки различных сосудов, обсадных труб буровых скважин от карбонатов, окислов и др. осадков и загрязнений. В металлургии кислотой обрабатывают руды, в кожевенной промышленности – кожу перед дублением и крашением. Соляную кислоту применяют в текстильной, пищевой промышленности, в медицине и т. д.
Соляная кислота играет важную роль в процессах пищеварения, она является составной частью желудочного сока. Разведенную соляную кислоту назначают внутрь главным образом при заболеваниях, связанных с недостаточной кислотностью желудочного сока.
Транспортируют соляную кислоту в стеклянных бутылях или гуммированных (покрытых слоем резины) металлических сосудах, а также в полиэтиленовой посуде.
Соляная кислота очень опасна для здоровья человека. При попадании на кожу вызывает сильные ожоги. Особенно опасно попадание в глаза.
При попадании соляной кислоты на кожные покрытия ее необходимо немедленно смыть обильной струей воды.
Очень опасны туман и пары хлороводорода, образующиеся при взаимодействии с воздухом концентрированной кислоты. Они раздражают слизистые оболочки и дыхательные пути. Длительная работа в атмосфере HCl вызывает катары дыхательных путей, разрушение зубов, помутнение роговицы глаз, изъязвление слизистой оболочки носа, желудочно-кишечные расстройства.
Острое отравление сопровождается охриплостью голоса, удушьем, насморком, кашлем.
В случае утечки или разлива соляная кислота может нанести существенный ущерб окружающей среде. Во-первых, это приводит к выделению паров вещества в атмосферный воздух в количествах превышающих санитарно-гигиенические нормативы, что может повлечь отравление всего живого, а также появлению кислотных осадков, которые могут привести к изменению химических свойств почвы и воды.
Во-вторых, она может просочиться в грунтовые воды, в результате чего может произойти загрязнение внутренних вод.
Там, где вода в реках и озерах стала довольно кислой (рН менее 5) исчезает рыба. При нарушении трофических цепей сокращается число видов водных животных, водорослей и бактерий.
В городах кислотные осадки ускоряют процессы разрушения сооружений из мрамора и бетона, памятников и скульптур. При попадании на металлы соляная кислота вызывает их коррозию, а, реагируя с такими веществами, как хлорная известь, диоксид марганца, или перманганат калия, образует токсичный газообразный хлор.
В случае разлива соляную кислоту смывают с поверхностей большим количеством воды или щелочного раствора, который нейтрализует кислоту.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
СОЛЯНАЯ КИСЛОТА
С оляная кислота химически весьма активна. Растворяет с выделением Н 2 все металлы, имеющие отрицат. нормальный потенциал, со мн. оксидами и гидроксидами металлов образует хлориды, выделяет своб. к-ты из таких солей, как фосфаты, силикаты, бораты и др.
Получение. В пром-сти НСl получают след. способами-сульфатным, синтетич. и из абгазов (побочных газов) ряда процессов. Первые два метода теряют свое значение. Так, в США в 1965 доля абгазной соляной кислоты составляла 77,6% в общем объеме произ-ва, а в 1982-94%.
Произ-во соляной кислоты (реактивной, полученной сульфатным способом, синтетич., абгазной) заключается в получении НСl с послед. его абсорбцией водой. В зависимости от способа отвода теплоты абсорбции (достигает 72,8 кДж/моль) процессы разделяются на изотермич., адиабатич. и комбинированные.
Сульфатный метод основан на взаимод. NaCl с конц. H 2 SO 4 при 500-550 °С. Реакц. газы содержат от 50-65% НСl (муфельные печи) до 5% НСl (реактор с кипящим слоем). Предложено заменить H 2 SO 4 смесью SO 2 и О 2 (т-ра процесса ок. 540 °С, кат.-Fе 2 О 3 ).
В основе прямого синтеза НСl лежит цепная р-ция горения: Н 2 + Сl 2 
2НСl+184,7кДж Константа равновесия К р рассчитывается по ур-нию: lgK p = 9554/T- 0,5331g T+ 2,42.
Р-ция инициируется светом, влагой, твердыми пористыми (древесный уголь, пористая Pt) и нек-рыми минер. в-вами (кварц, глина). Синтез, ведут с избытком Н 2 (5-10%) в камерах сжигания, выполненных из стали, графита, кварца, огнеупорного кирпича. Наиб. совр. материал, предотвращающий загрязнение НСl,-графит, импрегнированный фе-ноло-формальд. смолами. Для предотвращения взрывного характера горения реагенты смешивают непосредственно в факеле пламени горелки. В верх. зоне камер сжигания устанавливают теплообменники для охлаждения реакц. газов до 150-160°С. Мощность совр. графитовых печей достигает 65 т/сут (в пересчете на 35%-ную соляную кислоту). В случае дефицита Н 2 применяют разл. модификации процесса; напр., пропускают смесь Сl 2 с водяным паром через слой пористого раскаленного угля:
2Сl 2 + 2Н 2 О + С : 4НСl + СО 2 + 288,9 кДж
Т-ра процесса (1000-1600 °С) зависит от типа угля и наличия в нем примесей, являющихся катализаторами (напр., Fe 2 O 3 ). Перспективно использование смеси СО с парами воды:
СО + Н 2 О + Сl 2 : 2НСl + СО 2
Наиб. широко применяют схемы адиабатич. абсорбции. Абгазы вводят в ниж. часть абсорбера, а воду (или разбавленную соляную кислоту)-противотоком в верхнюю. Соляная кислота нагревается до т-ры кипения благодаря теплоте растворения НСl. Изменение т-ры абсорбции и концентрации НСl дано на рис. 1. Т-ра абсорбции определяется т-рой кипения к-ты соответствующей концентрации (макс. т-ра-т. кип. азеотропной смеси-ок. 110°С).
На рис. 2 дана типовая схема адиабатич. абсорбции НСl из абгазов, образующихся при хлорировании (напр., получение хлорбензола). НСl поглощается в абсорбере 1, а остатки малорастворимых в воде орг. в-в отделяют от воды после конденсации в аппарате 2, доочищают в хвостовой колонне 4 и сепараторах 3, 5 и получают товарную соляную кислоту.
Рис. 1. Схема распределения т-р (кривая 1) и концентрации (кривая 2) НСl по высоте адиабатич. абсорбера.
На рис. 3 дана типовая схема получения соляной кислоты из абгазов с использованием комбинир. схемы абсорбции. В колонне адиабатич. абсорбции получают соляную кислоту пониж. концентрации, но свободную от орг. примесей соляную кислоту с повыш. концентрацией НСl производят в колонне изотермич. абсорбции при пониж. т-рах. Степень извлечения НС1 из абгазов95-99% (при использовании в качестве абсорбента разб. к-т) и практически полная-при использовании чистой воды.
Определяют НСl в воздухе нефелометрически с образованием AgCl.
Лит.: Якименко Л. М., Пасманик М. И., Справочник по производству хлора, каустической соды и основных хлорпродуктов, 2 изд., М., 1976; Левинский М. И., Мазанко А. Ф., Новиков И. Н., Хлористый водород и соляная кислота, М., 1985. А. И. Торубаров.