Acide chlorhydrique

Acide chlorhydrique
Nom IUPAC Acide chlorhydrique
Autres noms L'acide chlorhydrique, Esprit de sel
Identificateurs
Num??ro CAS	7647-01-0
Num??ro RTECS	MW4025000
Propri??t??s
Formule mol??culaire	HCl dans l'eau (H 2 O)
Masse molaire	36,46 g / mol (HCl)
Apparence	Incolore ?? liquide jaune clair
Point de fusion	-26 ?? C (247 K) Solution ?? 38%.
Point d'??bullition	110 ?? C (383 K), Solution de 20,2%; 48 ?? C (321 K), Solution ?? 38%.
Solubilit?? dans l'eau	Miscible.
Acidit?? (p K a)	-8,0
Viscosit??	1,9 mPa.s ?? 25 ?? C, Solution de 31,5%
Risques
FS	MSDS externe
Phrases-R	R34, R37
Phrases S	S26, S36, S45
Principal dangers	Corrosif
NFPA 704	3 1
Point d'??clair	Ininflammable.
Des compos??s apparent??s
D'autres anions	HF, HBr, HI
Connexes acides	L'acide bromhydrique L'acide fluorhydrique L'acide iodhydrique Acide sulfurique
Page de donn??es suppl??mentaire
Structure et propri??t??s	n, ε r, etc.
Thermodynamique donn??es	comportement de phase Solide, liquide, gaz
Les donn??es spectrales	UV, IR, RMN , MS
Sauf indication contraire, les donn??es sont donn??es pour le mat??riel dans leur ??tat standard (?? 25 ?? C, 100 kPa)
R??f??rences d'Infobox

L'acide chlorhydrique est le aqueuse solution de gaz de chlorure d'hydrog??ne ( H Cl ). C'est un acide fort, et le composant principal de acide gastrique. Il est ??galement largement utilis?? dans l'industrie. L'acide chlorhydrique doit ??tre manipul?? avec appropri??e les pr??cautions de s??curit?? car ce est un tr??s corrosive liquide .

L'acide chlorhydrique, ou l'acide chlorhydrique par son nom historique, mais encore parfois utilis??, a ??t?? un produit chimique important et fr??quemment utilis?? de l'histoire au d??but, et a ??t?? d??couvert par le alchimiste Jabir ibn Hayyan autour de l'an 800. Il a ??t?? utilis?? dans les Moyen Age par les alchimistes dans la qu??te pour la pierre philosophale, et plus tard par plusieurs pays europ??ens y compris scientifiques Glauber, Priestley, et Davy pour aider ?? ??tablir les connaissances modernes chimique.

De la r??volution industrielle , il est devenu un produit chimique industriel tr??s important pour de nombreuses applications, y compris la production ?? grande ??chelle de organiques compos??s, tels que le chlorure de vinyle pour PVC plastique , et MDI / TDI polyur??thanne, et ?? plus petite ??chelle, des applications telles que la production de la g??latine et d'autres ingr??dients dans les aliments, et le traitement du cuir. Environ 20 millions de tonnes m??triques de gaz HCl sont produites annuellement.

Histoire

L'acide chlorhydrique a ??t?? d??couvert vers l'an 800 par le alchimiste Jabir ibn Hayyan (Geber), en m??langeant le sel commun avec vitriol ( acide sulfurique ). Jabir a d??couvert de nombreux produits chimiques importants, et a enregistr?? ses conclusions dans plus de vingt livres, qui a effectu?? sa connaissance chimique de l'acide chlorhydrique et d'autres produits chimiques de base pour des centaines d'ann??es. L'invention de Jabir de l'or-dissolution l'eau r??gale, constitu?? de l'acide chlorhydrique et l'acide nitrique , ??tait d'un grand int??r??t pour la recherche de la alchimistes pierre philosophale.

Jabir ibn Hayyan, dessin manuscrit m??di??val

Dans le Moyen Age , l'acide chlorhydrique a ??t?? connu pour alchimistes europ??ens que l'esprit de sel ou acidum salis. HCl gazeux a ??t?? appel?? air acide marin. Le vieux (pr??- ) de l'acide chlorhydrique de nom syst??matique a la m??me origine (moyens muriatique "se rapportant ?? la saumure ou en sel??), et ce nom est encore parfois utilis??. Production notable a ??t?? enregistr??e par Basile Valentin, le alchemist- chanoine de la B??n??dictin prieur?? Sankt Peter en Erfurt, Allemagne au XVe si??cle. Au XVIIe si??cle, Johann Rudolf Glauber partir Karlstadt am Main, Allemagne utilis?? le sel de chlorure de sodium et d'acide sulfurique pour la pr??paration de sulfate de sodium dans le Proc??d?? Mannheim, lib??rant gaz de chlorure d'hydrog??ne. Joseph Priestley de Leeds, en Angleterre pr??par?? chlorure d'hydrog??ne pur en 1772, et en 1818 Humphry Davy de Penzance, Angleterre se est av??r?? que la composition chimique comprend de l'hydrog??ne et du chlore .

Au cours de la r??volution industrielle en Europe, la demande de des substances alcalines telles que du carbonate de soude a augment??, et le nouveau proc??d?? industriel de soude par Nicolas Leblanc ( Issoundun, France) a permis pas cher production ?? grande ??chelle. Dans le Proc??d?? Leblanc, le sel est converti en carbonate de sodium, l'acide sulfurique, le calcaire, le charbon et, en lib??rant du chlorure d'hydrog??ne comme sous-produit. Jusqu'?? ce que le Alkali Act de 1863, l'exc??s de HCl a ??t?? purg?? ?? l'air. Apr??s le passage de la loi, les producteurs de carbonate de soude ont ??t?? oblig??s d'absorber le gaz r??siduaire dans l'eau, la production de l'acide chlorhydrique ?? l'??chelle industrielle.

Lorsque au d??but du XXe si??cle, le proc??d?? Leblanc a ??t?? effectivement remplac?? par le Proc??d?? Solvay sans l'acide chlorhydrique sous-produit, l'acide chlorhydrique a ??t?? d??j?? enti??rement r??gl?? comme un produit chimique important dans de nombreuses applications. L'int??r??t commercial initi?? d'autres m??thodes de production qui sont encore utilis??s aujourd'hui, comme d??crit ci-dessous. Aujourd'hui, la plupart de l'acide chlorhydrique est effectu??e par absorption du chlorure d'hydrog??ne ?? partir de la production industrielle de compos??s organiques .

L'acide chlorhydrique est r??pertori?? comme un pr??curseur tableau II sous le 1988 Convention contre le trafic illicite de stup??fiants et de substances psychotropes en raison de son utilisation dans la production de h??ro??ne, la coca??ne, et m??thamph??tamine.

Chimie

Titration acide

Le chlorure d'hydrog??ne (HCl) est un acide monoprotique , ce qui signifie qu'il peut dissocier (c.-?? ioniser) qu'une seule fois ?? renoncer ?? une ion H ⁺ (un seul proton ). Dans l'acide chlorhydrique aqueux, la H ⁺ se joint ?? une mol??cule d'eau pour former une ion hydronium, H ₃ O ^+:

HCl + H ₂ O ⇌ H ₃ O ⁺ + Cl ^-

L'autre est form?? ion Cl ^-, la ion chlorure. L'acide chlorhydrique peut donc ??tre utilis?? pour pr??parer des sels chlorures appel??s, tels que le chlorure de sodium . L'acide chlorhydrique est un acide fort, ??tant donn?? qu'il est compl??tement dissoci?? dans l'eau.

Monoprotiques acides ont un constante de dissociation acide, _Ka, qui indique le degr?? de dissociation dans l'eau. Pour un acide fort comme HCl, le K _a est grande. Tentatives th??oriques pour attribuer un K _a ?? HCl ont ??t?? faites. Lorsque des sels de chlorure, tels que NaCl sont ajout??s ?? du HCl aqueux ils ne ont pratiquement aucun effet sur pH, indiquant que Cl ^- est excessivement faible conjugu?? de base et que HCl est totalement dissoci??s en solution aqueuse. Pour interm??diaire de solutions solides de l'acide chlorhydrique, l'hypoth??se que H ⁺ molarit?? (une unit?? de concentration) est ??gal HCl molarit?? est excellent, acceptant de quatre chiffres significatifs.

Parmi les sept acides forts courants en chimie, chacun d'eux inorganique acide, l'acide chlorhydrique est l'acide monoprotique moins susceptibles de subir une interf??rence r??action d'oxydo-r??duction. Ce est l'un des acides forts moins dangereux ?? manipuler; en d??pit de son acidit??, il produit l'ion chlorure et moins r??actif non toxique. Solutions d'acide chlorhydrique de force interm??diaire sont tout ?? fait stable, le maintien de leur concentration au cours du temps. Ces caract??ristiques, ainsi que le fait qu'il est disponible en tant que pur r??actif, signifie que l'acide chlorhydrique est un excellent r??actif acidifiant et titrant l'acide (pour d??terminer le montant d'une quantit?? inconnue de base dans titrage). R??actifs de titrage d'acides forts sont utiles parce qu'ils donnent param??tres distincts en plus un titrage, ce qui rend le dosage plus pr??cis. L'acide chlorhydrique est fr??quemment utilis?? dans l'analyse chimique et ?? dig??rer des ??chantillons pour analyse. Acide chlorhydrique concentr?? va se dissoudre certains m??taux pour former des chlorures de m??taux oxyd??s et l'hydrog??ne gazeux. Il va produire des chlorures de m??taux ?? partir de compos??s basiques tels que carbonate de calcium ou cuivre (II) oxyde. Il est ??galement utilis?? comme un simple acide catalyseur pour des r??actions chimiques .

Propri??t??s physiques

Le les propri??t??s physiques de l'acide chlorhydrique, tels que l'??bullition et les points de fusion, la densit?? , et pH d??pend de la concentration ou molarit?? d'HCl dans la solution acide. Ils peuvent aller de celles de l'eau ?? 0% de HCl ?? des valeurs pour l'acide chlorhydrique fumant ?? plus de 40% de HCl.

L'acide chlorhydrique que le m??lange binaire (deux composants) de HCl et de H ₂ O a une constante d'??bullition az??otrope HCl ?? 20,2% et 108,6 ?? C (227 ?? F). Il ya quatre constant- cristallisation des points eutectiques de l'acide chlorhydrique, entre le cristal sous forme de HCl ?? H ₂ O (68% HCl), du HCl ?? 2H ₂ O (51% HCl), du HCl ?? 3H ₂ O (41% HCl), du HCl ?? 6H ₂ O ( HCl ?? 25%), et la glace (0% HCl). Il ya aussi un point eutectique m??tastable ?? 24,8% entre la glace et l'HCl ?? 3H ₂ O cristallisation

Production

L'acide chlorhydrique est pr??par??e en dissolvant du chlorure d'hydrog??ne dans l'eau. Le chlorure d'hydrog??ne peut ??tre g??n??r?? de plusieurs fa??ons, et existe donc plusieurs pr??curseurs diff??rents ?? l'acide chlorhydrique. La grande ??chelle production d'acide chlorhydrique est presque toujours int??gr?? avec d'autres ??chelle industrielle production de produits chimiques.

March?? industriel

L'acide chlorhydrique est produit dans des solutions ?? 38% de HCl (concentr?? de qualit??). Sup??rieur concentrations jusqu'?? un peu plus de 40% sont chimiquement possible, mais le taux d'??vaporation est alors tellement ??lev?? que le stockage et la manutention doivent pr??cautions suppl??mentaires, tels que pression et basse temp??rature . Vrac de qualit?? industrielle est donc de 30% ?? 34%, optimis?? pour une efficacit?? des transports et de la perte de produit limit??e par HCl vapeurs. Solutions pour usages domestiques, principalement le nettoyage, sont g??n??ralement de 10% ?? 12%, avec de fortes recommandations pour diluer avant utilisation.

Les principaux producteurs sont dans le monde entier Dow Chemical ?? 2 millions de tonnes m??triques par ann??e (2 Mt / an), calcul??e en HCl gazeux, et FMC, Georgia Gulf Corporation, Tosoh Corporation, Akzo Nobel, et Tessenderlo de 0,5 ?? 1,5 Mt / an chacun. La production mondiale totale, aux fins de comparaison exprim??s en HCl, est estim??e ?? 20 Mt / an, avec 3 Mt / an ?? partir de la synth??se directe, et le reste en tant que produit secondaire ?? partir de synth??ses organiques et similaires. De loin, surtout l'acide chlorhydrique est consomm??e de fa??on captive par le producteur. La taille ouverte du march?? mondial est estim?? ?? 5 Mt / an.

Applications

L'acide chlorhydrique est un r??actif de laboratoire commun.

L'acide chlorhydrique est un acide inorganique fort qui est utilis?? dans de nombreux proc??d??s industriels. L'application d??termine souvent la qualit?? du produit est n??cessaire.

La r??g??n??ration des ??changeurs d'ions

Une application importante de l'acide chlorhydrique de qualit?? est la r??g??n??ration de r??sines ??changeuses d'ions. L'??change de cations est largement utilis?? pour ??liminer des ions tels que Na ⁺ et Ca2 ⁺ ?? partir de des solutions aqueuses, produisant d??min??ralis??e eau.

Na ⁺ est remplac?? par H ₃ O ⁺

Ca ²⁺ est remplac?? par 2 H ₃ O ⁺

Les ??changeurs d'ions et de l'eau d??min??ralis??e sont utilis??s dans toutes les industries chimiques, l'eau potable la production, et de nombreux produits alimentaires industries.

le contr??le et la neutralisation du pH

Une application tr??s commun de l'acide chlorhydrique est de r??glementer la basicit?? ( pH) des solutions.

OH ^- + HCl → H ₂ O + Cl ^-

Dans l'industrie exigeante puret?? (alimentaire, pharmaceutique, eau potable), de l'acide chlorhydrique de haute qualit?? est utilis?? pour contr??ler le pH des flux d'eau de proc??d??. Dans l'industrie moins exigeant, l'acide chlorhydrique qualit?? technique suffit ?? neutraliser les flux de d??chets et natation traitement de la piscine.

D??capage de l'acier

D??capage est une ??tape essentielle dans le m??tal traitement de surface, pour ??liminer rouille ou couche d'oxyde de fer en fer ou en acier avant un traitement ult??rieur, tel que extrusion, roulant, galvanisation, et d'autres techniques. Technique de qualit?? g??n??ralement HCl ?? concentration de 18% est l'agent de d??capage plus couramment utilis?? pour le d??capage des nuances d'acier au carbone.

Fe ₂ O ₃ + Fe + 6 HCl → 3 FeCl ₂ + 3 H ₂ O

Le acide us?? a longtemps ??t?? r??utilis?? comme ferreux Les solutions de chlorure, mais haute les niveaux de m??taux lourds dans la liqueur de d??capage a diminu?? cette pratique.

Au cours des derni??res ann??es, l'industrie du d??capage de l'acier a toutefois d??velopp?? d'acide chlorhydrique processus de r??g??n??ration, tels que le four de grillage par pulv??risation ou le lit proc??d?? de r??g??n??ration fluidis?? de HCl, ce qui permet la r??cup??ration de HCl ?? partir de la liqueur de d??capage. Le proc??d?? de r??g??n??ration la plus courante est le processus de pyrohydrolyse, en appliquant la formule suivante:

4 FeCl ₂ + 4 H ₂ O + O ₂ → 8 HCl + 2 Fe ₂ O ₃

Par la r??cup??ration de l'acide us??, une boucle ferm??e d'acide est ??tabli. L'oxyde ferrique par produit du processus de r??g??n??ration est un sous-produit pr??cieux, utilis?? dans une vari??t?? d'industries secondaires.

HCl ne est pas un agent de d??capage commun pour nuances d'acier inoxydable.

Production de compos??s inorganiques

De nombreux produits peuvent ??tre fabriqu??s avec de l'acide chlorhydrique dans normales r??actions acide-base , entra??nant inorganiques compos??s. Il se agit notamment des produits chimiques de traitement des eaux tels que le fer (III) chlorure et polychlorure d'aluminium (PAC).

Fe ₂ O ₃ + 6 HCl → 2 FeCl ₃ + 3 H ₂ O

Tant fer (III) chlorure et PAC sont utilis??s comme floculation et de coagulation des agents dans traitement des eaux us??es, l'eau potable la production, et la production de papier.

D'autres compos??s inorganiques produites avec de l'acide chlorhydrique route comprennent l'application de sel de chlorure de calcium , nickel (II) chlorure de la galvanoplastie, et de chlorure de zinc pour la industrie de la galvanisation et production de la batterie.

La production de compos??s organiques

La plus grande consommation d'acide chlorhydrique est dans la production de compos??s organiques tels que le chlorure de vinyle pour PVC, et MDI et TDI polyur??thane. Ce est souvent l'usage captif, la consommation de l'acide chlorhydrique produit localement qui ne atteint jamais le march?? libre. Autres organiques compos??s produits par l'acide chlorhydrique comprennent de bisph??nol A un polycarbonate, du charbon actif, et l'acide ascorbique, ainsi que de nombreux produits pharmaceutiques.

D'autres applications

L'acide chlorhydrique est un produit chimique fondamentale, et comme tel il est utilis?? pour un grand nombre d'applications ?? petite ??chelle, tels que le traitement du cuir, m??nage nettoyage, et b??timent construction. En outre, un moyen de stimuler la production de p??trole est en injectant de l'acide chlorhydrique dans la formation rocheuse d'un puits de p??trole, la dissolution d'une partie de la roche, et la cr??ation d'une structure ?? larges pores. Puits de p??trole acidification est un processus commun dans le p??trole de la mer du Nord industrie de la production.

Beaucoup de r??actions chimiques impliquant l'acide chlorhydrique sont appliqu??s dans la production de la nourriture , la nourriture ingr??dients, et les additifs alimentaires. Produits typiques comprennent l'aspartame, fructose, acide citrique, la lysine, l'hydrolyse (v??g??tal) prot??ine comme activateur de la nourriture, et en la production de g??latine. De qualit?? alimentaire d'acide (extra-pur) chlorhydrique peut ??tre appliqu??e en cas de besoin pour le produit final.

Pr??sence dans les organismes vivants

Physiologie et la pathologie

L'acide chlorhydrique constitue la majorit?? des acide gastrique, l'humain fluide digestif. Dans un proc??d?? complexe et ?? une charge importante d'??nergie, il est s??cr??t?? par cellules pari??tales (aussi appel??es cellules pari??tales). Ces cellules contiennent un vaste r??seau de s??cr??tion (appel?? canalicules) ?? partir de laquelle l'HCl est s??cr??t??e dans le lumi??re de l'estomac. Ils font partie de la glandes fundiques (??galement connu sous le nom glandes pari??tales) dans le estomac.

m??canismes de s??curit?? qui emp??chent les d??g??ts de la ??pith??lium du tractus digestif par l'acide chlorhydrique sont les suivantes:

• R??gulateurs n??gatifs de sa sortie
• Une ??paisse couche de mucus recouvrant l'??pith??lium
• Le bicarbonate de sodium s??cr??t??e par les cellules epitheliales gastriques et du pancr??as
• La structure de l'??pith??lium ( jonctions serr??es)
• Approvisionnement en sang ad??quat
• Prostaglandines (de nombreux effets diff??rents: ils stimulent la s??cr??tion de mucus et de bicarbonate, de maintenir l'int??grit?? de la barri??re ??pith??liale, permettra l'approvisionnement en sang ad??quat, de stimuler la gu??rison de la muqueuse endommag??e)

Lorsque, pour des raisons diff??rentes, ces m??canismes ??chouent, br??lures d'estomac ou ulc??res peptiques peuvent se d??velopper. M??dicaments appel??s Les inhibiteurs de la pompe ?? protons emp??chent le corps de prise de l'exc??s d'acide dans l'estomac, tandis que antiacides neutralisent l'acide existant.

Dans certains cas, l'estomac ne produit pas assez d'acide chlorhydrique. Ces ??tats pathologiques sont d??sign??s par les termes hypochlorhydrie et achlorhydrie. Ils ont le potentiel de mener ?? une gastro-ent??rite .

Armes chimiques

Phosg??ne (COCl ₂₎ ??tait une commune agent de guerre chimique utilis?? dans la Premi??re Guerre mondiale . Le principal effet de R??sultats de phosg??ne ?? partir de la dissolution du gaz dans les membranes muqueuses de profondeur dans le poumon, o?? il est converti par hydrolyse en l'acide carbonique et l'acide chlorhydrique corrosif. Celle-ci perturbe la alveolar- capillaire de sorte que les membranes du poumon se remplit de fluide ( ??d??me pulmonaire).

L'acide chlorhydrique est aussi en partie responsable des effets nuisibles ou de cloques gaz moutarde. En pr??sence d' eau , par exemple sur la surface humide des yeux ou des poumons, le gaz moutarde d??compose formant de l'acide chlorhydrique.

S??curit??

Marchandises dangereuses ??tiquettes

L'acide chlorhydrique dans des concentrations ??lev??es forme brouillards acides. Tant la brume et la solution ont un effet corrosif sur les tissus humains, avec le potentiel d'endommager les organes respiratoires, les yeux, la peau et les intestins. Lors du m??lange de l'acide chlorhydrique avec des produits chimiques oxydants courants, tels que l'eau de Javel (NaClO) ou le permanganate (KMnO ₄₎ , le gaz toxique de chlore est produit. Pour minimiser les risques tout en travaillant avec de l'acide chlorhydrique, des pr??cautions appropri??es devraient ??tre prises, y compris en caoutchouc ou porter des gants en PVC, lunettes de protection et des v??tements r??sistant aux produits chimiques.

Les risques de solutions d'acide chlorhydrique d??pendent de la concentration. Le tableau suivant dresse la liste des Classification des solutions d'acide chlorhydrique de l'UE:

Le Taux et r??gule l'acide chlorhydrique comme l'Environmental Protection Agency toxine.