Методи одержання соляної кислоти. Про соляну кислоту Соляна кислота розчинність у воді
Соляна кислота(хлористоводнева кислота) (Hydrochloric acid) – розчин хлористого водню у воді, сильна одноосновна кислота. Безбарвна, що "димить" на повітрі, сильно їдка рідина (технічна соляна кислота жовтувата через домішки Fe, Cl2 та ін).
Максимальна концентрація при 20°C дорівнює 38% масою, щільність такого розчину 1,19 г/см3. Солі соляної кислоти називаються хлоридами.
Хімічна формула: HCl
Молекулярна маса (за міжнародними атомними масами 1985 р.) - 36,46
Чиста кислота безбарвна, а технічна має жовтуватий відтінок, спричинений слідами сполук заліза, хлору та інших елементів (FeCl3).
Часто застосовують розведену кислоту, що містить 10% менше хлористого водню. Розведені розчини не виділяють газоподібного HCl і не димлять ні в сухому, ні у вологому повітрі.
Соляна кислотаявляє собою летюче з'єднання, так як при нагріванні вона випаровується. Вона є сильною кислотою та енергійно взаємодіє з більшістю металів. Однак такі метали, як золото, платина, срібло, вольфрам та свинець, соляною кислотою практично не труяться. Багато недорогоцінні метали, розчиняючись у кислоті, утворюють хлориди, наприклад цинк.
Фізичні властивості соляної кислоти
Фізичні властивості соляної кислоти при 20 °C, 1 атм (101 кПа)
| Конц. (Вага) c: кг HCl/кг |
Конц. (г/л) c: кг HCl/м3 |
густина ρ: кг/л |
Молярність M |
pH | В'язкість η: мПа∙с |
| 10% | 104,80 | 1,048 | 2,87 M | -0,5 | 1,16 |
| 20% | 219,60 | 1,098 | 6,02 M | -0,8 | 1,37 |
| 30% | 344,70 | 1,149 | 9,45 M | -1,0 | 1,70 |
| 32% | 370,88 | 1,159 | 10,17 M | -1,0 | 1,80 |
| 34% | 397,46 | 1,169 | 10,90 M | -1,0 | 1,90 |
| 36% | 424,44 | 1,179 | 11,64 M | -1,1 | 1,99 |
| 38% | 451,82 | 1,189 | 12,39 M | -1,1 | 2,10 |
| Конц. (Вага) c: кг HCl/кг |
Питома теплоємність s: кДж/(кг∙К) |
Тиск пара PHCl: Па |
Температура кипіння t°кіп |
Температура плавлення t°пл |
|
| 10% | 3,47 | 0,527 | 103 °C | -18 °C | |
| 20% | 2,99 | 27,3 | 108 °C | -59 °C | |
| 30% | 2,60 | 1,410 | 90 °C | -52 °C | |
| 32% | 2,55 | 3,130 | 84 °C | -43 °C | |
| 34% | 2,50 | 6,733 | 71 °C | -36 °C | |
| 36% | 2,46 | 14,100 | 61 °C | -30 °C | |
| 38% | 2,43 | 28,000 | 48 °C | -26 °C |
Хімічні властивості соляної кислоти
Соляна кислота є типовою одноосновною кислотою. Соляна кислота реагує з такими речовинами:
- з металами, що стоять в електрохімічному ряді металів до водню;
- із оксидами всіх металів;
- із гідроксидами металів;
- із солями металів утворених слабшими кислотами.
Виробництво соляної кислоти
Соляну кислоту одержують розчиненням газоподібного хлороводню у воді.
У промисловості соляну кислоту одержують такими методами:
- сульфатним - отримання хлорводню дією концентрованої сірчаної кислоти на хлорид натрію;
- синтетичним - отримання хлорводню спалюванням водню в хлорі;
- із абгазів (побічних газів) низки дій.
Перші два способи втрачають своє промислове значення.
Понад 90% соляної кислотив даний час отримують їх абгазного хлороводню HCI, що утворюється при хлоруванні та дегідрохлорування органічних сполук, піролізі хлорорганічних відходів, хлоридів металів, одержанні калійних нехлорованих добрив та ін.
Що є розчином соляної кислоти? Це – з'єднання води (H2O) та хлороводню (HCl), який є безбарвним термічним газом з характерним запахом. Хлориди добре розчиняються і розпадаються на іони. Соляна кислота є найвідомішою сполукою, яка утворює HCl, так що про неї та її особливості можна розповісти в подробицях.
Опис
Розчин соляної кислоти відноситься до класу сильних. Він безбарвний, прозорий та їдкий. Хоча технічна соляна кислота має жовтуватий колір, зумовлений наявністю домішок хлору, заліза та інших елементів. На повітрі «димиться».
Дана речовина присутня і в організмі кожної людини. У шлунку, якщо точніше, у концентрації 0.5%. Цікаво, що цієї кількості достатньо для повної руйнації леза для гоління. Речовина роз'їсть його лише за тиждень.
На відміну від тієї ж сірчаної, до речі, маса соляної кислоти в розчині не перевищує 38%. Можна сміливо сказати, що цей показник – «критична» точка.
Якщо почати збільшувати концентрацію, то речовина просто випаровуватиметься, внаслідок чого хлороводень просто випарується разом з водою. Плюс до всього, ця концентрація зберігається лише при 20 °C.Що температура – тим швидше протікає випаровування.
Розчин соляної кислоти може вступати до багатьох реакцій. Насамперед із металами, які стоять до водню у ряді електрохімічних потенціалів.
Це – послідовність, у якій елементи йдуть у міру збільшення такого властивого їм заходу, як електрохімічний потенціал (φ0). Цей показник дуже важливий у напівреакціях відновлення катіону.
До того ж саме цей ряд демонструє активність металів, яку вони виявляють в окислювально-відновних реакціях.
Так от, взаємодія з ними відбувається з виділенням водню у вигляді газу та з утворенням солі. Ось приклад реакції з натрієм, м'яким лужним металом: 2Na + 2HCl → 2NaCl +Н2.
З іншими речовинами взаємодія протікає за схожими формулами. Така реакція з алюмінієм, легким металом: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3Н2.
Реакції з оксидами
З цими речовинами розчин соляної кислоти теж чудово взаємодіє. Оксиди - це бінарні сполуки елемента з киснем, що мають ступінь окислення, що становить -2. Всім відомими прикладами є пісок, вода, іржа, барвники, вуглекислий газ.
Соляна кислота взаємодіє не з усіма сполуками, а лише з оксидами металів. Внаслідок реакції також утворюється розчинна сіль та вода. Як приклад можна навести процес, що відбувається між кислотою та оксидом магнію, лужноземельного металу: MgO + 2HCl → MgCl2 + Н2О.
Так називаються неорганічні сполуки, у складах яких є гідроксильна група –ОН, в якій атоми водню та кисню з'єднані ковалентним зв'язком. І оскільки розчин соляної кислоти взаємодіє лише з гідроксидами металів, варто згадати, що деякі з них називаються лугами.
Отже реакція, що виходить у результаті, називається нейтралізацією. Її результатом є утворення слабо дисоціюючої речовини (тобто води) та солі.Як приклад можна навести реакцію невеликого об'єму розчину соляної кислоти і гідроксиду барію, м'якого лужноземельного ковкого металу: (ОН)2 + 2HCl = BaCl2 + 2Н2О.
Взаємодія з іншими речовинами
Крім перерахованого, соляна кислота може вступати в реакції та з'єднаннями інших типів. Зокрема, з:
- Солями металів, які утворені іншими, слабшими кислотами. Ось приклад однієї з таких реакцій: Na2Co3 + 2HCl → 2NaCl + Н2О + СО2. Тут показано взаємодію із сіллю, утвореною вугільною кислотою (Н2СО3).
- Сильними окислювачами. З діоксидом марганцю, наприклад. Або з перманганатом калію. Супроводжуються такі реакції виділенням хлору. Ось один із прикладів: 2KMnO4 +16HCl → 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8Н2О.
- Аміаком. Це – нітрид водню з формулою NH3, що є безбарвним, але різко пахнутим газом. Наслідок реакції з розчином соляної кислоти – маса густого білого диму, що складається з дрібних кристалів хлориду амонію. Який, до речі, всім відомий як нашатир (NH4Cl). Формула взаємодії наступна: NH3 + HCl → NH4CL.
- Нітратом срібла – неорганічною сполукою (AgNO3), що є сіллю азотної кислоти та металу срібла. Внаслідок контакту з ним розчину соляної кислоти виникає якісна реакція – утворення сирого осаду хлориду срібла. Який не розчиняється у азотній. Виглядає так: HCL + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3.
Одержання речовини
Тепер можна поговорити про те, що роблять для утворення соляної кислоти.
Спочатку за допомогою спалювання в хлорі водню отримують головний компонент - газоподібний хлороводень. Який потім розчиняють у воді. Результатом цієї простої реакції стає утворення синтетичної кислоти.
Ще цю речовину можна отримати з абгазів. Це – хімічні гази, що відходять (побічні). Вони утворюються при різних процесах. Наприклад, при хлоруванні вуглеводнів. хлороводень, що знаходиться в їх складі, називають абгазним. І кислоту, одержану таким чином, відповідно.
Слід зазначити, що в останні роки частка абгазної речовини у загальному обсязі її виробництва збільшується. А кислота, утворена внаслідок спалювання у хлорі водню, витісняється. Однак заради справедливості слід зазначити, що в ній міститься менше домішок.
Застосування у побуті
У багатьох засобах для чищення, якими люди, що займаються господарством, користуються регулярно, присутня певна частка розчину соляної кислоти. 2-3 відсотки, а іноді й менше, але він там є. Саме тому, впорядковуючи сантехніку (вимиваючи кахель, наприклад), потрібно одягати рукавички. Висококислотні засоби можуть зашкодити шкірі.
Ще розчин використовують як засіб для виведення плям. Він допомагає позбутися чорнила або іржі на одязі. Але щоб ефект був помітний, треба використовувати концентровану речовину. Підійде розчин соляної кислоти 10%. Він, до речі, чудово виводить накип.
Важливо правильно зберігати речовину. Утримувати кислоту в скляних ємностях і в місцях, куди не дістануться тварини та діти. Навіть слабкий розчин, що потрапив на шкіру або слизову оболонку, може спричинити хімічний опік. Якщо це сталося, потрібно терміново промити ділянки водою.
В галузі будівництва
Використання соляної кислоти та її розчинів – це популярний спосіб покращення безлічі будівельних процесів. Наприклад, її нерідко додають у бетонну суміш, щоб збільшити морозостійкість. До того ж, так вона швидше застигає, а стійкість кладки до вологи підвищується.
Ще соляну кислоту використовують як очищувач від вапняку. Її 10-відсотковий розчин – найкращий спосіб боротьби з брудом та слідами на червоній цеглі. Для очищення інших не рекомендується використовувати його. Структура іншої цегли є більш чутливою до впливу даної речовини.
В медицині
У цій сфері аналізована речовина також активно застосовується. Розведена соляна кислота має такі дії:
- Перетравлює у шлунку білки.
- Зупиняє розвиток злоякісних утворень.
- Допомагає у лікуванні онкологічних захворювань.
- Нормалізує кислотно-лужний баланс.
- Служить ефектним засобом при профілактиці гепатиту, цукрового діабету, псоріазу, екземи, ревматоїдного артриту, жовчнокам'яної хвороби, рожевих вугрів, астми, кропив'янки та багатьох інших недуг.
На думку спала ідея розбавити кислоту і вживати її всередину в такому вигляді, а не в складі медикаментів? Таке практикується, але категорично заборонено робити це без лікарської консультації та отримання інструкції. Неправильно розрахувавши пропорції, можна проковтнути надлишок розчину соляної кислоти і просто спалити собі шлунок.
До речі, ще можна приймати медикаменти, що стимулюють вироблення цієї речовини. І не лише хімічні. Той же аїр, перцева м'ята та полин сприяють цьому. Відвари на їх основі можна зробити самому і пропити для профілактики.
Опіки та отруєння
Яким би ефективним не був цей засіб, він небезпечний. Соляна кислота, залежно від концентрації, може спровокувати хімічні опіки чотирьох ступенів:
- Виникає лише почервоніння та біль.
- З'являються бульбашки з прозорою рідиною та набряк.
- Формується некроз верхніх шарів шкіри. Бульбашки заповнюються кров'ю або каламутним вмістом.
- Поразка досягає сухожиль і м'язів.
Якщо речовина якимось чином потрапила у вічі, треба промити їх водою, а потім содовим розчином. Але в будь-якому разі насамперед треба викликати швидку.
Попадання кислоти всередину загрожує гострими болями в грудях і животі, набряком гортані, блювотними кривавими масами. Як наслідок – тяжкі патології печінки та нирок.
А до перших ознак отруєння парами відносять сухий частий кашель, ядуху, пошкодження зубів, печіння в слизових оболонках і біль у животі. Перша невідкладна допомога – це вмивання та полоскання ротової порожнини водою, а також доступ до свіжого повітря. Справжню допомогу може лише токсиколог.
Про соляну кислоту
Соляна кислота - це прозора безбарвна або жовтувата рідина без зважених або емульгованих частинок
Соляна кислота є розчином газоподібного хлористого водню HCl у воді. Останній є гігроскопічним безбарвним газом з різким запахом. Зазвичай концентрована соляна кислота, що вживається, містить 36 – 38% хлористого водню і має щільність 1, 19 г/см3.
Така кислота димить на повітрі, тому що з неї виділяється газоподібний HCl; при з'єднанні з вологою повітря утворюються дрібні крапельки соляної кислоти. Вона є сильною кислотою та енергійно взаємодіє з більшістю металів. Однак такі метали, як золото, платина, срібло, вольфрам та свинець, соляною кислотою практично не труяться.
Багато недорогоцінні метали, розчиняючись у кислоті, утворюють хлориди, наприклад цинк:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Чиста кислота безбарвна, а технічна має жовтуватий відтінок, спричинений слідами сполук заліза, хлору та інших елементів (FeCl3). Часто застосовують розведену кислоту, що містить 10% менше хлористого водню. Розведені розчини не виділяють газоподібного HCl і не димлять ні в сухому, ні у вологому повітрі.
Застосування соляної кислоти
Соляна кислота широко використовується в промисловості при витягуванні металів з руд, травленні металів і т. д. Також вона використовується при виготовленні паяльної рідини, при осадженні срібла і як складова горілки.
Масштаби застосування соляної кислоти у промисловості менше, ніж азотної. Пов'язано це з тим, що соляна кислота викликає корозію залізної апаратури. До того ж леткі пари її досить шкідливі і викликають корозію металевих виробів.
Це потрібно враховувати під час зберігання соляної кислоти. Зберігають і перевозять соляну кислоту гумованих цистернах і бочках, тобто.
у судинах, внутрішня поверхня яких покрита кислотостійкою гумою, а також у скляних суліях та поліетиленовому посуді.
Соляна кислота застосовується для одержання хлоридів цинку, марганцю, заліза та інших металів, а також хлористого амонію.
Соляну кислоту застосовують для очищення поверхонь металів, судин, свердловин від карбонатів, оксидів та інших опадів та забруднень.
При цьому використовують спеціальні добавки – інгібітори, які захищають метал від розчинення та корозії, але не затримують розчинення оксидів, карбонатів та інших подібних сполук.HCl застосовується у промисловому виробництві синтетичних смол, каучуків. Використовується як сировина у виробництві хлористого метилу з метилового спирту, етилу хлористого з етилену, хлорвінілу з ацетилену.
Отруєння соляною кислотою
HCl отруйний. Отруєння відбуваються зазвичай туманом, що утворюється при взаємодії газу з водяними парами повітря. HCl поглинається також на слизових оболонках з утворенням кислоти, що викликає їхнє сильне подразнення.
При тривалій роботі в атмосфері HCl спостерігаються катари дихальних шляхів, руйнування зубів, виразка слизової оболонки носа, шлунково-кишкові розлади. Допустиме вміст HCl повітря робочих приміщень трохи більше 0, 005 мг/л.
Для захисту використовують протигаз, захисні окуляри, гумові рукавички, взуття, фартух.
У той же час, наше травлення неможливе без соляної кислоти, її концентрація у шлунковому соку досить висока. Якщо в організмі знижена кислотність, то травлення порушується, і лікарі прописують таким хворим прийом соляної кислоти перед початком їжі.
Застосування у побуті соляної кислоти
Концентрована «солянка» поєднується з водою в будь-якій пропорції для побутових потреб. Сильний розчин цієї неорганічної кислоти легко очищає фаянсову сантехніку від вапняного нальоту та іржі, а слабшим можна прибрати з тканин плями іржі, чорнила, ягідного соку.
Якщо придивитеся, на засобі для чищення унітазів «Туалетне каченя» написано, що до складу сходить соляна кислота, тому працювати з ним потрібно в гумових рукавичках і берегти очі від попадання в них бризок.
Крім того, без цієї кислоти немислиме життя жодної людини - вона міститься в шлунку і саме завдяки їй їжа, що потрапила в шлунок, розчиняється (перетравлюється).
До того ж, ця кислота є першим бар'єром від хвороботворних бактерій, що потрапили в шлунок – вони гинуть у кислому середовищі.
Ну а людям, які страждають від гастриту із підвищеною кислотністю, ця кислота теж добре знайома. Вони навіть зменшують її дію, щоб вона не руйнувала стінки шлунка за допомогою спеціальних препаратів, які взаємодіють із нею та зменшують її концентрацію.
Найпопулярніші – це препарати, що містять оксиди магнію та алюмінію, наприклад, «Маалокс». Втім, є й екстремальники, які п'ють харчову соду, хоча вже доведено, що це призводить лише до тимчасового полегшення.
Соляна кислота: властивості, сфери застосування та виробництво
Хлористоводородна (Соляна) кислота -дуже сильна, небезпечна хімічна речовина, що має досить широке застосування у багатьох сферах життя.
Соляний розчин- це хлористий водень (HCL, термічний газ без запаху) з'єднаний з водою (H2O). Температура кипіння залежить від концентрації розчину. Речовина пожежонебезпечна, умова зберігання: лише у сухих приміщеннях.
Застосовують у медицині, галузі стоматології, для відбілювання зубів. Якщо шлунок виділяє недостатню кількість соку (ферменту), соляно-кислотний розчин використовують як допоміжний засіб. У хімічних лабораторіях хлор – популярний реактив для дослідів біохімії, санітарних норм та діагностики.
Широку популярність хлороводнева кислота набула у промисловості: фарбування тканин, шкіри, паяння металу, очищення від накипу, оксидів, входить до складу у виготовленні фармацевтичних препаратів, як окислювач та інше.
Властивості хімічного спектру
Кислота взаємодіє з багатьма металами, солями. Вона вважається досить сильною і стоїть в одному ряду із сірчаною. Основна реакція проявляється на всі групи металів, що знаходяться ліворуч від водню (магній, залізо, цинк – електротехнічні потенціали).
В результаті подібного впливу утворюється солей з виділенням у повітря H.
Хлороводневий розчин у розведеному вигляді входить у реакцію із солями, але з тими, які утворені менш сильними кислотами. Відомі всім натрію та кальцію карбонат після взаємодії з ним розпадаються на воду та чадний газ.
Азотна кислота- Якісна реакція на сольовий розчин. Для її отримання необхідно додати до цього реактиву нітрат срібла, як результат – випаде осад білого кольору, з якого виходить азотна речовина.За допомогою цієї суміші води та водню проводять безліч цікавих експериментів. Наприклад, розбавляють його аміаком. У результаті, вийде білий дим, густий, що має консистенцію дрібних кристалів. Метиламін, анілін, діоксид марганцю, калій карбонат – реактиви, що також піддаються під вплив кислоти.
Як добувають соляну кислоту у лабораторних умовах
Виробництво речовини масштабне, продаж вільний. В умовах лабораторних дослідів розчин добувають розчином сірчаної кислоти високої концентрації на звичайну кухонну сіль (натрію хлорид).
Існує 2 методи розчинення хлороводню у воді:
- Водень спалюється у хлорі (синтетичний).
- Попутний (абгазний). Суть його у проведенні органічного хлорування, дегідрохлорування.
Хімічні властивості соляної кислоти досить високі.
Речовина добре піддається синтезу при піролізі відходів від хлороорганіки. Це відбувається внаслідок розпаду вуглеводнів при повному дефіциті кисню. Можна використовувати також хлориди металів, які є сировиною неорганічних речовин. Якщо немає сірчаної кислоти концентрованої (електроліту), беріть розведену.
Перманганат калію – ще один спосіб одержати розчин солі.
Щодо добування реагенту в природних умовах, то найчастіше цю хімічну суміш можна зустріти у водах вулканічних відходів. Хлороводень – це складова мінералів сильвіна (калію хлорид, на вигляд нагадує кістки для ігор), бішофіту. Все це – методи добути речовину у промисловості.
В організмі людини даний фермент міститься в шлунку. Розчин може бути як кислотою, так і основою. Одним із поширених способів добування, називають сульфатний.
Як і для чого застосовують
Мабуть, це по праву одна з важливих речовин, яка зустрічається і потрібна практично у всіх галузях життєдіяльності людини.
Локалізація галузі застосування:
- Металургія. Очищення поверхонь від окислених ділянок, розчинення іржі, обробка перед спайкою, лудінням. Соляна кислота допомагає видобувати дрібні вкраплення металів із руд. Цирконій і титан одержують, використовуючи спосіб переведення оксидів у хлориди.
- Промисловість харчових технологій. Розчин з низькою концентрацією застосовується як харчова добавка. Желатин, фруктоза для діабетиків містять у своєму складі чистий емульгатор. Звичайна сода так само має високий коефіцієнт вмісту даної речовини. На упаковці товарів побачите його під назвою Е507.
- Область медицини. При недостатньому показнику кислотного середовища у шлунку та проблемах з кишечником. Низький рівень Ph призводить до появи раку. Навіть при належному харчуванні, вітамінів у достатку, небезпека не зникає, необхідно проводити аналізи для отримання соку зі шлункового тракту, адже за недостатньо кислого середовища корисні речовини практично не всмоктуються, порушується травлення.
- Розчин солі використовується як інгібітор – захист від бруду та інфекцій, антисептична дія. Для виготовлення клейових сумішей, виробів із кераміки. Ним промивають теплообмінники.
- Процедура очищення води для пиття також не обходиться без участі хлору.
- Виготовлення каучуку, відбілювання тканинних основ.
- Можна доглядати лінзи за допомогою даного розчину.
- Полоскання ротової порожнини в домашніх умовах
- Речовина чудово проводить електричний струм.
Інструкція по застосуванню
Застосовувати соляну кислоту внутрішньо в медицині можна виключно за вказівкою лікаря. Самолікуванням займатися не можна.
Інструкція проста:звичний спосіб приготувати розчин як препарат – перед застосуванням розмішайте до повного зникнення у воді. На половину 200 г склянки призначається 15 крапель ліки. Приймати тільки під час їди, 4 рази на добу.
Не перестарайтеся, це не панацея від хвороб, важлива консультація фахівця. При передозуванні виникають виразкові утворення на слизовій оболонці стравоходу.
Побічні ефекти та протипоказання
Утримайтеся від прийому, якщо є прихильність до алергічних реакцій, це може погано впливати на загальні функції організму.
Тяжкі отруєння та опіки
При попаданні на шкіру продукту в концентрованому вигляді можна отримати важкий токсикологічний опік. Проникнення надлишку пари в дихальні шляхи (гортань, горло) сприяє викликанню отруєння.
З'являється сильний задушливий кашель, харкотиння може бути з кров'ю. Зір мутніє, хочеться постійно терти очі, слизові роздратовані. Райдужка не реагує на яскраве світло.
Обпектися соляною кислотою не так страшно, як сірчаною, але пари, які можуть потрапляти в шлях ЖКТ, здатні призвести до серйозних наслідків інтоксикації лугом.
Перша ознака – наявність підвищеної температури тіла. Характеристика особливості дії цієї речовини на стравохід видно в наступному: хрипи в легенях, блювання, фізична слабкість, неможливість глибоко вдихнути, набряки дихальних шляхів.
При попаданні великої кількості всередину картина токсикології страшна: обсяг блювотних мас збільшується, формується ціаноз обличчя, аритмія. Грудна клітка здавлюється (асфіксія), за цим слідує набряк гортані і від больового шоку настає летальний кінець.
При перерахованих симптомах є певна класифікація дій першої медичної допомоги.
Дуже важливо відрізнити стадії інтоксикації:
- Якщо людина отруїлася парами, потрібно терміново виносити її на чисте повітря. Зробити промивання горла розчином натрію гідрокарбонату, накласти компрес на очі. Негайно звернутися до лікарні.
- Якщо дія кислоти спрямована на шкірний покрив дитини або дорослої людини, важливо правильно обробити обпалену ділянку. Промити шкіру протягом 15 хвилин і нанести мазь від опіків.
- Якщо шкода розчином нанесена внутрішнім органам, необхідно термінове очищення шлунка зондуванням та госпіталізація.
Аналоги соляної кислоти у препаратах
Оскільки допустиму норму речовини застосовують у медицині, то вона міститься в таких лікарських препаратах:
- Магнію Сульфат.
- Хлористий кальцій.
- Реамберін.
Пам'ятайте, що для вживання людиною кислоту хлороводню використовують виключно в розведеному вигляді.
Відгуки пацієнтів після застосування препаратів, що містять хлороводень
Думок щодо результативності ліків із вмістом речовини небагато. Зважаючи на факт, що в аптеках доступний і сам препарат, і все для того, щоб його виготовити. Ціна невелика.
Відгуки можна почути як позитивні, так і негативні. Людський організм індивідуальний, самолікування займатися не варто, адже здоров'я не купиш ні за які кошти.
Соляна кислота - одна з найсильніших кислот, надзвичайно затребуваний реактив
- Соляна кислота – неорганічна речовина, одноосновна кислота, одна з найсильніших кислот. Використовуються також інші назви: хлористий водень, хлороводнева кислота, хлористоводнева кислота. Кислота в чистому вигляді являє собою рідину без кольору і запаху. Технічна кислота зазвичай містить домішки, які надають їй трохи жовтуватий відтінок. Соляну кислоту часто називають «димною», оскільки вона виділяє пари хлороводню, що вступають у реакцію з вологою повітря і утворюють кислотний туман. Дуже добре розчиняється у воді. При кімнатній температурі максимально можливий масою вміст хлороводню -38%. Кислота концентрації більшою за 24% вважається концентрованою.Хлористоводородна кислота активно вступає в реакції з металами, оксидами, гідроксидами, утворюючи солі - хлориди. HCl взаємодіє із солями більш слабких кислот; з сильними окислювачами та аміаком. Для визначення соляної кислоти або хлоридів використовують реакцію з нітратом срібла AgNO3, в результаті якої випадає білий сирний осад.
Техніка безпеки
Речовина дуже їдка, роз'їдає шкіру, органічні матеріали, метали та їх оксиди. На повітрі виділяє пари хлороводню, які викликають задуху, опіки шкіри, слизової очей та носа, ушкоджують органи дихання, руйнують зуби. Соляна кислота відноситься до речовин 2 ступеня небезпеки (високонебезпечним), ГДК реактиву в повітрі становить 0,005 мг/л. Працювати з хлористим воднем можна тільки у фільтруючих протигазах та захисному одязі, включаючи гумові рукавички, фартух, спецвзуття. При розливі кислоти її змивають великою кількістю води або нейтралізують лужними розчинами. Постраждалих від кислоти слід винести з небезпечної зони, промити шкіру і очі водою або содовим розчином, викликати лікаря. Тара має герметично закриватися.
Отримання
У промислових масштабах соляну кислоту одержують із газоподібного хлороводню (HCl). Сам хлороводень виробляється двома основними способами: - екзотермічною реакцією хлору і водню - таким чином одержують реактив високої чистоти, наприклад, для харчової промисловості та фармацевтики; - із супутніх промислових газів - кислота на основі такого HCl називається абгазною.
Це цікаво
Саме соляній кислоті природа «доручила» процес розщеплення їжі в організмі. Концентрація кислоти в шлунку складає всього 0,4%, але цього виявляється достатньо, щоб за тиждень переварити леза для гоління!
Кислота виробляється клітинами самого шлунка, захищеного від цієї агресивної субстанції слизовою оболонкою. Проте його поверхня оновлюється щодня, щоб відновити пошкоджені ділянки. Крім участі у процесі перетравлення їжі, кислота виконує ще й захисну функцію, вбиваючи хвороботворні мікроорганізми, які потрапляють до організму через шлунок.
Застосування
У медицині та фармацевтиці – для відновлення кислотності шлункового соку при його недостатності; - У харчопромі це харчова добавка, регулятор кислотності Е507, а також інгредієнт сельтерської (содової) води. Використовується для виготовлення фруктози, желатину, лимонної кислоти.
У хімічній промисловості - основа отримання хлору, соди, глутамината натрію, хлоридів металів, наприклад, хлориду цинку, хлориду марганцю, хлориду заліза; синтезу хлорорганічних речовин; каталізатор у органічних синтезах.
Найбільше хлористоводневої кислоти, що виробляється у світі, витрачається в металургії для очищення заготовок від оксидів. Для цих цілей застосовується інгібована технічна кислота, до складу якої введені спеціальні інгібітори (сповільнювачі) реакції, завдяки чому реактив розчиняє оксиди, але не сам метал. Також соляною кислотою труять метали; - У добувній галузі затребувана для очищення бурових свердловин від відкладень, для обробки руд і гірських пластів. - У лабораторній практиці хлористоводнева кислота використовується як популярний реактив для аналі. судин від забруднень, що важко видаляються.
Застосовується в каучукової, целюлозно-паперової промисловості, в чорній металургії; для очищення котлів, труб, обладнання від складних відкладень, накипу, іржі; для очищення керамічних та металевих виробів.
Що таке соляна кислота та для чого її використовують?
Це натуральний компонент шлункового соку/шлункової кислоти. Вона виробляється клітинами у шлунку та відіграє важливу роль у захисті нашого організму від інфекцій. (1)
Шлунковий сік допомагає нам розщеплювати з'їдену їжу, щоб організм міг убирати всі необхідні поживні речовини і позбавлятися від непотрібних відходів.
Соляна кислота (hydrochloric acid) виробляється парієтальними (або секретуючими кислоту) клітинами через секреторну мережу, звану канальцями, частину шлунка, звану просвітом. Цей процес називають «важким енергетичним тягарем», що означає, що він потребує значної кількості енергії. (2)
Організм готовий витратити багато ресурсів на виробництво соляної кислоти через те, що вона необхідна для захисту від недостатності поживних речовин, підвищеної проникності кишечника, кандидозу та багато іншого.
Гіпохлоргідрія – це медичний термін, що означає знижену кислотність шлунка. (3)
Повна відсутність соляної кислоти, особливо у шлунку, називається ахлоргідрією (або нульовою кислотністю шлунка), яка пов'язана з низкою серйозних порушень здоров'я, таких як хронічний гастрит або карцинома шлунка, перніціозна анемія, пелагра та алкоголізм. (4)
До ознак того, що ваш організм, ймовірно, виробляє недостатньо шлункового соку, відноситься втрата апетиту, відчуття ситості відразу після прийому невеликої кількості їжі, біль та відчуття печіння, газоутворення, запор та діарея.
Причини дефіциту
З чим же пов'язане низьке вироблення соляної кислоти та шлункового соку?
Низький рівень шлункового соку - це дуже поширена проблема серед людей, що живуть у західних промислово розвинених країнах. Цьому сприяють наступні причини:
- Регулярний прийом антацидів для пом'якшення симптомів печії. Нещодавні дослідження показали, що цей лікарський засіб часто маскує невирішені фізіологічні проблеми і може призвести до додаткових ускладнень. (5)
- Незбалансоване харчування, велика кількість напівфабрикатів у раціоні.
- Хронічний стрес.
- Прийом антибіотиків та інших лікарських засобів.
- Нестача фізичної активності або надмірно інтенсивні тренування. (6)
- Алкоголізм, куріння та вплив інших токсинів.
- Старіння (за оцінками, близько 30-40 відсотків чоловіків і жінок старше 60 років страждають від атрофічного гастриту - стану, при якому не виробляється кислота, або виробляється в дуже малих кількостях. Серед людей старше 80 років кількість випадків цього захворювання ще вища).
- Харчова алергія/непереносимість.
- Розлади харчової поведінки, нестача поживних речовин або екстремальні дієти та сильне скорочення калорійності раціону. (7, 8)
- Вагітність та гормональні зміни також можуть призвести до змін у виробленні шлункового соку та викликати проблеми із ШКТ.
Незважаючи на те, що наш організм виробляє її самостійно, соляна кислота також є синтетичною хімічною речовиною, яка використовується в багатьох лабораторіях і промислових умовах.
Можна виділити десятки різних застосувань для соляної кислоти, яка відіграє важливу роль у багатьох галузях промисловості, починаючи від будівництва та закінчуючи виробництвом продуктів харчування.
До найважливіших сфер застосування соляної кислоти варто віднести виробництво сталі, засобів для чищення та хімічних розчинників (докладніше про це нижче).
Корисні властивості для людини
- Захищає від кандидозу
- Підтримує здоров'я шкіри
Сприяє травленню та бореться з печією/кислотним рефлюксом
Як саме соляна кислота допомагає травленню?
У шлунку соляна кислота допомагає розщеплювати з'їдену їжу, особливо білки, та поглинати поживні речовини.
Пепсин – це травний фермент, який бере участь у розщепленні білка. Однак для спрощення роботи пепсину потрібна соляна кислота.
Кислотний шлунковий сік також необхідний для того, щоб сигналізувати про викид жовчі з печінки та ферментів із підшлункової залози.
Це сприяє травленню та абсорбції вуглеводів, жирів та незамінних поживних речовин, таких як вітаміни А та Е.Як зрозуміти, що організм виробляє недостатньо соляної кислоти та знижена кислотність шлунка?
Вас може турбувати здуття, гази, відрижка, печія та кислотний рефлюкс. Це може здатися парадоксальним, але кислотний рефлюкс/печія не завжди спричинені високою концентрацією шлункового соку.
У деяких випадках причиною може бути запалення і навіть низький рівень шлункового соку.
Печія виникає через порушення нормальної діяльності запірного клапана, розташованого у верхній частині шлунка, який у звичайному стані перешкоджає попаданню кислоти в стравохід. (9)
При запаленні в шлунково-кишковому тракті або недостатньо кислому рН шлунка цей клапан перестає належним чином відкриватися і закриватися. Коли шлунковий сік досягає стравоходу, виникають такі симптоми, як біль, печіння, кашель, хрипоту, першіння в горлі, напади ядухи та інше.
Чи може високий вміст у шлунку соляної кислоти викликати виразку чи печію?
Соляна кислота не пошкоджує сам шлунок, оскільки він захищений секретом, що сприяє утворенню товстого шару слизу. Крім того, у слизовій оболонці шлунка міститься бікарбонат натрію, який допомагає нейтралізувати дію соляної кислоти.
Печія та виразка шлунка, як правило, виникають внаслідок дисфункції шару слизу у шлунку або запірного клапана.
Також ризик розвитку виразки або печії підвищується при прийомі певних лікарських препаратів, особливо антацидів, антигістамінних засобів та інгібіторів протонної помпи (наприклад, Омепразол).
Всі ці засоби уповільнюють вироблення кислоти у шлунку. Вони нейтралізують надлишки кислоти, яка вже є у шлунку, проте в довгостроковій перспективі це може негативно позначитися на стані здоров'я.
Має протимікробну дію і захищає від підвищеної проникності кишечника.
Як соляна кислота впливає на бактерії, що живуть у кишечнику?
Соляна кислота допомагає підтримувати в системі травлення дуже кисле середовище, що ускладнює виживання небезпечних мікробів. (11)
Шлунковий сік виступає в ролі бар'єру між шкідливими мікроорганізмами та ШКТ. Шлунковий сік захищає нас від різних видів молочниці, грибка та бактеріальних інфекцій.
Деякі дослідження також припускають, що соляна кислота допомагає розщеплювати харчові алергени на дрібніші молекули, знижуючи ймовірність виникнення негативної або аутоімунної реакції. Крім того, соляна кислота корисна для профілактики синдрому підвищеної проникності кишечника, оскільки необхідна у належній кількості (разом із пепсином) для перетравлення білка.Згодом при нестачі соляної кислоти дрібні частинки не до кінця розщеплюються, що може призвести до пошкодження слизової оболонки кишечника, викликаючи аутоімунні реакції та поширені симптоми.
В ході деяких досліджень вчені також виявили зв'язок між низькою кислотністю шлунка та підвищеною концентрацією бактерії Хелікобактер пілорі, яка викликає виразкову хворобу шлунка та дванадцятипалої кишки.
Захищає від кандидозу
Розростання грибка та дріжджового грибка може статися, якщо рН кишечника занадто лужний або недостатньо кислий. (12)
Коли зростання такого грибка виходить із-під контролю, виникає кандидоз (або молочниця). Він може поширюватися кишечником, а також на інших частинах тіла, включаючи геніталії, рот і нігті на ногах.
Симптоми цього захворювання варіюються від людини до людини і можу включати виснаження, сильну потяг до певних продуктів, набір ваги, затримку рідини та сплутаність свідомості. Для боротьби з цією стійкою інфекцією необхідні хороші здорові бактерії і імунна система, що правильно функціонує.
Каприлова кислота: для лікування молочниці (кандидозу) і не тільки
Підтримує здоров'я шкіри
Хочете вірте, хочете ні, але поширені проблеми зі шкірою, такі як купероз, акне, екзема та дерматит пов'язані з низьким рівнем кислотності шлунка та підвищеною секрецією у слизовій оболонці кишечника прозапальних цитокінів. (13)
Як соляна кислота впливає на шкіру?
Деякі дослідження виявили, що прийом добавок соляної кислоти та вітаміну В сприяє зниженню симптомів запалення шкіри, таких як купероз та почервоніння, у людей з низькою кислотністю шлунка. Дослідники також припускають, що існує зв'язок між надлишковим бактеріальним зростанням у тонкій кишці та куперозом. (14)
Надмірне бактеріальне зростання в тонкій кишці виникає через низьку кислотність шлунка, оскільки такий стан дозволяє патогенним бактеріям, які в нормальному стані гинуть у шлунку, відтворюватися в тонкому кишечнику, де вони виживати не повинні. Це підвищує запалення, що призводить до підвищеної чутливості та подразнення шкіри.
Сприяє поглинанню поживних речовин (особливо білка та вітаміну В12)
Нездатність розщеплювати білкову їжу до придатних для використання амінокислот може стати причиною підвищеної проникності кишечника, а й призвести до дефіциту білка і широко поширеним захворюванням. Такий стан може викликати такі симптоми, як загальна слабкість, проблеми з настроєм та здоров'ям шкіри, випадання волосся та багато іншого.
Крім того, соляна кислота полегшує всмоктування інших мікронутрієнтів, включаючи вітамін В12, кальцій, магній, цинк, мідь, залізо, селен та бор. (15)
Вітамін В12 нормально засвоюється лише у сильнокислому середовищі, тому низька кислотність шлунка може призвести до дефіциту вітаміну В12. Саме тому прийом інгібіторів протонної помпи пов'язують з підвищеним ризиком низького рівня вітаміну В12. (16)
Соляна кислота може проводити поглинання основних мінералів. Тому її недолік пов'язують із підвищенням ризику остеопорозу та переломів. (17)
Дозування харчових добавок
Бетаїнгідрохлорид(бетаїн) - один із видів добавок, який може бути джерелом соляної кислоти для людей зі зниженою кислотністю шлунка (гіпохлоргідрією). (18)
Ця добавка може бути дуже корисною для багатьох. Однак людям з активною виразкою, а також тим, хто приймає стероїди, болезаспокійливі або протизапальні засоби слід відмовитись від її прийому. Також прийом добавок соляної кислоти не рекомендується вагітним і жінкам, що годують груддю. (19)
Як правило, достатньо однієї 650-міліграмової таблетки соляної кислоти у поєднанні з пепсином перед кожним прийомом їжі. Ви можете додати ще одну таблетку, коли вам необхідно утихомирити неприємні симптоми.
Почніть з малого дозування - як правило, це одна капсула на день (перед найбільшим прийомом їжі). Для найбільшого ефекту приймати соляну кислоту з пепсином слід до їди, при цьому страва повинна мати достатньо білка.
Побічні ефекти
До можливих побічних ефектів соляної кислоти належить:
- Подразнення очей, шкіри та слизових оболонок. Може стати причиною серйозних опіків, утворення виразки та рубцювання.
- При вдиханні можливе пошкодження носа та дихальних шляхів. Це може призвести до подразнення та запалення носової порожнини, а також до проблем дихання.
- Пошкодження очей. Іноді може бути незворотним і впливати на зір.
- Набряк сітківки.
- При пероральному застосуванні можливе подразнення слизових оболонок, стравоходу та шлунка.
- Гастрит, хронічний бронхіт, дерматит та фотосенсибілізація.
- Зміна кольору емалі та ерозія зубів.
Висновок
Соляна кислота – це натуральний компонент шлункового соку/шлункової кислоти. Вона виробляється клітинами у шлунку та відіграє важливу роль у травних процесах та підтримці імунної системи.
Вона сприяє травленню, бореться з печією та кислотним рефлюксом, має протимікробний ефект, захищає від підвищеної проникності кишечника та молочниці, підтримує здоров'я шкіри та сприяє всмоктуванню поживних речовин.
Також соляна кислота виробляється синтетично для використання у багатьох лабораторіях та промисловості. Її застосовують при виробництві засобів для чищення, сталі, матеріалів для фотографії, текстилю, гуми та багато іншого.
Є багато причин, через які ваш організм може виробляти недостатньо соляної кислоти (шлункового соку).
У деяких випадках причиною зниженої кислотності шлунка може бути регулярний прийом антацидів для пом'якшення симптомів печії, незбалансоване харчування, велика кількість напівфабрикатів у раціоні, хронічний стрес, частий прийом антибіотиків, недолік фізичної активності, алкоголізм, куріння, старіння, харчова алергія, .
Для того, щоб організм виробляв правильну кількість соляної кислоти (не надто багато, не надто мало), необхідно дотримуватись раціону, який не викликає запалення/кислотний рефлюкс; контролювати стрес; висипатися та уникати прийому непотрібних ліків/добавок, що знижують кислотність шлунка.
Отримання. Соляну кислоту одержують шляхом розчинення хлороводню у воді.
Зверніть увагу на прилад зображений на малюнку зліва. Його використовують для одержання соляної кислоти. Під час процесу отримання соляної кислоти, стежать за газовідвідною трубкою, вона повинна знаходитись поблизу рівня води, а не бути зануреною до неї. Якщо за цим не стежити, то через велику розчинність хлороводню вода потрапить у пробірку із сірчаною кислотою і може статися вибух.
У промисловості соляну кислоту зазвичай отримують шляхом спалювання водню у хлорі та розчиненні продукту реакції у воді.
Фізичні властивості.Розчиняючи хлороводень у воді, можна отримати навіть 40% розчин соляної кислоти із щільністю 1,19 г/см 3 . Однак наявна у продажу концентрована соляна кислота містить близько 0,37 масових часток, або близько 37% хлороводню. Щільність цього розчину становить приблизно 1,19 г/см 3 . При розведенні кислоти щільність її розчину зменшується.
Концентрована соляна кислота є безцінним розчином, що сильно димить у вологому повітрі, має різкий запах внаслідок виділення хлороводню.
Хімічні властивості.Соляна кислота має низку загальних властивостей, які характерні для більшості кислот. Крім цього, вона має деякі специфічні властивості.
Властивості HCL, загальні з іншими кислотами: 1) Зміна забарвлення індикаторів 2) взаємодія з металами 2HCL + Zn → ZnCL 2 + H 2 3) Взаємодія з основними та амфотерними оксидами: 2HCL + CaO → CaCl 2 + H 2 O; 2HCL + ZnO → ZnHCL 2 + H 2 O 4) Взаємодія з основами: 2HCL + Cu (OH) 2 → CuCl 2 + 2H 2 O 5) Взаємодія з солями: 2HCL + CaCO 3 → H 2 O + CO 2 + CaCL 2
Специфічні властивості HCL: 1) Взаємодія з нітратом срібла (нітрат срібла є реактивом на соляну кислоту та її солі); випаде осад білого кольору, який не розчиняється у воді, ні в кислотах: HCL + AgNO3 → AgCL↓ + HNO 3 2) Взаємодія з окислювачами (MnO 2 , KMnO, KCLO 3 та ін.): 6HCL + KCLO 3 → KCL +3H 2 O + 3CL 2
Застосування.Величезна кількість соляної кислоти витрачається видалення оксидів заліза перед покриттям виробів із цього металу іншими металами (оловом, хромом, нікелем). Для того, щоб соляна кислота реагувала тільки з оксидами, але не з металом, до неї додають особливі речовини, які називаються інгібіторами. Інгібітори– речовини, що уповільнюють реакції.
Соляна кислота застосовується для одержання різних хлоридів. Її використовують для одержання хлору. Дуже часто розчин соляної кислоти прописують хворим зі зниженою кислотністю шлункового соку. Соляна кислота знаходиться у кожного в організмі, вона входить до складу шлункового соку, який потрібний для травлення.
У харчовій промисловості соляна кислота застосовується лише у вигляді розчину. Вона використовується для регулювання кислотності під час виробництва лимонної кислоти, желатину або фруктози (Е 507).
Не слід забувати, що соляна кислота небезпечна для шкіри. Ще більшу небезпеку вона становить для очей. Впливаючи на людину, вона може спричинити руйнування зубів, подразнення слизових оболонок, ядуху.
Крім цього, соляна кислота активно застосовується в гальванопластику та гідрометалургії (видалення накипу, іржі, обробка шкіри, хімреактиви, як розчинник породи при видобутку нафти, при виробництві каучуків, глутамінату натрію, соди, Сl 2). Соляна кислота використовується для регенерації Сl 2 в органічному синтезі (для отримання вінілхлориду, алкілхлоридів і т.д.) Вона може використовуватися як каталізатор при отриманні дифенілолпропану, алкілування бензолу.
сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.
Соляна кислота є розчином газоподібного хлористого водню.
HCl в воді. Останній є гігроскопічним безбарвним газом з різким запахом. Зазвичай вживана концентрована соляна кислота містить 36-38% хлористого водню та має щільність 1, 19 г/см 3 . Така кислота димить на повітрі, тому що з неї виділяється газоподібний. HCl; при з'єднанні з вологою повітря утворюються дрібні крапельки соляної кислоти.Чиста кислота безбарвна, а технічна має жовтуватий відтінок, викликаний слідами сполук заліза, хлору та інших елементів (
FeCl 3).Часто застосовують розведену кислоту, що містить
10% і менше хлористого водню. Розведені розчини не виділяють газоподібного HCl і не димлять ні в сухому, ні у вологому повітрі.Соляна кислота є летюче з'єднання, так як при нагріванні вона випаровується. Вона є сильною кислотою та енергійно взаємодіє з більшістю металів. Однак такі метали, як
золото, платина, срібло, вольфрам та свинець , Соляною кислотою практично не труяться. Багато недорогоцінні метали, розчиняючись у кислоті, утворюють хлориди, наприкладцинк:Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 .
Соляна кислота широко використовується в промисловості при витягуванні металів з руд, травленні металів і т. д. Також вона використовується при виготовленні паяльної рідини, при осадженні
срібла і як складова частинацарської горілки.Масштаби застосування соляної кислоти у промисловості менше, ніж
азотної . Пов'язано це з тим, що соляна кислота викликає корозію залізної апаратури. До того ж леткі пари її досить шкідливі і викликають корозію металевих виробів. Це потрібно враховувати під час зберігання соляної кислоти. Зберігають і перевозять соляну кислоту гумованих цистернах і бочках, тобто. у судинах, внутрішня поверхня яких покрита кислотостійкою гумою, а також у скляних суліях та поліетиленовому посуді.Соляна кислота застосовується для отримання хлоридів
цинку, марганцю , заліза та інших металів, а також хлористого амонію. Соляну кислоту застосовують для очищення поверхонь металів, судин, свердловин від карбонатів, оксидів та інших опадів та забруднень. При цьому використовують спеціальні добавки – інгібітори, які захищають метал від розчинення та корозії, але не затримують розчинення оксидів, карбонатів та інших подібних сполук.HCl застосовується у промисловому виробництві синтетичних смол, каучуків. Використовується як сировина у виробництві хлористого метилу з метилового спирту, етилу хлористого з етилену, хлорвінілу з ацетилену.
HCl отруйний. Отруєння відбуваються зазвичай туманом, що утворюється при взаємодії газу з водяними парами повітря. HCl поглинається також на слизових оболонках з утворенням кислоти, що викликає їхнє сильне подразнення. При тривалій роботі у атмосфері HCl спостерігаються катари дихальних шляхів, руйнування зубів, виразка слизової оболонки носа, шлунково-кишкові розлади. Допустимий зміст HCl у повітрі робочих приміщень не більше 0 , 005 мг/л. Для захисту використовують протигаз, захисні окуляри, гумові рукавички, взуття, фартух.
У той же час, наше травлення неможливе без соляної кислоти, її концентрація у шлунковому соку досить висока. Якщо в організмі знижена кислотність, то травлення порушується, і лікарі прописують таким хворим прийом соляної кислоти перед початком їжі.
ВІДНОСЕННЯ МЕТАЛІВ ДО КИСЛОТ
Найчастіше в хімічній практиці використовуються такі сильні кислоти, як сірчана
H 2 SO 4 , соляна HCl та азотна HNO 3 . Далі розглянемо відношення різних металів до перерахованих кислот.Соляна кислота ( HCl)
Соляна кислота – це технічна назва хлороводневої кислоти. Отримують її шляхом розчинення у воді газоподібного хлороводню –
HCl . Зважаючи на невисоку його розчинність у воді, концентрація соляної кислоти за звичайних умов не перевищує 38%. Тому незалежно від концентрації соляної кислоти процес дисоціації її молекул у водному розчині протікає активно:HCl H++ Cl -
Іони водню, що утворюються в цьому процесі
H+ виконують роль окислювача, окислюючи метали, розташовані у ряду активності лівіше водню . Взаємодія протікає за схемою:Me + HClсіль +H 2
При цьому сіль являє собою хлорид металу (
NiCl 2 , CaCl 2 , AlCl 3 ), в якому число хлорид-іонів відповідає ступеню окиснення металу.Соляна кислота є слабким окислювачем, тому метали зі змінною валентністю окислюються їй до нижчих позитивних ступенів окислення:
Fe 0 → Fe 2+
Co 0 → Co 2+
Ni 0 → Ni 2+
Cr 0 →Cr 2+
Mn 0 → Mn 2+ і ін .
Приклад:
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2
2│ Al 0 – 3 e- → Al 3+ - окислення
3│2 H + + 2 e- → H 2 - Відновлення
Соляна кислота пасивує свинець ( Pb ). Пасивація свинцю обумовлена утворенням на його поверхні важко розчинного у воді хлориду свинцю ( II ), який захищає метал від подальшого впливу кислоти:
Pb + 2 HCl → PbCl 2 ↓ + H 2
Сірчана кислота (H 2 SO 4 )
У промисловості одержують сірчану кислоту дуже високої концентрації (до 98%). Слід враховувати відмінність окисних властивостей розведеного розчину та концентрованої сірчаної кислоти по відношенню до металів.
Розведена сірчана кислота
У розведеному водному розчині сірчаної кислоти більшість її молекул дисоціюють:
H 2 SO 4 H + + HSO 4 -
HSO 4 - H + + SO 4 2-
Іони, що утворюються Н+ виконують функцію окислювача .
Як і соляна кислота, розведений розчин сірчаної кислоти взаємодіє тільки з активними металами
і середньої активності (Розташованими в ряду активності до водню).Хімічна реакція протікає за схемою:
Ме+ H 2 SO 4(розб .) → сіль+ H 2
Приклад:
2 Al + 3 H 2 SO 4 (розб.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2
1│2Al 0 – 6 e- → 2Al 3+ -
окислення3│2 H + + 2 e- → H 2 - Відновлення
Метали зі змінною валентністю окислюються розведеним розчином сірчаної кислоти до нижчих позитивних ступенів окислення:
Fe 0 → Fe 2+
Co 0 → Co 2+
Ni 0 → Ni 2+
Cr 0 → Cr 2+
Mn 0 → Mn 2+ і ін .
Свинець ( Pb ) не розчиняється в сірчаній кислоті (якщо її концентрація нижче 80%) , так як сіль, що утворюється PbSO 4 нерозчинна та створює на поверхні металу захисну плівку.
Концентрована сірчана кислота
У концентрованому розчині сірчаної кислоти (понад 68%) більшість молекул знаходяться в недисоційованому стані, тому функцію окислювача виконує сірка , що перебуває у вищому ступені окислення (
S+6 ). Концентрована H 2 SO 4 окислює всі метали, стандартний електродний потенціал яких менший від потенціалу окислювача – сульфат-іона SO 4 2- (0,36). У зв'язку з цим, з концентрованою сірчаною кислотою реагують та деякі малоактивні метали .Процес взаємодії металів з концентрованою сірчаною кислотою в більшості випадків протікає за схемою:
Me + H 2 SO4 (конц.)сіль + вода + продукт відновлення H 2 SO 4
Продуктами відновлення сірчаної кислоти можуть бути такі сполуки сірки:
Практика показала, що при взаємодії металу з концентрованою сірчаною кислотою виділяється суміш продуктів відновлення, що складається з
H 2 S , S та SO 2. Однак, один із цих продуктів утворюється в переважній кількості. Природа основного продукту визначається активністю металу : чим вище активність, тим глибше процес відновлення сірки у сірчаній кислоті.Взаємодія металів різної активності з концентрованою сірчаною кислотою можна представити схемою:
Алюміній (Al ) та залізо ( Fe ) не реагують з холодною концентрованою H 2 SO 4 , покриваючись щільними оксидними плівками, проте при нагріванні реакція протікає.
Ag , Au , Ru , Os , Rh , Ir , Pt не реагують із сірчаною кислотою.
Концентрована сірчана кислота є сильним окислювачем , тому при взаємодії з нею металів, що мають змінну валентність, останні окислюються до вищих ступенів окислення ніж у випадку з розведеним розчином кислоти:
Fe 0→ Fe 3+ ,
Cr 0→ Cr 3+ ,
Mn 0→Mn 4+,
Sn 0→ Sn 4+
Свинець ( Pb ) окислюється до двовалентного стани з утворенням розчинного гідросульфату свинцюPb ( HSO 4 ) 2 .
Приклади:
Активний метал
8 A1 + 15 H 2 SO 4(кінц.) →4A1 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3H 2 S
4│2 Al 0 – 6 e- → 2 Al 3+ - окислення
3│ S 6+ + 8 e → S 2- - Відновлення
Метал середньої активності
2 Cr + 4 H 2 SO 4(конц.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + S
1│ 2Cr 0 – 6e →2Cr 3+ - окислення
1│ S 6+ + 6 e → S 0 - відновлення
Метал малоактивний
2Bi + 6H 2 SO 4 (конц.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3SO 2
1│ 2Bi 0 – 6e → 2Bi 3+ –
окислення3│ S 6+ + 2 e → S 4+ - відновлення
Азотна кислота ( HNO 3 )
Особливістю азотної кислоти є те, що азот, що входить до складу
NO 3 - має вищий ступінь окислення +5 і тому має сильні окислювальні властивості. Максимальне значення електродного потенціалу для нітрат-іона дорівнює 0,96, тому азотна кислота - сильніший окислювач, ніж сірчана. Роль окислювача у реакціях взаємодії металів з азотною кислотою виконує N 5+ . Отже, водень H 2 ніколи не виділяється при взаємодії металів з азотною кислотою ( незалежно від концентрації ). Процес протікає за схемою:Me + HNO 3 сіль + вода + продукт відновлення HNO 3
Продукти відновлення HNO 3 :
Зазвичай при взаємодії азотної кислоти з металом утворюється суміш продуктів відновлення, але зазвичай один з них є переважним. Який із продуктів буде основним, залежить від концентрації кислоти та активності металу.
Концентрована азотна кислота
Концентрованим вважають розчин кислоти щільністю
ρ > 1,25 кг/м 3 що відповідаєконцентрації >40%. Незалежно від активності металу реакція взаємодії з HNO 3 (конц.) протікає за схемою:
Me + HNO 3 (Конц.)→ сіль + вода + NO 2
З концентрованою азотною кислотою не взаємодіють шляхетні метали (
Au , Ru , Os , Rh , Ir , Pt ), а ряд металів (Al , Ti , Cr , Fe , Co , Ni ) при низькій температурі пасивуються концентрованою азотною кислотою. Реакція можлива у разі підвищення температури, вона протікає за схемою, представленої вище.Приклади
Активний метал
Al + 6 HNO 3(конц.) → Al (NO 3 ) 3 + 3 H 2 O + 3 NO 2
1│ Al 0 – 3 e → Al 3+ - окислення
3│ N 5+ + e → N 4+ - відновлення
Метал середньої активності
Fe + 6 HNO 3 (конц.) → Fe (NO 3) 3 + 3H 2 O + 3NO
1│ Fe 0 – 3e → Fe 3+ - окислення
3│ N 5+ + e → N 4+ - відновлення
Метал малоактивний
Ag + 2HNO 3 (конц.) → AgNO 3 + H 2 O + NO 2
1│ Ag 0 – e → Ag + - окислення
1│ N 5+ + e → N 4+ - відновлення
Розведена азотна кислота
Продукт відновлення азотної кислоти в розведеному розчині залежить від активності металу , що бере участь у реакції:
Приклади:
Активний метал
8 Al + 30 HNO 3(розб.) → 8Al(NO 3) 3 + 9H 2 O + 3NH 4 NO 3
8│ Al 0 – 3e → Al 3+ - окислення
3│ N 5+ + 8 e → N 3- - відновлення
Аміак, що виділяється в процесі відновлення азотної кислоти, відразу взаємодіє з надлишком азотної кислоти, утворюючи сіль - нітрат амонію.
NH 4 NO 3 :NH3 + HNO3 → NH4NO3.
Метал середньої активності
10Cr + 36HNO 3 (розб.) → 10Cr(NO 3) 3 + 18H 2 O + 3N 2
10│ Cr 0 – 3 e → Cr 3+ - окислення
3│ 2 N 5+ + 10 e → N 2 0 - відновлення
Крім молекулярного азоту ( N 2 ) при взаємодії металів середньої активності з розведеною азотною кислотою утворюється в рівній кількості оксид азоту ( I ) – N 2 O . У рівнянні реакції слід писати одна з цих речовин .
Метал малоактивний
3Ag + 4HNO 3(розб.) → 3AgNO 3 + 2H 2 O + NO
3│ Ag 0 – e → Ag + - окислення
1│ N 5+ + 3 e → N 2+ - відновлення
«Царська горілка»
«Царська горілка» (раніше кислоти називали горілками) є сумішшю одного об'єму азотної кислоти і трьох-чотирьох обсягів концентрованої соляної кислоти, що володіє дуже високою окислювальною активністю. Така суміш здатна розчиняти деякі малоактивні метали, які не взаємодіють з азотною кислотою. Серед них і «цар металів» – золото. Така дія «царської горілки» пояснюється тим, що азотна кислота окислює соляну з виділенням вільного хлору та утворенням хлороксиду азоту ( III ), або хлориду нітрозилу – NOCl:
HNO 3 + 3 HCl → Cl 2 + 2 H 2 O + NOCl
2 NOCl → 2 NO + Cl 2
Хлор у момент виділення складається із атомів. Атомарний хлор є найсильнішим окислювачем, що дозволяє «царській горілці» впливати навіть на найінертніші «шляхетні метали».
Реакції окислення золота та платини протікають відповідно до таких рівнянь:
Au + HNO 3 + 4 HCl → H + NO + 2H 2 O
3Pt + 4HNO 3 + 18HCl → 3H 2 + 4NO + 8H 2 O
На Ru, Os, Rh та Ir "царська горілка" не діє.
Є.А. Нуднова, М.В. Андрюxова
