Đây là một bài viết cơ bản. Nhấn vào đây để biết thêm thông tin.

Acid hydrochloric

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm

Acid hydrochloric
(Acid muriatic)
Water-3D-vdW.png
Hydrogen-chloride-3D-vdW.png
Chloride-ion-3D-vdW.png
Oxonium-ion-3D-vdW.png
Hydrochloric acid 30 percent.jpg
Danh pháp IUPACChlorane
Tên khácAcid muriatic, acid chlorhidric, oxonium chloride
Nhận dạng
Số CAS7647-01-0
PubChem313
Số EINECS231-595-7
Số RTECSMW4025000
Thuộc tính
Công thức phân tửHCl
Khối lượng mol36,46 g/mol
Bề ngoàiChất lỏng, trong suốt
Khối lượng riêng1,18 g/cm3 (đa giá trị, đây là tỷ trọng của dung dịch 36-38%)
Điểm nóng chảy–27,32 °C (247 K)
Dung dịch 38%.
Điểm sôi110 °C (383 K),
dung dịch 20,2%;
48 °C (321 K),
dung dịch 38%.
Độ hòa tan trong nướcTan giới hạn
Độ hòa tanTan trong đimêtyl ête, Etanol, Methanol
Độ axit (pKa)–8,0
Chiết suất (nD)1,342
Độ nhớt1,9·10-3 Pa·s ở 25 °C,
dung dịch 31,5%
Các nguy hiểm
MSDSMSDS:: Hydrochloric Acid 37%
Phân loại của EUĐộc hại (T)
Gây ăn mòn mạnh (C)
Gây nguy hiểm cho môi trường (N)
Chỉ mục EU017-002-01-X
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
3
1
COR
Chỉ dẫn RR34, R37
Chỉ dẫn S(S1/2), S26, S45
Điểm bắt lửaKhông cháy
Các hợp chất liên quan
Acid hydrohalogenic liên quanAcid hydrobromic
Acid hydrofluoric
Acid hydroiodic
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☑Y kiểm chứng (cái gì ☑YKhôngN ?)

Acid hydrochloric (bắt nguồn từ từ tiếng Anh: Hydrochloric acid) hay acid muriatic là một acid vô cơ mạnh, tạo ra từ sự hòa tan của khí hydro chloride (HCl) trong nước. Ban đầu, acid này được sản xuất từ acid sulfuricmuối ăn vào thời Phục Hưng, thậm chí từ thời Trung Cổ, sau đó được các nhà hóa học Glauber, PriestleyDavy sử dụng trong các nghiên cứu khoa học của họ. Acid hydrochloric được tìm thấy trong dịch vị, và cũng là một trong những yếu tố gây bệnh loét dạ dày khi hệ thống tự bảo vệ của dạ dày hoạt động không hiệu quả.

Acid hydrochloric đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40%. Ở dạng đậm đặc, acid này có thể tạo thành các sương mù acid, chúng đều có khả năng ăn mòn các con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, daruột. Ở dạng loãng, acid hydrochloric cũng được sử dụng làm chất vệ sinh, lau chùi nhà cửa, sản xuất gelatin và các phụ gia thực phẩm, tẩy rửa, và xử lý da. Acid hydrochloric dạng hỗn hợp đẳng phí (gần 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng.

Acid hydrochloric được sản xuất với quy mô lớn vào cách mạng công nghiệpthế kỷ XVIII, chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất để sản xuất nhựa PVC, và các sản phẩm trung gian như MDI/TDI để tạo ra polyuretan. Có khoảng 20 triệu tấn acid hydrochloric được sản xuất hàng năm.

Từ nguyên[sửa | sửa mã nguồn]

Acid hydrochloric được các nhà giả kim thuật châu Âu gọi là dung dịch muối (spirits of salt) hay acidum salis (acid muối). Cả hai tên vẫn còn đang sử dụng, đặc biệt là trong các ngôn ngữ ngoài tiếng Anh như tiếng Đức: Salzsäuretiếng Hà Lan: Zoutzuur. Khí HCl được gọi là khí acid biển (marine acid air). Tên cũ là acid muriatic (muriatic acid) có cùng nguồn gốc (muriatic nghĩa là "liên quan đến nước muối hay muối"), và tên gọi này thỉnh thoảng vẫn còn được sử dụng.[1]

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Không có nhiều tài liệu rõ ràng cho thấy acid hydrochloric được điều chế vào thời kỳ Trung cổ. Có vẻ như nguồn đầu tiên đề cập đến việc điều chế vào thế kỷ XVXVI, nhưng vẫn còn là vấn đề tranh cãi.[2] Một số tác giả vẫn giữ quan điểm rằng acid này được Basil Valentine, thầy tu dòng Be-ne-dict Đức, phát hiện vào thế kỷ XV,[3] bằng cách nung muối ăn (NaCl) và acid sulfuric (H
2
SO
4
) lục.[4][5] Nước cường toan, một hỗn hợp giữa acid nitric và acid hydrochloric đã được mô tả bởi nhà giả kim thuật châu Âu thế kỷ XIII Pseudo-Geber (Paul of Taranto).[6][7][8][9][10]

Vào thế kỷ XVII, Johann Rudolf GlauberKarlstadt am Main, Đức, đã sử dụng muối ăn và acid sulfuric để điều chế natri sulfat Na2SO4 bằng phản ứng Mannheim giải phóng khí hydro chloride. Joseph PriestleyLeeds, Anh đã tạo ra hydro chlorua tinh khiết năm 1772, vào năm 1818 Humphry DavyPenzance, Anh đã chứng minh rằng thành phần hóa học bao gồm hydrochlor.[8][8][11] Phản ứng Mannheim được mô tả như sau:

2 NaCl + H2SO4Na2SO4 + 2 HCl [12]

Trong suốt thời kỳ cách mạng công nghiệpchâu Âu, nhu cầu kiềm tăng, một phương pháp điều chế công nghiệp do Nicolas Leblanc (ở Issoundun, France) đề xuất đã cho phép sản xuất natri carbonat (Na2CO3 - tro soda) với số lượng lớn và giá rẻ. Theo công nghệ Leblanc, muối ăn được chuyển thành tro soda từ acid sulfuricthan, đồng thời giải phóng hydro chloride. Trước khi có đạo luật Alkali 1863 ở Anh và các chính sách tương tự ở các quốc gia khác, lượng HCl dư được thải vào không khí. Sau khi thông qua đạo luật, các nhà sản xuất tro soda dùng nước để hấp thụ khí này, đồng thời sản xuất acid hydrochloric theo quy mô công nghiệp.[8][11][13]

Trong thế kỷ XX, công nghệ Leblanc được thay thế hoàn toàn bởi công nghệ Solvay không tạo ra sản phẩm acid hydrochloric. Vì acid hydrochloric đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nên nhu cầu thương mại cần có các phương pháp khác để sản xuất nó, một số trong các phương pháp này vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay. Sau năm 2000, acid hydrochloric hầu hết được sản xuất bằng cách hấp thụ khí hydro chloride từ việc sản xuất các hợp chất hữu cơ công nghiệp.[8][13][14]

Từ năm 1988, acid hydrochloric được liệt vào bảng II chất tiền chế, Công ước Liên Hợp Quốc về Chống vận chuyển trái phép ma túy và các chất hướng thần 1998 (Table II precursor under the 1988 United Nations Convention Against Illicit Traffic in Narcotic Drugs and Psychotropic Substances) do nó được sử dụng trong việc điều chế heroin, cocain, và methamphetamine.[15]

Tính chất[sửa | sửa mã nguồn]

Tính chất hóa học[sửa | sửa mã nguồn]

An animated image of a chemical procedure.
Chuẩn độ: Dung dịch chuẩn nhỏ giọt từ buret vào dung dịch analyte trong bình flask. Việc nhỏ giọt kết thúc khi chất chỉ thị màu thay đổi.

Acid hydrochloric là acid một nấc, tức nó có thể phân ly cho ra một ion H+ và một ion Cl. Khi hòa tan trong nước, H+ liên kết với phân tử nước tạo thành ion hydronium, H3O+:[16][17]

Do phân ly hoàn toàn trong nước nên acid hydrochloric được xếp vào nhóm acid mạnh.[16][17] Các acid monoproton có một hằng số điện ly, Ka, cho thấy mức độ phân ly của nó trong nước. Đối với các acid mạnh tương tự như HCl, thì Ka có giá trị lớn, và bên cạnh đó, cũng đã có nhiều nghiên cứu lý thuyết để xác định giá trị Ka đối với HCl.[18] Giá trị Ka thường được tính thông qua pKa, giá trị pKa của HCl, tùy theo nguồn, dao động trong khoảng -3 đến -7,[18] thậm chí đến -9,3.[19]

Khi cho các muối chloride như NaCl vào dung dịch HCl thì chúng không ảnh hưởng đến giá trị pH, điều này cho thấy rằng ion Cl là một gốc base liên hợp cực kỳ yếu và HCl bị phân ly hoàn toàn trong dung dịch. Đối với các dung dịch acid hydrochloric trung bình đến mạnh, người ta cho rằng số mol H+ bằng với số mol HCl, với độ tin cậy 4 chữ số thập phân.[16][17]

Trong số sáu acid vô cơ mạnh phổ biến, acid hydrochloric là một acid monoproton ít có khả năng tạo phản ứng giảm số oxy hóa. Nó là một trong những acid mạnh ít độc hại nhất khi tiếp xúc bằng tay; ngoài tính acid, nó còn bao gồm các ion chlor không phản ứng và không độc hại. Các dung dịch acid hydrochloric trung bình-mạnh thì khá ổn định khi lưu trữ.

Acid hydrochloric thường được dùng phổ biến trong việc chuẩn độ dung dịch base. Các acid chuẩn độ mạnh cho các kết quả chính xác hơn do có điểm cuối rõ ràng. Acid hydrochloric dạng hỗn hợp đẳng phí (gần 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng, mặc dù nồng độ chính xác của nó phụ thuộc vào áp suất khí quyển khi điều chế nó.[20]

Acid hydrochloric thường được dùng trong việc chuẩn bị mẫu trong hóa phân tích. Acid hydrochloric đặc có thể hòa tan một số kim loại, tạo ra các khí hydro và chlor. Nó phản ứng với các hợp chất base như calci carbonat hoặc đồng(II) oxide, tạo thành các dung dịch hòa tan có thể dùng để phân tích.[16][17]

Như các loại acid khác, HCl có khả năng tác dụng với:

Fe + 2HCl → FeCl2+ H2
  • Oxide base: Tạo muối chloride và nước.
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
  • base: Tạo muối chloride và nước.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
  • Muối: tác dụng với các muối có gốc anion hoạt động yếu hơn tạo muối mới và acid mới.
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Ngoài ra, trong một số phản ứng HCl còn thể hiện tính khử bằng cách khử một số hợp chất như KMnO4(đặc), MnO2, Kchlor3 giải phóng khí chlor.

2KMnO4(đặc) + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8 H2O
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Tính chất vật lý[sửa | sửa mã nguồn]

Ở điều kiện thông thường (nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, chiếu sáng), dung dịch Acid hydrochloric thường được quan sát thấy là một chất lỏng không màu, trong suốt hoặc vàng nhạt (do lẫn hợp chất), có thể bốc khói,[21] hơi nhớt, nặng hơn nước, khúc xạ ánh sáng nhiều hơn nước chút đỉnh:

Nồng độ Mật độ Nồng độ
mol
pH Độ nhớt Nhiệt dung
riêng
Áp suất hơi Điểm sôi Điểm
nóng chảy
kg HCl/kg  kg HCl/m3 Baumé kg/l mol/dm3 mPa•s kJ/(kg•K) Pa °C °C
10% 104,80 6,6 1,048 2,87 −0,5 1,16 3,47 0,527 103 −18
20% 219,60 13 1,098 6,02 −0,8 1,37 2,99 27,3 108 −59
30% 344,70 19 1,149 9,45 −1,0 1,70 2,60 1.410 90 −52
32% 370,88 20 1,159 10,17 −1,0 1,80 2,55 3.130 84 −43
34% 397,46 21 1,169 10,90 −1,0 1,90 2,50 6.733 71 −36
36% 424,44 22 1,179 11,64 −1,1 1,99 2,46 14.100 61 −30
38% 451,82 23 1,189 12,39 −1,1 2,10 2,43 28.000 48 −26
Bảng trên sử dụng nhiệt độ 20 °C và áp suất 1 atm (101,325 kPa).
Nhiệt độ nóng chảy là một hàm của nồng độ HCl trong nước.[22][23]

Các tính chất vật lý của acid hydrochloric như điểm sôiđiểm nóng chảy, mật độ, và pH phụ thuộc vào nồng độ mol của HCl trong dung dịch acid. Chúng thay đổi trong dung dịch với nồng độ phần trăm rất thấp từ 0% HCl đến hơn 40% HCl.[16][17][24]

Acid hydrochloric ở dạng hỗn hợp hai hợp phần gồm HCl và H2O có điểm sôi hỗn hợp đẳng phí khi nồng độ 20,2% HCl và nhiệt độ 108,6 °C (227 °F). Có bốn điểm eutecti kết tinh cố định đối với HCl, giữa các dạng tinh thể của HCl•H2O (68% HCl), HCl•2H2O (51% HCl), HCl•3H2O (41% HCl), HCl•6H2O (25% HCl), và đóng băng (0% HCl). Cũng có điểm eutectic rất ổn định ở nồng độ 24,8% giữa dạng băng và HCl•3H2O kết tinh.[24]

Điều chế và sản xuất[sửa | sửa mã nguồn]

Acid hydrochloric được sản xuất với nồng độ lên đến 38% HCl (nồng độ phần trăm). Các mức nồng độ cao hơn khoảng 40% có thể được sản xuất về mặt hóa học nhưng sau đó tốc độ bay hơi cao dẫn đến mức việc cất giữ và sử dụng cần có những khuyến cáo đặc biệt, như trong môi trường áp suất và nhiệt độ thấp. Acid hydrochloric trong công nghiệp thường sử dụng loại 30% đến 34%, nhằm tối ưu hóa trong việc vận chuyển và giảm thất thoát khí HCl ở dạng bay hơi. Các dung dịch sử dụng cho mục đích gia đình ở Hoa Kỳ, hầu hết là làm vệ sinh, thì có nồng độ nằm trong khoảng 10% đến 12%, với những khuyến cáo pha loãng trước khi dùng. Ở Anh, chất này được bán ở dạng "Spirits of Salt" dùng cho làm vệ sinh trong nhà, với độ acid tương tự như cấp công nghiệp ở Mỹ.[8]

Hầu hết acid hydrochloric được sản xuất ở Mỹ, Tây Âu và Nhật Bản ở dạng sản phẩm phụ theo phương pháp chlor hóa chất hữu cơ.[25] Các nhà sản xuất chính trên thế giới gồm Dow Chemical, FMC, Georgia Gulf, Tập đoàn Tosoh, Akzo Nobel, và Tessenderlo. Trong đó, Dow Chemical sản xuất 2 triệu tấn hàng năm tính theo khí HCl; và các công ty còn lại sản xuất từ 0,5 đến 1,5 triệu tấn/mỗi năm. Tổng sản lượng trên thế giới, tính theo HCl, ước tính 20 triệu tấn/năm,[26] với 3 triệu tấn/năm từ việc tổng hợp trực tiếp, và phần còn lại là sản phẩm phụ từ các quá trình tổng hợp hữu cơ và tương tự. Cho đến nay hầu hết acid hydrochloric được tiêu thụ chủ yếu bởi các nhà sản xuất sử dụng làm nguyên liệu, phụ liệu để sản xuất các chế phẩm khác. Thị trường thế giới tiêu thụ khoảng 5 triệu tấn/năm.[8]

Acid hydrochloric được sản xuất/điều chế theo các quy trình sau:

Tổng hợp từ các nguyên tố[sửa | sửa mã nguồn]

Ngọn lửa tổng hợp HCl trong lò

Quá trình này tổng hợp trực tiếp từ khí chlor và hydro cho ra sản phẩm có độ tinh khiết cao.[27]

H2 + Cl2 → 2 HCl
(ΔH= -184,74 KJ/mol)[28]

Phản ứng diễn ra trong buồng đốt được cung cấp khí chlor và Hydro ở nhiệt độ trên 2000 °C có mặt ngọn lửa. Để đảm bảo rằng phản ứng diễn ra hoàn toàn, người ta cung cấp lượng Hydro cao hơn chlor một chút (1-2%) để không còn chlor trong sản phẩm.[29] Hỗn hợp của Hydro và chlor có khả năng gây nổ do đó cần những thiết bị đặc biệt có khả năng chịu nhiệt cao, và một điểm không thuận lợi là các chất phản ứng có chi phí cao.

Phản ứng với chloride kim loại[sửa | sửa mã nguồn]

Phản ứng với chloride kim loại, đặc biệt là natri chloride (NaCl), với acidsulfuric H2SO4) hoặc hydro sulfat:[27] Quá trình này được sử dụng chủ yếu trong thế kỷ XVIII hay còn gọi là quy trình Leblanc dùng trong sản xuất natri carbonat. Phản ứng diễn ra gồm 2 giai đoạn: giai đoạn 1 ở nhiệt độ khoảng 150-250 °C, và giai đoạn 2 ở nhiệt độ khoảng 500 đến 600 °C:[30]

NaCl + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl↑
NaCl + NaHSO4 → Na2SO4 + HCl↑

Phản ứng tổng có thể được viết như sau:[31]

2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl↑

Chiều cân bằng phản ứng diễn ra theo hướng tạo khí HCl vì khí này được lấy ra liên tục. Phương pháp cho phép tạo ra các sản phẩm tinh khiết, thường được dùng trong phòng thí nghiệm. Phương pháp này không được dùng trong sản xuất thương mại vì acid sulfuric đắt hơn acid hydrochloric.

Sản phẩm chlor hóa trong sản xuất chất hữu cơ[sửa | sửa mã nguồn]

Các phản ứng chính:

C
2
H
4
+ Cl
2
C
2
H
4
Cl
2
C
2
H
4
Cl
2
C
2
H
3
Cl
+ HCl
Cl2 + RH → RCl + HCl
với R-là gốc hydrocarbon.
  • phản ứng trao đổi gốc chlor với HF. Phản ứng này được dùng để chuyển sản phẩm chlor hóa (RCl) tạo ra HCl.[33]
RCl + HF → RF + HCl
2 CHF2Cl → CF2=CF2 + 2 HCl
  • Từ đốt rác thải hữu cơ chlor:[27][33]
C
4
H
6
Cl
2
+ 5O
2
→ 4CO
2
+ 2H
2
O + 2HCl

Hydrat hóa chloride kim loại nặng[sửa | sửa mã nguồn]

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

Sau quá trình tạo khí HCl, dòng khí chứa HCl đưa qua tháp hấp thụ, ở đây HCl lỏng đậm đặc được tạo ra bằng cách hấp thụ hơi HCl vào trong dung dịch acid hydrochloric yếu và được tách ra. Trong khi đó, dòng khí cuối cùng được đưa tới thiết bị làm sạch để loại HCl tự do trước khi thải ra ngoài không khí.[27]

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Transaprent chemical bottle with a glass cap and lable "hydrochloric acid. Con. HCl"
Acid HCl được sử dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm.

Acid hydrochloric là một acid mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Ứng dụng thường để xác định chất lượng sản phẩm theo yêu cầu.[8]

Tẩy gỉ thép[sửa | sửa mã nguồn]

Một trong những ứng dụng quan trọng của acid hydrochloric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxide sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác.[8][14] HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép carbon.

Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O

Acid đã qua sử dụng được tái dùng nhiều lần gọi là các dung dịch sắt (II) chloride, nhưng mức độ các kim loại nặng cao trong dung dịch tẩy này làm giảm hiệu quả của phản ứng.

Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế acid hydrochloric", như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa. Công nghệ tái chế phổ biến hất là pyrohydrolysis, thực hiện theo phản ứng sau:[8]

4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl+ 2 Fe2O3

Bằng cách hồi phục đặc tính của acid đã qua sử dụng, người ta thực hiện theo một chu trình acid khép kín.[14] Sản phẩm phụ trong quá trình tái chế là sắt (III) oxide được thu hồi và sử dụng vào nhiều mục đích trong công nghiệp.[8]

Sản xuất các hợp chất hữu cơ[sửa | sửa mã nguồn]

Một ứng dụng quan trọng khác của acid hydrochloric là dùng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl chloridedichlorroetan để sản xuất PVC. Quá trình này sử dụng các acid do doanh nghiệp sản xuất chứ không từ thị trường tự do. Các hợp chất hữu cơ khác được sản xuất từ HCl như bisphenol A sản xuất polycarbonat, than hoạt tính, và acid ascobic, cũng như trong một số sản phẩm của ngành dược.[14]

2 CH2=CH2 + 4 HCl + O2 → 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O
gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

Sản xuất các hợp chất vô cơ[sửa | sửa mã nguồn]

Nhiều sản phẩm có thể được sản xuất từ acid hydrochloric theo phản ứng acid-base tạo ra các hợp chất vô cơ. Chúng bao gồm các hóa chất xử lý nước như sắt (III) chloridepolyaluminium chloride (PAC).

Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O (sắt (III) chloride từ magnetit)

Cả sắt (III) chloride và PAC đều được sử dụng làm chất keo tụ và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống, và sản xuất giấy.

Các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối calci chloride, niken (II) chloride dùng cho việc mạ điệnkẽm chloride cho công nghiệp mạ và sản xuất pin.[14]

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O (calci chloride từ đá vôi)
Zn(s) + 2 HCl → ZnCl2 + H2(g)

Kiểm soát và trung hòa pH[sửa | sửa mã nguồn]

Acid hydrochloric có thể được dùng để điều chỉnh tính base của dung dịch.

OH + HCl → H2O + Cl

Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), acid hydrochloric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, acid hydrochloric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.[14]

Tái sinh bằng cách trao đổi ion[sửa | sửa mã nguồn]

Acid HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na+ và Ca2+ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Acid này được dùng để rửa các cation từ các loại nhựa.[8]

Na+ bị thay thế bởi H+
Ca2+ bị thay thế bởi 2 H+

Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm.[8][11]

Ứng dụng khác[sửa | sửa mã nguồn]

Vàng miếng tan trong nước cường toan
Khi mới cho vào dung dịch
Tan dần
Tan gần hết

Acid HCl có nhiều ứng dụng ở quy mô nhỏ như: xử lý da, vệ sinh nhà cửa,[34] và xây dựng nhà.[14] Trong khai thác dầu, acid HCl có thể được dùng để bơm vào trong tầng đá của giếng dầu nhằm hòa tan một phần đá hay còn gọi là "rửa giếng", và tạo các lỗ rỗng lớn hơn. Acid hóa giếng khoan là một quá trình phổ biến được sử dụng trong công nghiệp khai thác dầu biển Bắc.[8] Khi trộn dung dịch acid hydrochloric đậm đặc và dung dịch acid nitric đậm đặc theo tỉ lệ mol 1:3 thì nó có khả năng hòa tan vàngbạch kim. (xem nước cường toan).

Một số phản ứng hóa học liên quan đến acid HCl được ứng dung trong sản xuất thực phẩm, các thành phần thực phẩm và phụ gia thực phẩm. Các sản phẩm đặc trưng như aspartame, fructose, acid citric, lysine, thủy phân protein thực vật, và trong sản xuất gelatin. Acid HCl cấp thực phẩm (loại an toàn cho con người khi sử dụng) có thể được ứng dụng khi cần thiết trong sản phẩm cuối cùng.[8][14]

Trong sinh vật[sửa | sửa mã nguồn]

Sơ đồ lớp nhầy có tính kiềm trong dạ dày người với cơ chế bảo vệ niêm mạc

Acid gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là acid hydrochloric và tạo môi trường acid trong dạ dày với pH từ 1 đến 2.[35]

Các ion chlor (Cl) và hydro (H+) được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày (stomach fundus) bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản (canaliculi) trước khi chúng đi vào lumen dạ dày.[36]

Acid gastric giữ vai trò là một chất kháng lại các vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng bị dễ phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. pH thấp cũng kích hoạt các tiền enzym pepsinogen thành enzyme pepsin hoạt hóa bởi sự tự phân cắt (self-cleavage). Sau khi ra khỏi dạ dày, acid chlorhhydric của dịch sữa bị natri bicarbonat vô hiệu hóa trong tá tràng.[35]

Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi acid mạnh bằng cách tiết ra một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicarbonat. Loét dạ dày có thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamineức chế bơm proton (proton pump inhibitor) có thể ức chế việc tiết acid trong dạ dày, và các chất kháng acid được sử dụng để trung hòa acid có mặt trong dạ dày.[35][37]

Nguy hiểm[sửa | sửa mã nguồn]

Các nhãn hàng hóa nguy hiểm
A rhombic-shaped label with letters 8 and "corrosive", indicating that drops of a liquid corrode materials and human hands. A square orange label indicating that drops of a liquid corrode materials and human hands.
Nhãn ADR cảnh báo hàng hóa vận chuyển bằng đường bộ nguy hiểm

Acid hydrochloric đậm đặc tạo thành các sương mù acid. Cả dạng sương mù và dung dịch đều có khả năng gây ảnh hưởng ăn mòn các con người, có khả năng gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, daruột. Khi trộn acid hydrochloric với các chất oxy hóa phổ biến khác như natri hypochlorit (Nachlor) hoặc kali permanganat (KMnO4) làm giải phóng khí độc chlor.

Nachlor + 2 HCl → H2O + NaCl + Cl2
2 KMnO4 + 16 HCl → 2 MnCl2 + 8 H2O + 2 KCl + 5 Cl2

Đồ bảo hộ như găng tay cao su, kính bảo vệ mắt, và quần áo, giày chống chất hóa học được sử dụng để giảm thiểu những tác tại của việc tiếp xúc với loại acid này.[11]

Mức độ nguy hiểm của dung dịch acid hydrochloric phụ thuộc vào nồng độ của nó. Bảng bên dưới liệt kê theo cách phân loại của EU về nồng độ acid này.[38]

Nồng độ
khối lượng
Phân loại Nhóm R
10–25% Kích thích (Xi) [R36/37/38] - gây kích thích mắt, hệ hô hấp và da
> 25% Ăn mòn (C) R34 - gây bỏng
R37 - gây kích thích hệ hô hấp

Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ xếp acid hydrochloric vào nhóm chất độc.[39] Số UN do Liên Hợp Quốc quy định cho acid hydrochloric là 1789.[40]

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ “Muriatic Acid” (pdf). PPG Industries. Truy cập ngày 8 tháng 10 năm 2016.
  2. ^ Reti, Ladislao (1965). How old is Hydrochloric acid? . Berkeley: University of California Press.
  3. ^ Waite, A.E (1992). Secret Tradition in Alchemy . Kessinger Publishing.
  4. ^ Ernst Sigismund Von Meyer (1891). A History of Chemistry from Earliest Times to the Present Day. tr. 51. Truy cập ngày 8 tháng 10 năm 2016.
  5. ^ Michael Newton (2000). “4-Basil Valentine”. The encychlorpedia of serial killers. tr. 72.
  6. ^ Bauer, Hugo (2009). A history of chemistry. BiblioBazaar, LLC. tr. 31. ISBN 978-1-103-35786-4.
  7. ^ Karpenko, V.; Norris, J.A. (2001). “Vitriol in the history of chemistry” (PDF). Chem. Listy. 96: 997.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  8. ^ a b c d e f g h i j k l m n o “Hydrochloric Acid”. Chemicals Economics Handbook. SRI International. 2001. tr. 733.4000A–733.3003F.
  9. ^ Norton, S. (2008). “A Brief History of Potable Gold”. Molecular Interventions. 8 (3): 120–3. doi:10.1124/mi.8.3.1. PMID 18693188.
  10. ^ Thompson, C. J. S. (2002). “Alchemy and Alchemists” . Dover Publications, Inc., Mineola, NY: 61, 18. Chú thích journal cần |journal= (trợ giúp)
  11. ^ a b c d W.C.A. Van Dorst & và đồng nghiệp (2004). Technical product brochure Hydrochloric Acid . Amersfoort: Akzo Nobel Base Chemicals. “Và đồng nghiệp” được ghi trong: |authors= (trợ giúp)Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  12. ^ Riegel, Emil Raymond (1974). Kent, James Albert (biên tập). Riegel's Handbook of Industrial Chemistry (ấn bản 7). New York: Van Nostrand Reinhold. tr. 132. ISBN 9780442243470.
  13. ^ a b Aftalion, Fred (1991). A History of the International Chemical Industry. Philadelphia: University of Pennsylvania Press. ISBN 0-8122-1297-5.
  14. ^ a b c d e f g h Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 946–48, ISBN 0080379419Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  15. ^ “List of precursors and chemicals frequently used in the illicit manufacture of narcotic drugs and psychotropic substances under international control” (PDF) . International Narcotics Control Board. ngày 2 tháng 10 năm 2005. |ấn bản= có văn bản dư (trợ giúp)
  16. ^ a b c d e Lide, David (2000). CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC Press. ISBN 0849304814.
  17. ^ a b c d e R Perry & Green D, Maloney J (1984). Perry's Chemical Engineers' Handbook . McGraw-Hill Book Company. ISBN 0-07-049479-7.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  18. ^ a b “BATE - values of dissociation constants pKa and pKb for acids and bases”. ChemBuddy.com. Truy cập ngày 6 tháng 9 năm 2008.
  19. ^ Dasent, W.E. (1982). Inorganic Energetics: An Introduction. Cambridge University Press. ISBN 0521284066. Chapter 5
  20. ^ Mendham, J.; Denney, R. C.; Barnes, J. D.; Thomas, M.J.K.; Denney, R. C.; Thomas, M. J. K. (2000), Vogel's Quantitative Chemical Analysis , New York: Prentice Hall, ISBN 0-582-22628-7Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  21. ^ Acid hydrochloric tại Từ điển bách khoa Việt Nam (tiếng Việt)
  22. ^ “Systemnummer 6 Chlor”. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Berlin. 1927.
  23. ^ “Systemnummer 6 Chlor, Ergänzungsband Teil B - Lieferung 1”. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Weinheim. 1968.
  24. ^ a b Aspen Properties. binary mixtures modeling software . Aspen Technology. 2002–2003.
  25. ^ James Glauser, Stefan Schlag và Chiyo Funada. “Hydrochloric Acid”. Lưu trữ bản gốc ngày 26 tháng 5 năm 2005. Truy cập ngày 16 tháng 9 năm 2010.
  26. ^ The Seven Deadly Whites: Evolution to Devolution - The Rise of The Diseases Of Civilization "The annual production today of hydrochloric acid is around 20 million tonnes". Karl Elliot-Gough ngày 27 tháng 5 năm 2016
  27. ^ a b c d e “Inorganic Chemical Industry” (PDF). Compilation of Air Pollutant Emission Factors (pdf). AP 42 (bằng tiếng Anh). I (ấn bản 5). Hoa Kỳ: EPA. Truy cập ngày 12 tháng 9 năm 2010.
  28. ^ Wiberg Egon; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001). Inorganic chemistry (bằng tiếng Anh). Academic Press. tr. 428. ISBN 0-12-352651-5.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  29. ^ Günter Siegemund, Werner Schwertfeger, Andrew Feiring, Bruce Smart, Fred Behr, Herward Vogel, Blaine McKusick (ngày 15 tháng 6 năm 2000). “Fluorine Compounds, Organic”. Ullmann's Encychlorpedia of Industrial Chemistry (bằng tiếng Anh). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. doi:10.1002/14356007.a11_349.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  30. ^ Villavecchia Vittorio; Gino Eigenmann (1982). Nuovo dizionario di merceologia e chimica applicata. Hoepli editore. tr. 106. ISBN 88-203-0528-3.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  31. ^ Severin Austin; Arndt Glowacki (2000). “chapter 3”. Ullmann's Encychlorpedia of Industrial Chemistry, "Hydrochloric Acid" (bằng tiếng Anh). Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a13_283.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  32. ^ Severin Austin; Arndt Glowacki (2000). “chapter 1”. Ullmann's Encychlorpedia of Industrial Chemistry, "Hydrochloric Acid" (bằng tiếng Anh). Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a13_283.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  33. ^ a b c “Hydrochloric acid-production process - Quy trình sản xuất Acid hydrochloric” (pdf). Lưu trữ (PDF) bản gốc ngày 22 tháng 11 năm 2009. Truy cập ngày 8 tháng 10 năm 2016.
  34. ^ Simhon, Rachel (ngày 13 tháng 9 năm 2003). Household plc: really filthy bathroom. Luân Đôn: Daily Telegraph. Truy cập ngày 8 tháng 10 năm 2016.
  35. ^ a b c Anthea Maton & Jean Hopkins, Charles William McLaughlin, Susan Johnson, Maryanna Quon Warner, David LaHart, Jill D. Wright (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall. ISBN 0-13-981176-1.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  36. ^ C. Arthur & M.D. Guyton, John E. Hall (2000). Textbook of Medical Physiology . W.B. Saunders Company. ISBN 0-7216-8677-X.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  37. ^ Bowen, R. (2003). “Control and Physiologic Effects of Secretin”. Colorado State University. Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2009.
  38. ^ “Council Directive 67/548/EEC of ngày 27 tháng 6 năm 1967 on the approximation of laws, regulations and administrative provisions relating to the classification, packaging and labelling of dangerous substances”. EUR-lex. Truy cập ngày 2 tháng 9 năm 2008.
  39. ^ “HCl score card”. Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ. Bản gốc lưu trữ ngày 1 tháng 12 năm 2011. Truy cập ngày 12 tháng 9 năm 2007.
  40. ^ European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road ADR applicable as from ngày 1 tháng 1 năm 2017

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

(tiếng Anh)

Thông tin về an toàn

Furosemide-3D-vdW.png Chủ đề Hóa học