VESINIKKLORIIDHAPE (vesinikkloriidhape) - tugev ühealuseline hape, vesinikkloriidi HCl lahus vees, on üks olulisemaid maomahla komponente; meditsiinis kasutatakse seda ravimina mao sekretoorse funktsiooni puudulikkuse korral. S. to. on üks enimkasutatavaid kemikaale. biokeemilistes, sanitaar- ja hügieeni- ning kliinilistes diagnostikalaborites kasutatavad reaktiivid. Hambaravis kasutatakse fluoroosi korral hammaste valgendamiseks 10% S. lahust (vt Hammaste valgendamine). S. to. kasutatakse alkoholi, glükoosi, suhkru, orgaaniliste värvainete, kloriidide, želatiini ja liimi tootmiseks ravimites. tööstuses, naha parkimisel ja värvimisel, rasvade seebistamisel, aktiivsöe tootmisel, kangaste värvimisel, metallide söövitamisel ja jootmisel, hüdrometallurgilistes protsessides puuraukude puhastamiseks karbonaatide, oksiidide ja muude setete eest, galvaniseerimisel jne.
S. to. inimeste jaoks, kes sellega tootmisprotsessis kokku puutuvad, kujutab endast olulist tööohtu.
S. k. tunti juba 15. sajandil. Selle avastus omistatakse talle. alkeemik Valentin. Pikka aega arvati, et S. to. on hüpoteetilise kemikaali hapnikuühend. element muria (seega üks selle nimedest - acidum muriaticum). Chem. S. k struktuur sai lõplikult paika alles 19. sajandi esimesel poolel. Davy (N. Davy) ja J. Gay-Lussac.
Looduses vaba naatriumkloriidi praktiliselt ei esine, kuid selle soolad naatriumkloriid (vt. lauasool), kaaliumkloriid (vt.), magneesiumkloriid (vt.), kaltsiumkloriid (vt.) jne on väga laialt levinud.
Vesinikkloriid HCl on tavatingimustes värvitu gaas, millel on spetsiifiline terav lõhn; niiskesse õhku sattudes “suitsetab” tugevalt, moodustades pisikesi aerosooli S. to. Vesinikkloriid on mürgine. 1 liitri gaasi kaal (mass) temperatuuril 0° ja 760 mm Hg. Art. võrdne 1,6391 g, õhutihedus 1,268. Vedel vesinikkloriid keeb temperatuuril -84,8° (760 mmHg) ja tahkub temperatuuril -114,2°. Vesinikkloriid lahustub hästi vees, eraldades soojust ja moodustades vesinikkloriidi; selle lahustuvus vees (g/100 g H20): 82,3 (0°), 72,1 (20°), 67,3 (30°), 63,3 (40°), 59,6 (50°), 56,1 (60°).
S. to. on värvitu läbipaistev vesinikkloriidi terava lõhnaga vedelik; raua, kloori või muude ainete lisandid värvivad sooda kollakasroheliseks.
S. kontsentratsiooni ligikaudse väärtuse protsentides võib leida, kui löök. vähendage S. kaalu ühe võrra ja korrutage saadud arv 200-ga; näiteks kui ud. S. kaal on 1,1341, siis tema kontsentratsioon on 26,8%, st (1,1341 - 1) 200.
S. K. on keemiliselt väga aktiivne. See lahustab vesiniku vabanemisega kõik metallid, millel on negatiivne normaalpotentsiaal (vt. Füüsikalised ja keemilised potentsiaalid), muudab paljud metallioksiidid ja -hüdroksiidid kloriidideks ning vabastab vabu ühendeid sooladest nagu fosfaadid, silikaadid, boraadid jne.
Segus lämmastikuga (3:1) on nn. aqua regia, S. reageerib kulla, plaatina ja teiste keemiliselt inertsete metallidega, moodustades kompleksioone (AuCl4, PtCl6 jne). Oksüdeerivate ainete mõjul oksüdeerub S. klooriks (vt.).
S. to. reageerib paljude orgaaniliste ainetega, näiteks valkude, süsivesikutega jne. Teatud aromaatsed amiinid, looduslikud ja sünteetilised alkaloidid ja muud aluselised orgaanilised ühendid moodustavad S. to. vesinikkloriididega sooli. Paber, puuvill, lina ja paljud tehiskiud hävivad sünteetilise happe mõjul.
Vesinikkloriidi tootmise peamine meetod on süntees kloorist ja vesinikust. Vesinikkloriidi süntees toimub vastavalt reaktsioonile H2 + 2C1-^2HCl + 44,126 kcal. Teised meetodid vesinikkloriidi valmistamiseks on orgaaniliste ühendite kloorimine, orgaaniliste kloori derivaatide dehüdrokloorimine ja teatud anorgaaniliste ühendite hüdrolüüs vesinikkloriidi elimineerimisega. Harvem laboris. Praktikas kasutavad nad vana meetodit vesinikkloriidi tootmiseks lauasoola reageerimisel väävelhappega.
Iseloomulik reaktsioon S.-le ja selle sooladele on hõbekloriidi AgCl valge juustulise sademe moodustumine, mis lahustub ammoniaagi vesilahuse liias:
HCl + AgN03 - AgCl + HN03; AgCl + 2NH4OH - [Ag (NHs)2] Cl + + 2H20.
Säilitada S. to. jahedas ruumis lihvitud korgiga klaasanumates.
1897. aastal tegi I. P. Pavlov kindlaks, et inimeste ja teiste imetajate maonäärmete parietaalrakud sekreteerivad S.-d konstantses kontsentratsioonis. Eeldatakse, et S. sekretsiooni mehhanism seisneb H+ ioonide ülekandmises spetsiifilise kandja abil parietaalrakkude intratsellulaarsete tuubulite apikaalse membraani välispinnale ja nende sisenemises pärast täiendavat muundumist maomahlaks (vt. ). C1~ ioonid verest tungivad parietaalrakku, transpordides samal ajal vesinikkarbonaadi iooni HCO vastassuunas. Tänu sellele sisenevad C1~ ioonid parietaalrakku vastu kontsentratsioonigradienti ja sealt maomahla. Parietaalrakud eritavad lahust
S. to., mille kontsentratsioon on u. 160 mmol!l.
Bibliograafia: Volfkovich S.I., Egorov A.P. ja Epstein D.A. Üldine keemiatehnoloogia, 1. köide, lk. 491 jt, M.-L., 1952; Kahjulikud ained tööstuses, toim. N. V. Lazarev ja I. D. Gadaskina, 3. kd, lk. 41, L., 1977; Nekrasov B.V. Üldise keemia alused, kd 1–2, M., 1973; Erakorraline abi ägeda mürgistuse korral, toksikoloogia käsiraamat, toim. S. N. Golikova, lk. 197, M., 1977; Kohtumeditsiini alused, toim. N.V. Popova, lk. 380, M.-L., 1938; Radbil O. S. Farmakoloogiline alus seedesüsteemi haiguste raviks, lk. 232, M., 1976; Rem ja G. Anorgaanilise keemia kursus, tlk. saksa keelega, 1. kd, lk. 844, M., 1963; Mürgistuste kohtuarstliku ekspertiisi juhend, toim. R.V. Berežnõi jt, lk. 63, M., 1980.
N. G. Budkovskaja; N. V. Korobov (farm.), A. F. Rubtsov (otsus).
Nagu happed. Haridusprogramm nõuab õpilastelt selle rühma kuue esindaja nimede ja valemite päheõppimist. Ja õpikuga kaasas olevat tabelit sirvides märkad hapete loetelus seda, mis on esikohal ja huvitas eelkõige – vesinikkloriidhapet. Paraku ei uurita koolitundides ei omadusi ega muud teavet selle kohta. Seetõttu otsivad kooli õppekavavälistest teadmistest innukad lisainfot kõikvõimalikest allikatest. Kuid sageli ei leia paljud inimesed vajalikku teavet. Seetõttu on tänase artikli teema pühendatud sellele konkreetsele happele.
Definitsioon
Vesinikkloriidhape on tugev ühealuseline hape. Mõnes allikas võib seda nimetada vesinikkloriidiks ja vesinikkloriidhappeks, aga ka vesinikkloriidiks.
Füüsikalised omadusedSee on värvitu söövitav vedelik, mis aurustub õhus (foto paremal). Tööstuslik hape on aga raua, kloori ja muude lisandite tõttu kollaka värvusega. Selle kõrgeim kontsentratsioon temperatuuril 20 o C on 38%. Nende parameetritega vesinikkloriidhappe tihedus on 1,19 g/cm 3 . Kuid sellel ühendil on erineva küllastusastme kohta täiesti erinevad andmed. Kontsentratsiooni vähenemisel molaarsuse, viskoossuse ja sulamistemperatuuri arvväärtus väheneb, kuid erisoojusmahtuvus ja keemistemperatuur tõusevad. Mis tahes kontsentratsiooniga vesinikkloriidhappe tahkestamine annab erinevaid kristalseid hüdraate.
Keemilised omadused
Kõik metallid, mis on oma pinge elektrokeemilises reas enne vesinikku, võivad selle ühendiga reageerida, moodustades sooli ja vabastades gaasilist vesinikku. Kui need asendatakse metallioksiididega, on reaktsioonisaadused lahustuv sool ja vesi. Sama efekt ilmneb ka siis, kui vesinikkloriidhape reageerib hüdroksiididega. Kui lisada metallisoola (näiteks naatriumkarbonaat), millest ülejäänud osa on võetud nõrgemast happest (süsinikhape), siis selle metalli kloriid (naatrium), vesi ja happelisele jäägile vastav gaas (in sel juhul tekivad süsinikdioksiid).
Kviitung
Nüüd käsitletav ühend tekib siis, kui vees lahustatakse gaasiline vesinikkloriid, mida saab toota vesiniku põletamisel klooris. Selle meetodi abil saadud vesinikkloriidhapet nimetatakse sünteetiliseks. Heitgaasid võivad olla ka selle aine ekstraheerimise allikaks. Ja sellist vesinikkloriidhapet nimetatakse abgaasiks. Hiljuti on selle meetodi abil vesinikkloriidhappe tootmise tase palju kõrgem kui sünteetilisel meetodil, kuigi viimane toodab ühendit puhtamal kujul. Need on kõik selle tootmisviisid tööstuses. Kuid laborites toodetakse vesinikkloriidhapet kolmel viisil (esimesed kaks erinevad ainult temperatuuri ja reaktsioonisaaduste poolest), kasutades keemiliste ainete erinevat tüüpi koostoimeid, näiteks:
- Küllastunud väävelhappe mõju naatriumkloriidile temperatuuril 150 o C.
- Ülaltoodud ainete koostoime tingimustes, mille temperatuur on 550 o C ja üle selle.
- Alumiiniumi või magneesiumkloriidide hüdrolüüs.
Vesinikkloriidhappe kasutamiseta ei saa läbi hüdrometallurgia ja galvaniseerimine, kus seda on vaja metallide pinna puhastamiseks tinatamise ja jootmise käigus ning mangaani, raua, tsingi ja teiste metallide kloriidide saamiseks. Toiduainetööstuses tuntakse seda ühendit toidulisandina E507 – seal on see happesuse regulaator, mis on vajalik seltseri (sooda)vee valmistamiseks. Kontsentreeritud vesinikkloriidhapet leidub ka iga inimese maomahlas ja see aitab toitu seedida. Selle protsessi käigus selle küllastusaste väheneb, kuna seda koostist lahjendatakse toiduga. Pikaajalisel paastumisel suureneb soolhappe kontsentratsioon maos aga järk-järgult. Ja kuna see ühend on väga söövitav, võib see põhjustada maohaavandeid.
Järeldus
Vesinikkloriidhape võib olla inimestele nii kasulik kui ka kahjulik. Kokkupuude nahaga põhjustab tõsiseid keemilisi põletusi ning selle ühendi aurud ärritavad hingamisteid ja silmi. Kuid kui te seda ainet hoolikalt käsitsete, võib see olla kasulik rohkem kui üks kord.
Paak vesinikkloriidhappega
Üks tugevatest ühealuselistest hapetest ja tekib gaasi lahustumisel vesinikkloriid(HCl) vees on selge, värvitu vedelik, millel on iseloomulik kloori lõhn. Lahjendatud vesinikkloriidhape(nagu ka fosforit) kasutatakse sageli metallide jootmisel oksiidide eemaldamiseks.
Mõnikord nimetatakse gaasilist ühendit HCl ekslikult vesinikkloriidhappeks. HCl on gaas, mis vees lahustades moodustab vesinikkloriidhappe.
Vesinikkloriid- värvitu gaas terava lämmatava kloorilõhnaga. See läheb -84 0 C juures vedelasse olekusse ja -112 0 C juures tahkesse olekusse.
Vesinikkloriid vees väga hästi lahustuv. Nii et temperatuuril 0 0 C lahustub 500 liitrit vesinikkloriidi 1 liitris vees.
Kuivas olekus on gaas vesinikkloriid üsna inertne, kuid võib juba interakteeruda mõne orgaanilise ainega, näiteks atsetüleeniga (gaas, mis vabaneb karbiidi vettelaskmisel).
Vesinikkloriidhappe keemilised omadused
Keemiline reaktsioon metallidega:
2HCl + Zn = ZnCl 2 + H 2 - moodustub sool (antud juhul selge tsinkkloriidi lahus) ja vesinik
- keemiline reaktsioon metallioksiididega:
2HCl + CuO = CuCl 2 + H 2 O - moodustub sool (antud juhul rohelise vaskkloriidi soola lahus) ja vesi
- keemiline reaktsioon aluste ja leelistega (või neutraliseerimisreaktsioon)
HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - neutraliseerimisreaktsioon - tekib sool (antud juhul selge naatriumkloriidi lahus) ja vesi.
- keemiline reaktsioon sooladega (näiteks kriidiga CaCO 3):
HCl + CaCO 3 = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O - tekib süsihappegaas, vesi ja selge kaltsiumkloriidi lahus CaCl 2.
Vesinikkloriidhappe saamine
Vesinikkloriidhape saadakse ühendi keemilise reaktsiooni abil:
H 2 + Cl 2 = HCl – reaktsioon toimub kõrgendatud temperatuuridel
Ja ka lauasoola ja kontsentreeritud väävelhappe koostoimes:
H2SO4 (konts.) + NaCl = NaHS04 + HCl
Selles reaktsioonis, kui aine NaCl on tahkel kujul, on HCl gaas vesinikkloriid, mis vees lahustumisel moodustub vesinikkloriidhape
On keerulisi keemilisi aineid, mis on keemilise struktuuri poolest sarnased vesinikkloriidhappega, kuid sisaldavad molekulis ühte kuni nelja hapnikuaatomit. Neid aineid võib nimetada hapnikku sisaldavad happed. Hapnikuaatomite arvu suurenemisega suureneb happe stabiilsus ja oksüdatsioonivõime.
TO hapnikku sisaldavad happed järgnev:
- hüpokloorne (HClO),
- kloriid (HClO 2),
- kloorhape (HClO 3),
- kloor (HClO 4).
Kõigil neil keemilistel kompleksidel on kõik hapete omadused ja on võimeline moodustama sooli. Hüpoklorohape(HClO) vormid hüpokloritid Näiteks ühend NaClO on naatriumhüpoklorit. Hüpokloorhape ise tekib siis, kui kloor lahustatakse külmas vees keemilise reaktsiooni käigus:
H 2 O + Cl 2 = HCl + HClO,
Nagu näete, moodustub selles reaktsioonis korraga kaks hapet - soola HCl ja hüpokloorne HClO. Kuid viimane on ebastabiilne keemiline ühend ja muutub järk-järgult vesinikkloriidhappeks;
kloriid HClO2 moodustub kloritid, sool NaClO 2 - naatriumklorit;
hüpokloorne(HClO3) - kloraadid, ühend KClO 3, - kaaliumkloraat (või Berthollet' sool) – muide, seda ainet kasutatakse laialdaselt tikkude valmistamisel.
Ja lõpuks, kõige tugevam teadaolev ühealuseline hape - kloor(HClO 4) - värvitu, õhus suitsev, väga hügroskoopne vedelik - moodustub perkloraadid näiteks KClO 4 - kaaliumperkloraat.
Tekkisid soolad hüpokloorne HClO ja kloriid HClO 2 happed on vabas olekus ebastabiilsed ja on vesilahustes tugevad oksüdeerivad ained. Aga soolad tekkisid hüpokloorne HClO 3 ja kloor HClO 4 leelismetallidel põhinevate hapetega (näiteks Berthollet' sool KClO 3) on üsna stabiilsed ja neil ei ole oksüdeerivaid omadusi.
Vesinikkloriidhape on ohtlike ainete nimekirjas üks võimsamaid ja inimestele ohtlikumaid aineid. Üllatav on aga see, et see on olemas iga inimese kehas: vesinikkloriidhape on maomahla lahutamatu osa ja mängib olulist rolli seedimisprotsessis. Koguses 0,2% soodustab toidumasside üleminekut maost kaksteistsõrmiksoolde ja neutraliseerib väliskeskkonnast makku sisenevad mikroobid. Samuti aktiveerib see ensüümi pepsinogeeni, osaleb sekretiini ja mõnede teiste kõhunäärme tegevust stimuleerivate hormoonide moodustumisel. Sel eesmärgil kasutatakse seda meditsiinis, määrates patsientidele selle lahuse maomahla happesuse suurendamiseks. Üldiselt on vesinikkloriidhappel meie elus laialdased rakendused. Näiteks rasketööstuses - erinevate metallide kloriidide tootmiseks, tekstiilitööstuses - sünteetiliste värvainete tootmiseks; Toiduainetööstuse jaoks valmistatakse sellest äädikhapet, farmaatsiatööstuse jaoks aga aktiivsütt. See on ka erinevate liimide ja hüdrolüütilise alkoholi komponent. Seda kasutatakse metallide söövitamiseks, erinevate anumate puhastamiseks, puuraukude torude katmiseks karbonaatidest, oksiididest ja muudest setetest ning saasteainetest. Metallurgias kasutatakse soolhapet maakide töötlemiseks, nahatööstuses kasutatakse nahka enne parkimist ja värvimist. Vesinikkloriidhapet transporditakse klaaspudelites või kummeeritud (kummikattega) metallanumates, samuti plastmahutites.
Mis see kemikaalina on?
Vesinikkloriidhape ehk vesinikkloriidhape on vesinikkloriidi HCl vesilahus, mis on selge, värvitu terava vesinikkloriidi lõhnaga vedelik. Happe tehniline valik on kloori ja rauasoolade lisandite tõttu kollakasrohelise värvusega. Vesinikkloriidhappe maksimaalne kontsentratsioon on umbes 36% HCl; sellise lahuse tihedus on 1,18 g/cm3. Kontsentreeritud hape "suitsetab" õhus, kuna eralduv gaasiline HCl moodustab veeauruga pisikesi vesinikkloriidhappe tilka.
Vaatamata sellele omadusele ei ole vesinikkloriidhape kokkupuutel õhuga tule- ega plahvatusohtlik. Kuid samal ajal on see üks tugevamaid happeid ja lahustab (koos vesiniku vabanemise ja soolade - kloriidide moodustumisega) kõik metallid pingereas kuni vesinikuni. Kloriidid tekivad ka siis, kui vesinikkloriidhape reageerib metallioksiidide ja -hüdroksiididega. See käitub tugevate oksüdeerivate ainetega redutseerijana.
Vesinikkloriidhappe soolad on kloriidid ja, välja arvatud AgCl, Hg2Cl2, lahustuvad vees hästi. Sellised materjalid nagu klaas, keraamika, portselan, grafiit ja fluoroplast on vesinikkloriidhappe suhtes vastupidavad.
Vesinikkloriidhape saadakse vees olevast vesinikkloriidist, mis omakorda sünteesitakse otse vesinikust ja kloorist või saadakse väävelhappe toimel naatriumkloriidiga.
Tööstuslikult toodetud (tehniline) vesinikkloriidhappe sisaldus on vähemalt 31% HCl (sünteetiline) ja 27,5% HCl (NaCI-st). Kaubanduslikku hapet nimetatakse kontsentreeritud, kui see sisaldab 24% või rohkem HCl; kui HCl sisaldus on väiksem, siis nimetatakse hapet lahjendatuks.
Vesinikkloriidhape on gaasilise vesinikkloriidi lahus HCl vees. Viimane on terava lõhnaga hügroskoopne värvitu gaas. Tavaliselt kasutatav kontsentreeritud vesinikkloriidhape sisaldab 36-38% vesinikkloriid ja sellel on tihedus 1,19 g/cm3. Selline hape suitseb õhus, kuna sellest eraldub gaasiline gaas. HCl; Õhuniiskusega kombineerimisel tekivad pisikesed vesinikkloriidhappe tilgad.
Puhas hape on värvitu, kuid tehniline hape on kollaka varjundiga, mis on põhjustatud raua, kloori ja muude elementide ühendite jälgedest ( FeCl3).
Sageli lahjendatud hapet sisaldav 10% ja vähem vesinikkloriidi. Lahjendatud lahused ei eralda gaasilisi HCl ja ärge suitsetage ei kuivas ega niiskes õhus.
Vesinikkloriidhape on lenduv ühend, kuna see aurustub kuumutamisel. See on tugev hape ja reageerib jõuliselt enamiku metallidega. Kuid metallid nagu kuld, plaatina, hõbe, volfram ja plii , neid vesinikkloriidhappega praktiliselt ei söövita. Paljud mitteväärismetallid moodustavad happes lahustatuna näiteks kloriide tsink:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.
Vesinikkloriidhapet kasutatakse tööstuses laialdaselt maakidest metallide ekstraheerimiseks, metallide söövitamiseks jne. Seda kasutatakse ka jootevedeliku valmistamisel, sadestamisel hõbedane ja selle lahutamatu osana kuninglik viin.
Vesinikkloriidhappe kasutamise ulatus tööstuses on väiksem kui lämmastik . See on tingitud asjaolust, et vesinikkloriidhape põhjustab terasseadmete korrosiooni. Lisaks on selle lenduvad aurud üsna kahjulikud ja põhjustavad ka metalltoodete korrosiooni. Seda tuleb vesinikkloriidhappe säilitamisel arvestada. Vesinikkloriidhapet hoitakse ja transporditakse kummeeritud mahutites ja tünnides, s.o. anumates, mille sisepind on kaetud happekindla kummiga, samuti klaaspudelites ja polüetüleenist mahutites.
Kloriidide tootmiseks kasutatakse vesinikkloriidhapet tsink, mangaan , raud ja muud metallid, samuti ammooniumkloriid. Vesinikkloriidhapet kasutatakse metallide, anumate ja kaevude pindade puhastamiseks karbonaatidest, oksiididest ja muudest setetest ning saasteainetest. Sel juhul kasutatakse spetsiaalseid lisandeid - inhibiitoreid, mis kaitsevad metalli lahustumise ja korrosiooni eest, kuid ei viivita oksiidide, karbonaatide ja muude sarnaste ühendite lahustumist.
HCl kasutatakse sünteetiliste vaikude ja kummide tööstuslikuks tootmiseks. Seda kasutatakse toorainena metüülalkoholist metüülkloriidi, etüleenist etüülkloriidi, atsetüleenist vinüülkloriidi tootmisel.
HCl mürgine. Mürgistus tekib tavaliselt gaasi ja õhus leiduva veeauru vastasmõjul tekkiva udu kaudu. HCl see imendub ka limaskestadele koos happe moodustumisega, põhjustades tugevat ärritust. Pikaajalisel atmosfääris töötamisel HCl Täheldatakse hingamisteede katarri, hammaste lagunemist, nina limaskesta haavandumist ja seedetrakti häireid. Vastuvõetav sisu HCl tööruumide õhus mitte rohkem kui 0 , 005 mg/l. Kaitseks kasutage gaasimaski, kaitseprille, kummikindaid, jalanõusid ja põlle.
Samal ajal on meie seedimine võimatu ilma soolhappeta, selle kontsentratsioon maomahlas on üsna kõrge. Kui keha happesus on madal, on seedimine häiritud ja arstid määravad sellistele patsientidele enne söömist vesinikkloriidhapet.