Interacțiunea cu acidul clorhidric. Prepararea și standardizarea soluției de acid clorhidric

Descrierea substanței

Acid clorhidric este o soluție apoasă acid clorhidric. Formula chimică din această substanță – HCl. În apă, masa de acid clorhidric la cea mai mare concentrație nu poate depăși 38%. La temperatura camerei Clorura de hidrogen este în stare gazoasă. Pentru a-l transforma într-o stare lichidă, trebuie răcit la minus 84 de grade Celsius, pentru a deveni solid - la minus 112 grade. Densitatea acidului concentrat la temperatura camerei este de 1,19 g/cm3. Acest lichid face parte din sucul gastric, care asigură digestia alimentelor. În această stare, concentrația sa nu depășește 0,3%.

Proprietățile acidului clorhidric

Soluția de clorură de hidrogen este dăunătoare din punct de vedere chimic, clasa sa de pericol este a doua.

Sarea lichidă este un acid monobazic puternic care poate reacționa cu o varietate de metale, sărurile, oxizii și hidroxizii acestora, poate reacționa cu nitrat de argint, amoniac, hipoclorit de calciu și agenți puternici de oxidare:

Proprietăți fizice și efecte asupra organismului

La concentrații mari, este o substanță caustică care poate provoca arsuri nu numai mucoaselor, ci și pielii. Poate fi neutralizat cu o soluție bicarbonat de sodiu. La deschiderea recipientelor cu o soluție salină concentrată, vaporii acestuia, venind în contact cu umiditatea din aer, formează un condensat de vapori toxici sub formă de picături minuscule (aerosoli), care irită tractul respirator și ochii.

Substanța concentrată are un miros înțepător caracteristic. Clasele tehnice ale soluției de clorură de hidrogen sunt împărțite în:

    roșu nerafinat, culoarea sa este determinată în principal de impuritățile de clorură ferică;

    lichid purificat, incolor, în care concentrația de HCI este de aproximativ 25%;

    lichid fumant, concentrat, cu o concentrație de HCI de 35-38%.

Proprietăți chimice


Cum îl obții?

Procesul de producere a sărurilor lichide constă în etapele de obținere a acidului clorhidric și absorbția acesteia cu apă.

Există trei metode industriale producerea de acid clorhidric:

    sintetic

    sulfat

    din gazele secundare (gaze de evacuare) a unui număr procese tehnologice. Ultima metodă este cea mai comună. Produsul secundar HCl se formează de obicei în timpul dehiclorării și clorării compuși organici, producția de îngrășăminte cu potasiu, piroliza clorurilor metalice sau a deșeurilor organice care conțin clor.

Depozitare si transport

Acidul clorhidric industrial este depozitat și transportat în rezervoare și containere speciale acoperite cu polimer, butoaie de polietilenă, sticle de sticlă ambalate în cutii. Trapele containerelor și rezervoarelor, capacele butoaielor și sticlelor trebuie să asigure etanșeitatea recipientului. Soluția acidă nu trebuie să intre în contact cu metalele situate în linia de tensiune din stânga hidrogenului, deoarece aceasta poate provoca amestecuri explozive.

Aplicație

    în metalurgie pentru extragerea minereurilor, îndepărtarea ruginii, calamarului, murdăriei și oxizilor, lipirii și cositoririi;

    în producția de cauciucuri și rășini sintetice;

    în galvanoplastie;

    ca regulator de aciditate în industria alimentară;

    pentru producerea de cloruri metalice;

    pentru a produce clor;

    în medicină pentru tratamentul acidității insuficiente a sucului gastric;

    ca agent de curățare și dezinfectare.

Acidul clorhidric este un lichid omogen, incolor, cu miros înțepător. Este o substanță foarte caustică care reacționează cu majoritatea metalelor. Datorită acestor proprietăți, materialul este utilizat pe scară largă nu numai în industrie, ci și în viața de zi cu zi.

Reactivul este inclus în diverse mijloace pentru a scăpa de blocajele de canalizare, dar poate fi folosit în acest scop de la sine, după diluarea cu apă în proporțiile necesare.

Utilizarea soluției acide în casă nu se limitează la aceasta: materialul este folosit pentru a curăța corpurile sanitare de rugina și calcar, îndepărtând petele încăpățânate de pe țesături și chiar detartrarea unui ibric.

Precauții

Deoarece reactivul are o puternică capacitate de coroziune și eliberează vapori toxici atunci când interacționează cu aerul, este foarte important să folosiți echipament de protecție atunci când lucrați cu acesta.

Dacă intră în contact cu pielea și mucoasele, materialul provoacă arsuri chimice, iar la expunerea prelungită la o atmosferă de HCl, apare carie, se dezvoltă catarul căilor respiratorii și apare ulcerația mucoasei nazale.

În scopuri de protecție, este necesar să folosiți o mască de gaz, un șorț cauciucat, ochelari de protecție și mănuși de cauciuc. Efectuați lucrările numai în zone bine ventilate. Dacă reactivul ajunge pe piele sau pe membranele mucoase, clătiți zona afectată cu mult apă curgătoareși căutați ajutor medical.

Cum să scapi de blocaje?

Pentru curățarea dură și țintită a canalizării din depozitele organice (grăsimi, resturi alimentare, păr, detergenti etc.) trebuie folosit acid clorhidric diluat. Această metodă nu este potrivită pentru oțel, fier și tevi din plastic, deoarece conexiunea poate duce la coroziunea lor și chiar la formarea de găuri traversante.

Înainte de a începe procedura, trebuie să închideți găurile de scurgere în alte corpuri sanitare și să asigurați fluxul de aer în cameră. Acest pas este necesar, deoarece în timpul funcționării acidul va începe să producă în mod activ gaze toxice.

Se recomandă diluarea compoziției cu apă până se ajunge la o concentrație de 3-10%, apoi turnarea direct în canalizare și lăsarea timp de 1-2 ore. Apoi, trebuie să clătiți țevile cu multă apă și să repetați procedura dacă este necesar.

Punct important! Reactivul nu trebuie amestecat cu alți agenți de curățare a scurgerilor, în special cu cei pe bază de alcali. În caz contrar, reacția acestor conexiuni va cauza deteriorarea gravă a conductelor.

Alte utilizări ale acidului în viața de zi cu zi

Cu o compoziție acidă puteți curăța cu ușurință corpurile sanitare din faianță de calcar și rugină, îndepărtați piatra urinarași alți contaminanți. Pentru un efect mai mare, la produs se adaugă un inhibitor (de exemplu, metanamină), care încetinește reacția chimică.

Procedura se efectuează după cum urmează: acidul este diluat cu apă până când se atinge o concentrație de 5% și se adaugă un inhibitor la o rată de 0,5 g la 1 litru de lichid. Compoziția rezultată se tratează cu suprafața și se lasă timp de 30-40 de minute (în funcție de gradul de contaminare), după care se spală cu apă.

O soluție acidă slabă este, de asemenea, utilizată pentru a îndepărta petele de fructe de pădure, cerneala sau rugina de pe țesături. Pentru a face acest lucru, materialul este înmuiat în compoziție timp de ceva timp, după care este clătit bine și spălat ca de obicei.

Detartrarea unui ibric

În acest scop, utilizați o soluție de acid clorhidric 3-5%, care se toarnă într-un ibric și se încălzește la 60-80 ° C timp de 1-2 ore sau până când depunerile de calcar se dezintegrează. După aceasta, cântarul se slăbește și poate fi îndepărtat cu ușurință cu o spatulă de lemn.

Eficacitatea metodei se datorează faptului că reactivul reacționează cu carbonați de magneziu și calciu și le transformă în săruri solubile. Ieșind în evidență în același timp dioxid de carbon distruge stratul de scară și îl slăbește. După îndepărtare depozite de sare Vasele se spală bine cu apă curată.

Punct important! Această metodă nu este potrivită pentru detartrarea ibricurilor de smalț sau aluminiu cu așchii și crăpături: acest lucru va duce la coroziunea metalului și la deteriorarea gravă a acestuia.

Concluzie

Dacă sunt respectate măsurile de precauție și regulile de siguranță, acidul clorhidric va deveni un asistent indispensabilîn viața de zi cu zi. Și cumpără-l cel mult preturi accesibile posibil în compania noastră.

Instrucţiuni

Luați o eprubetă care se presupune că conține acid clorhidric (HCl). Adăugați puțin în acest recipient soluţie nitrat de argint (AgNO3). Procedați cu prudență și evitați contactul cu pielea. Azotatul de argint poate lăsa urme negre pe piele, care pot fi îndepărtate doar după câteva zile, și expunerea la sare pe piele acizi poate provoca arsuri grave.

Urmăriți ce se întâmplă cu soluția rezultată. Dacă culoarea și consistența conținutului eprubetei rămân neschimbate, aceasta va însemna că substanțele nu au reacționat. În acest caz, se va putea concluziona cu încredere că substanța testată nu a fost .

Dacă în eprubetă apare un precipitat alb, de consistență asemănătoare cu brânza de vaci sau cu laptele coagulat, aceasta va indica faptul că substanțele au reacționat. Rezultatul vizibil al acestei reacții a fost formarea clorurii de argint (AgCl). Prezența acestui sediment alb de brânză va fi o dovadă directă că inițial a existat într-adevăr acid clorhidric în eprubeta dumneavoastră, și nu orice alt acid.

Turnați o parte din lichidul de testat într-un recipient separat și introduceți puțină soluție de lapis. În acest caz, se va forma instantaneu un precipitat alb „curdy” de clorură de argint insolubilă. Adică există cu siguranță un ion de clorură în molecula substanței. Dar poate că nu este, până la urmă, ci o soluție dintr-un fel de sare care conține clor? De exemplu, clorura de sodiu?

Amintiți-vă o altă proprietate a acizilor. Acizii puternici (și acidul clorhidric, desigur, este unul dintre ei) pot înlocui acizii slabi din ei. Puneți puțină pudră de sifon - Na2CO3 - într-un balon sau pahar și adăugați încet lichidul de testat. Dacă se aude imediat un șuierat și pulberea literalmente „fierbe”, nu va mai rămâne nicio îndoială - este acid clorhidric.

De ce? Deoarece această reacție este: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3. Se formează acid carbonic, care este atât de slab încât se descompune instantaneu în apă și dioxid de carbon. Bulele lui au fost cele care au provocat acest „fierbet și șuierat”.

Acidul clorhidric este o soluție de acid clorhidric în apă. Clorura de hidrogen (HCl) în condiții normale este un gaz incolor cu un miros înțepător specific. Cu toate acestea, avem de-a face cu soluțiile sale apoase, așa că ne vom concentra doar asupra lor.

Acidul clorhidric este o soluție transparentă incoloră, cu un miros înțepător de acid clorhidric. În prezența impurităților de fier, clor sau alte substanțe, acidul are o culoare verde-gălbuie. Densitatea unei soluții de acid clorhidric depinde de concentrația de acid clorhidric din aceasta; unele date sunt date în tabelul 6.9.

Tabelul 6.9. Densitatea soluțiilor de acid clorhidric de diferite concentrații la 20°C.

Din acest tabel se poate observa că dependența densității unei soluții de acid clorhidric de concentrația sa poate fi descrisă cu o precizie satisfăcătoare pentru calculele tehnice prin formula:

d = 1 + 0,5*(%) / 100

Când soluțiile diluate fierb, conținutul de HCl în vapori este mai mic decât în ​​soluție, iar când soluțiile concentrate fierb, este mai mare decât în ​​soluție, ceea ce se reflectă în figura de mai jos. orez. 6.12 diagrama de echilibru. Amestecul care fierbe constant (azeotrop) la presiunea atmosferică are o compoziție de 20,22% în greutate. HCI, punct de fierbere 108,6°C.

În sfârșit încă un lucru avantaj important acidul clorhidric este aproape complet independent de momentul dobândirii sale din perioada anului. După cum se vede din orez. nr. 6.13, acidul de concentrație industrială (32-36%) îngheață la temperaturi care sunt practic de neatins pentru partea europeană a Rusiei (de la -35 la -45 ° C), spre deosebire de acidul sulfuric, care îngheață la temperaturi pozitive, ceea ce necesită introducerea unei operațiuni de încălzire a rezervorului.

Acidul clorhidric nu are dezavantajele acidului sulfuric.

În primul rând, clorura ferică are o solubilitate crescută în soluția de acid clorhidric (Fig. 6.14), care vă permite să creșteți concentrația de clorură ferică din soluție la 140 g/l și chiar mai mult; dispare pericolul formării sedimentelor la suprafaţă.

Lucrul cu acid clorhidric poate fi efectuat la orice temperatură în interiorul clădirii (chiar și la 10 ° C), iar acest lucru nu provoacă modificări vizibile în compoziția soluției.

Orez. 6.12. Diagrama de echilibru lichid – vapori pentru sistemul HCl – H 2 O.

Orez. 6.13. Diagrama de stări (fuzibilitatea) a sistemului HCl–H 2 O.

Orez. 6.14. Echilibru în sistemul HCl – FeCl 2.

În cele din urmă, un alt avantaj foarte important al acidului clorhidric este compatibilitate deplină cu un flux care utilizează cloruri.

Unele dezavantaje ale acidului clorhidric ca reactiv este volatilitatea sa ridicată. Standardele permit o concentrație de 5 mg/m 3 de volum de aer în atelier. Este dată dependența presiunii vaporilor într-o stare de echilibru față de un acid cu diferite concentrații procentuale tabelul 6.10.În general, atunci când concentrația de acid în baie este mai mică de 15% în greutate, această condiție este îndeplinită. Cu toate acestea, atunci când temperatura în atelier crește (adică vara), acest indicator poate fi depășit. Anumite informații despre ce concentrație de acid este permisă la o anumită temperatură de atelier pot fi determinate orez. 6.15.

Dependența ratei de gravare de concentrație și temperatură este prezentată în orez. 6.16.

Defectele de gravare sunt de obicei cauzate de următoarele:

  • folosirea unui acid cu o concentrație mai mare sau mai mică față de cel optim;
  • durată scurtă de gravare (durata de gravare așteptată la diferite concentrații de acid și fier poate fi estimată din orez. 6.17;
  • temperatura redusa fata de cea optima;
  • lipsa amestecării;
  • mișcarea laminară a soluției de gravare.

Aceste probleme sunt de obicei rezolvate folosind tehnici tehnologice specifice.

Tabelul 6.10. Dependența concentrației de echilibru a acidului clorhidric de concentrația acidă din baie.

Concentrație de acid, %

Concentrație de acid, %

Concentrația HCl în aer, mg/m3

200 (20°C)