0 مض الهيدروكلوريك

حمض الهيدروكلوريك Hydrochloric acid



يعتبر حمض الهيدروكلوريك من الأحماض الهيدروجينية والتي تتألف بصفة أساس من الهيدروجين مع عناصر أخرى , إلا أنها لاتحتوي على عنصر الأكسجين بصورة أو بأخرى .

تم التعرف على حمض الهيدروكلوريك في القرن الخامس عشر الميلادي , وأول من اكتشف حمض الهيدروكلوريك هو العالم العربي جابر بن حيان .



تفرزمعدة الإنسان كميات صغيرة من هذا الحمض الذي يساعد في عملية الهضم (يوجد حمض الهيدروكلوريك في المعدة بنسبة 2% وقد تزيد هذه النسبة أو تقل ) . ومع ذلك فإنّ زيادة إفراز المعدة لهذا الحمض تسهم في تكوين تقرحات بالمعدة .


الصيغة الكيميائية 

HCl

الوزن الجزيئي

36.46 

التركيب الكيميائي





الخواص الفيزيائية

يوجد هذا الحمض في الظروف العادية على شكل غاز وينحل الغاز بسهولة في الماء مكوناً حمض كلوريد الهيدروجين HCl بتراكيز مختلفة تعتمد على كمية الغاز المذاب في الماء , ويوجد الحمض تجارياً بثلاثة تراكيز هي 28 % و 32 % و 37 % .

حمض الهيدروكلوريك سائل عديم اللون برائحة لاذعة كريهة . ( عندما يكون الحمض ذو لون أصفر فهذا يعني أنه يحتوي على شوائب من معادن مذابة فيه ) .




الكثافة 1.18 جم / سم3 ( عند تركيز 38 % ) 

درجة الغليان 48 درجة مئوية

درجة الانصهار -26 درجة مئوية

حمض الهيدروكلوريك ذو توصيل ردئ للتيار الكهربي , يذوب حمض الهيدروكلوريك في البنزين والكحول والايثر بينما لا يذوب في الهيدروكربونات .

تحضير حمض الهيدروكلوريك

تحضير حمض الهيدروكلوريك في الصناعة 



تتمثل طرق صناعة حمض الهيدروكلوريك في أربع طرق رئيسية هي : 

1- تفاعل أملاح الكلوريدات مع حمض الكبريتيك : مثل تفاعل كلوريد الصوديوم مع حمض الكبريت وذلك كما يلي : 

H2SO4 + 2NaCl ------> Na2SO4 + 2HCl 

ويتم ذلك حسب الخطوات التالية : 

1- يُحمص ( يشوى ) ملح كلوريد الصوديوم وحمض الكبريت في فرن ليتشكل غاز ( HCl ) وكبريتات الصوديوم .

2- تمرر نواتج التفاعل على مبرد ( مبادل حراري ) , ثم يمرر الغاز المبرد في برج يحتوي على فحم الكوك وذلك لتنقيته من الشوائب .

3- يؤخذ غاز كلوريد الهيدروجين النقي من أعلى برج فحم الكوك ثم يمرر على برج الامتصاص بالماء فيذوب الغاز في الماء مكوناً حمض كلوريد الهيدروجين الذي يتم سحبه من أسفل البرج الى الخزانات .

2- الاتحاد المباشر بين الكلور والهيدروجين وفقاً للتفاعل التالي : 

Cl2 + H2 ------> 2HCl 

ثم إذابة الغاز الناتج (HCl ) في الماء بعد ذلك يتم تركيز المحلول للحصول على حمض الهيدروكلوريك المركز النقي .

3- كناتج ثانوي عند كلورة الهيدروكربونات الأروماتية أو الأليفاتية وفقاً للمعادلة التالية : 

C6H6 + Cl2 ------> C6H5Cl + HCl

4- تفاعل كلوريد الصوديوم مع غاز ثاني أكسيد الكبريت في وجود الأكسجين وفقاً للمعادلة التالية : 

x4NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O ------> 2Na2SO4 + 4HCl


تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر

يتم تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر بتفاعل حمض الكبريتيك المركز الساخن مع كلوريد الصوديوم حيث يتكون غاز كلوريد الهيدروجين الذي يذوب بشدة في الماء وينتج حمض الهيدروكلوريك .

H2SO4 + 2NaCl ------> Na2SO4 + 2HCl 


الخواص الكيميائية

يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع معظم المعادن الشائعة حيث يحرر الهيدروجين ويشكّل كلوريد المعدن كما في التفاعلات التالية :

تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الصوديوم


تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع المغنيسيوم 


تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الزنك 



تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الحديد


كما يتفاعل حمض الهيدروكلوريك المخفف مع أكسيد الحديد ليتكون كلوريد الحديد

FeO + 2 HCl ------> FeCl2 + H2O


يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الإيثاين ببطء شديد 

C2H2 + HCl -----> H2C=CHCl + HCl -----> CH3CHCl2


يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع كل الإيثانول والميثانول في وجود ( ZnCl2 ) حيث يتكون كلوريد الإيثيل وكلوريد الميثيل على التوالي :

C2H5OH + HCl ------> C2H5Cl + H2O 

CH3OH + HCl ------> CH3Cl + H2O


أيضاً يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع ثاني أكسيد المنجنيز ليتكون الكلور

MnO2 + 4 HCl ------> MnCl2 + 2 H2O + Cl2 


استخدامات حمض الهيدروكلوريك 

لحمض الهيدروكلوريك استخدامات عديدة أهمها صناعة المعادن وتستهلك 47 % من الإنتاج العالمي للحامض , وصناعة المواد الكيميائية ( كصناعة حمض الفوسفوريك , ثاني أكسيد الكلور , كلوريد الأمونيوم , كلوريد الفينيل , كلوريد الألكيل , الأسمدة , الحرير الصناعي , صبغات الألوان , المطاط الصناعي ) والصيدلانية ( 33 % ) , والصناعات الغذائية ( 7 % ) ( كصناعة تكرير السكر وانتاج الجلاتين ) .



وصناعة النفط ( 6 % ) , وبعض الصناعات الأخرى ( 7 % ) مثل تحضير الصمغ , واستخلاص الأحماض العضوية الدسمة , وتهيئة السطوح المراد طلاؤها , وتنظيف الستيل , وإزالة الطبقة المؤكسدة ( الصدأ ) .

Fe2O3 + Fe + 6HCl -----> 3FeCl2 + 3H2O



الآثار السمية لحمض الهيدروكلوريك

يتميز حمض الهيدروكلوريك بأنه سريع التطاير ولذلك تكثر معه الأعراض التنفسية الرئوية وعسر التنفس والاختناق والتعرض له قد يسبب انهيار قد يقود إلى الموت (الجرعة القاتلة منه تبلغ حوالي 15سم3 ) كما يسبب حروق القرنية , والتهاب وتقرح الجهاز التنفسي , التهاب الجلد , حروق الجلد , التهاب الأنف , التهاب الحنجرة , التهاب القصبة الهوائية , الالتهاب الرئوي , تآكل الأسنان , الخشونة , الاختناق , الغثيان , التقيؤ , الألم البطني , الإسهال , الجفاف , التشنجات , هبوط في ضغط الدم , نزلات البرد , الصدمة , الخمول , الغيبوبة , الضرر البصري الدائم , الكحة والاختناق , وعند بلعة أو اتصال الجلد به يمكن أن يسبب تآكل الأغشية المخاطية والفم والحلق والمرئ , كما يسبب ألم وعسر بلع فوريين , أيضاً يمكن أن يسبب النزيف المعدي والعطش الشديد 

تابع القراءة

1 حمض الهيدروكلوريك أو حمض كلور الماء

حمض الهيدروكلوريك أو حمض كلور الماء (بالإنجليزية: Hydrochloric acid) هو محلول مائي لغاز كلوريد الهيدروجين HCl وهو حمض معدني قوي، وهو المكون الرئيس للعصارة الهضمية، وله نطاق استخدام واسع في الصناعة. التعامل مع حمض الهيدروكلوريك يجب أن يتم بحرص شديد مع اتخاذ احتياطات الامان الملائمة حيث أنه سائل أكال.

كان لحمض الهيدروكلوريك أو حمض الميوريتك كما كان يسمى قديماً، أهمية كبيرة منذ قديم الازل. واكتشفه جابر بن حيان في حوالي عام 800 م. واستخدم حمض الهيدروكلوريك في العصور الوسطى حيث كان السعي الدؤوب لإيجاد حجر الفيلسوف. ولاحقاً استخدمه العلماء الأوروبيين أمثال جلوبر ودافي وبريستلي ليتعلموا مباديء الكيماء الحديثة. خلال الثورة الصناعية أصبح سلعة كيميائية مهمة للكثير من التطبيقات، وعلى ذلك إنتاج المركبات العضوية على نطاق واسع، كإنتاج كلوريد الفينيل لصناعة لدائن بي في سي ( PVC)وال ام دي اي (MDI)/تي دي اي(TDI) لصناعة عديد اليوريثان، وتطبيقات على نطاق صغير مثل إنتاج الجيلاتين ومكونات أخرى في الغذاء، ومعالجة الجلود. حالياً، يبلغ إنتاج العالم من غاز كلوريد الهيدروجين ما يقارب ال 20 مليون طنتبر حمض الهيدروكلوريك من الأحماض الهيدروجينية والتي تتألف بصفة أساس من الهيدروجين مع عناصر أخرى، إلا أنها لاتحتوي على عنصر الأكسجين بصورة أو بأخرى تفرز معدة الإنسان كميات صغيرة من هذا الحمض الذي يساعد في عملية الهضم (يوجد حمض الهيدروكلوريك في المعدة بنسبة 2% وقد تزيد هذه النسبة أو تقل). ومع ذلك فإنّ زيادة إفراز المعدة لهذا الحمض تسهم في تكوين تقرحات بالمعدة.

كيمياء

حمض الهيدروكلوريك حمض احادي البروتون والذي يعني أنه يتأين ويعطي أيون هيدروجين واحد(بروتون واحد) H⁺.الأيون الآخر الذي يتكون عند تفكك هذا الحمض هو أيون الكلورايد, لهذا يستخدم حمض الهيدروكلوريك لتحضير أملاح الكلورايد مثل كلوريد الصوديوم (ملح الطعام). في حمض الهيدوكلوريك المائي يتحد أيون الهيدروجين مع جزيء ماء ليكون أيون الهيدرونيومH₃O⁺ من بين الستة أحماض المعدنية القوية, حمض الهيدروكلوريك هو الحمض المونوبروتى الأقل قابلية لتفاعل الأكسدة والاختزال. وبالرغم من قوة الحمض إلا أنه الأقل خطورة لأنه يحتوى على أيون الكلورايد غير المتفاعل وغير السام. محلول حمض الهيدروكلوريك المتوسط القوة ثابت في حالة التخزين ويحتفظ بتركيزه لفترات طويلة.كما أنه الحمض المفضل في المعايرة بالتحليل الكيميائى(titration)لتحديد كميات القواعد (bases), وذلك لوضوح نقطة النهائية(end point)الذي يميز الأحماض القوية. يستخدم حمض الهيدروكلوريك عادة في الكيمياء التحليلية لتحضير (هضم) العينات لتحليلها. حمض الهيدروكلوريك المركز يذيب العديد من المعادن ويكوّن كلورايد المعدن المتأكسد وغاز الهيدروجين, كما يتفاعل مع المركبات القاعدية مثل كربونات الكالسيوم وأوكسيد النحاس مكوّنا كلوريدات ذائبة يمكن تحليلها.

الخصائص الفيزيائية

يتواجد هذا الحمض في الظروف العادية على شكل غاز وينحل الغاز بسهولة في الماء مكوناً بذلك حمض كلوريد الهيدروجين HCl بتراكيز مختلفة تعتمد على كمية الغاز المذاب في الماء، ويوجد الحمض تجارياً بثلاثة تراكيز هي 28 % و 32 % و 37% الكثافة 1.18 جم / سم3 (عند تركيز 38 %)

درجة الغليان 48 درجة مئوية

درجة الانصهار -26 درجة مئوية

حمض الهيدروكلوريك ذو توصيل ردئ للتيار الكهربي، يذوب حمض الهيدروكلوريك في البنزين والكحول والايثر بينما لا يذوب في الهيدروكربونات.

حمض الهيدروكلوريك سائل عديم اللون وذو رائحة لاذعة كريهة. (عندما يكون الحمض ذو لون أصفر فهذا يعني أنه يحتوي على شوائب من معادن مذابة فيه).

إنتاج

االتحضير المباشر

عادة عند إنتاج حمض الهيدروكلوريك على نطاق واسع فذلك يتم بتكامل مع إنتاج كيماويات أخرى، أي يتم إنتاجه على مجال واسع كعنصر يدخل في إنتاج مركبات كيميائية أخرى. يتم تحليل الملح كهربياً وينتج الكلور الحر وكلوريد الصوديوموالهيدروجين. يتم إعادة اتحاد الكلور النقي مع الهيدروجين ويتم تكوين غاز كلوريد الهيدروجين النقي. وذلك التفاعل تفاعل طارد للحرارة.

Cl₂ + H₂ → 2 HCl

غاز كلوريد الهيدروجين الناتج يتم إذابته في ماء منزوع الأيونات حيث ينتج حمض الهيدروكلوريك نقي.

التحضير العضوي

يتكامل أكبر إنتاج لحمض الهيدروكلوريك مع صناعة المركبات العضوية المكلورة والمفلورة. وعادة في حالات الإنتاج مثل هذه فإنه يتم استهلاك الحمض فور تحضيره في نفس مكان اصطناعه.

تطبيقات

حمض الهيدروكلوريك حمض لاعضوي قوي ويستخدم في الكثير من العمليات الصناعية. وعادة مايكون التطبيق هو المحدد لجودة المنتج المطلوب.

اعادة توليد مبادلات الأيونات

من تطبيقات حمض الهيدروكلوريك عالي الجودة هو اعادة توليد مبادلات الأيونات الراتنجية بتنشيط الرزين.

]إزالة الصدأ من الحديد أو الصلب

يستخدم حمض الهيدروكلوريك لإزالة الصدأ (أوكسيد الحديد) من الحديد أو الصلب قبل المعالجة مثل القذف (extrusion), الدرفلة (rolling), الجلفنة (galvanization)و المعالجات الأخرى.

]إنتاج المركبات العضوية

يستخدم حمض الهيدروكلوريك لإنتاج فينيل الكلورايد ودايكلورو إيثان لتصنيع PVC، كما يستخدم في تصنيع العديد من المستحضرات الصيدلية كالكربون النشط وحمض الأسكوربيك (فيتامين ج).

[إنتاج مركبات غير عضوية

بتفاعل حمضى قاعدى عادى (بإضافة قاعدة إلى الحمض) يمكن الحصول على أملاح غير عضوية, ستكون كلها أملاح كلورايد بطبيعة الحال, يستخدم كلوريد الكالسيوم وكلوريد النيكل للطلاء الكهربائى, ويستخدم كلوريد الزنك للجلفنة وصناعة البطاريات.

التحكم في الرقم الهيدروجينى PH

يستخدم حمض الهيدروكلوريك لتنظيم الرقم الهيدروجينى للمحاليل.

]الأمان

يكون حمض الهيدروكلوريك ضباب حمضي في حالة التركيزات العالية. كلاً من المحلول والضباب لهم تأثير تآكلي على أنسجة الإنسان، ويدمر أعضاء التنفس والعين والجلد والأمعاء.

وفي حال انسكاب الحمض على الجلد يسبب حروق جلدية تتراوح درجتها حسب تركيزه ولتفادي استمرار تأثيره يتم سكب قلوي على مكان الحمض مثل هيدروكسيد الصوديوم أو ماءات الأمونيوم بتراكيز منخفضة ثم يتم الغسل بالماء .

[]الآثار السمية لحمض الهيدروكلوريك

تميز حمض الهيدروكلوريك بأنه سريع التطاير ولذلك تكثر معه الأعراض التنفسية الرئوية وعسر التنفس والاختناق والتعرض له قد يسبب انهيار قد يقود إلى الموت (الجرعة القاتلة منه تبلغ حوالي 15سم3) كما يسبب حروق القرنية، والتهاب وتقرح الجهاز التنفسي، التهاب الجلد، حروق الجلد، التهاب الأنف، التهاب الحنجرة، التهاب القصبة الهوائية، الالتهاب الرئوي، تآكل الأسنان، الخشونة، الاختناق، الغثيان، التقيؤ، الألم البطني، الإسهال، الجفاف، التشنجات، هبوط في ضغط الدم، نزلات البرد، الصدمة، الخمول، الغيبوبة، الضرر البصري الدائم، الكحة والاختناق، وعند بلعة أو اتصال الجلد به يمكن أن يسبب تآكل الأغشية المخاطية والفم والحلق والمرئ، كما يسبب ألم وعسر بلع فوريين، أيضاً يمكن أن يسبب النزيف المعدي والعطش الشديد.

تابع القراءة