SÓSAV (HCL): SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2025

A sósavat (HCl) vagy sósav egy olyan szervetlen vegyület által alkotott vízben való oldásával hidrogén-klorid, ami a hidrónium ionok (H ₃ O ⁺) és kloridion (Cl ^-). Pontosabban, ez a halogén-klór hidrogénatomjának hidracidje.

A sósav egy erős sav, amely teljesen ionizálódik a vízben, és ionizációs termékei stabilak. A sósav teljes ionizációját megerősíti az a tény, hogy a 0,1 M sósavoldat pH-ja 1.

Írta: Walkerma az en.wikipedia-n, a Wikimedia Commonsból

A sósav ipari előállításának fő módja a szerves vegyületek klórozása, például diklór-metán, triklór-etilén, perklór-etilén vagy vinil-klorid előállítására. A sósav a klórozási reakció mellékterméke.

Bázisok titrálására használják számos kémiai reakcióban, szerves vegyületek kémiai emésztésében stb.

Sósav (hidrogén-klorid) gőzök súlyos sérüléseket okozhatnak a szemben. Ezen felül irritációt és súlyos problémákat okozhatnak a légzőrendszerben.

A gyomorüreg savas pH-ja (1-3) magas HCl-koncentrációval rendelkezik. A sav jelenléte elősegíti a gyomortartalom sterilizálását, inaktiválva az élelmiszerekben jelenlévő számos baktériumot. Ez megmagyarázná az achlorhydria állapotával járó gastroenteritist.

Ezenkívül a HCl megkönnyíti a fehérjék emésztését azáltal, hogy aktiválja a pepszin proteolitikus enzimet.

Úszómedencék tisztításához használják, általában elegendő egy közönséges mosószer, de vannak olyan foltok, amelyek ragaszkodnak a lapok közé, ilyenkor sósav használatát igénylik.

A gyógyszeriparban, az élelmiszerekben és az ivóvízben a pH szabályozására használják. Lúgos anyagot tartalmazó hulladékáramok semlegesítésére is felhasználják.

A sósavat ioncserélő gyanták regenerálására használják, fémionok vagy más típusú ionok elkülönítéséhez használják az iparban, a kutatási laboratóriumokban és az ivóvíz tisztításában.

Másrészt azt is elmondhatjuk, hogy a hidrogén-klorid, egy gáz halmazállapotú vegyület egy kovalens molekula, és az azt alkotó atomok kovalens kötéshez kapcsolódnak. Eközben, sósav egy ionos vegyületet, amely vizes oldatban disszociál H ⁺ és Cl ^-. Ezen ionok közötti kölcsönhatás elektrosztatikus.

Kémiai szerkezet

1. ábra: Sósav képződik sósav vízben történő feloldásával

Minden HCl-molekula hidrogénatomból és klóratomból áll. Habár szobahőmérsékleten a HCl mérgező és színtelen gáz, ha vízben oldódik, sósavat ad.

Kiképzés

2. ábra: A sósav megjelenése.

-Ez lehet elektrolízissel előállított NaCl (nátrium-klorid), amely származik H ₂ (g), Cl ₂ (g), 2Na (aq) és OH ^- (aq). Azután:

H ₂ + Cl ₂ => 2 HCI

Ez egy exoterm reakció.

-HCl-oldatot nátrium-klorid és kénsav reagáltatásával állítanak elő. A következő módon felvázolt folyamat:

NaCl + H ₂ SO ₄ => NaHSO ₄ + HCI

Ezután a hidrogén-kloridot összegyűjtjük, és a nátrium-kloridot a következő reakció szerint reagáltatjuk a nátrium-biszulfittal:

NaCl + NaHSO ₄ => Na ₂ SO ₄ + HCI

Ezt a reakciót Johan Glauber vezette be a 17. században sósav előállításához. Jelenleg elsősorban laboratóriumokban használják, mivel ipari felhasználásának fontossága csökkent.

-Sósav előállítható szerves vegyületek klórozásának melléktermékeként, például: diklór-metán előállításakor.

C ₂ H ₄ + Cl ₂ => C ₂ H ₄ Cl ₂

C ₂ H ₄ Cl ₂ => C ₂ H ₃ Cl + HCI

A sósav előállításának ezt a módszerét iparilag alkalmazzák, kiszámítva, hogy az Egyesült Államokban előállított sósav 90% -a ennek a módszernek az eredménye.

- És végül, a sósav klórozott szerves hulladék égetésével keletkezik:

C ₄ H ₆ Cl ₂ + 5 O ₂ => 4 CO ₂ + 2 H ₂ O + 2 HCl

Hol található?

A sósav a gyomor lumenében koncentrálódik, ahol a pH-érték elérte a 1. A bikarbonátban gazdag nyálkahártya megakadályozza a gyomor sejtek károsodását az alacsony gyomor pH miatt.

A gyomor test parietális sejtjeinek H ⁺ kiválasztására három fő fiziológiai stimulus van: gastrin, hisztamin és acetilkolin.

gasztrin

A gasztrin egy olyan hormon, amely a gyomor antrum régiójában szekretálódik, és növeli a Ca intracelluláris koncentrációját, amely közvetítő a H ⁺ aktív transzportjának aktiválásában a gyomor lumenéhez.

Az aktív transzportot egy ATPáz enzim hajtja végre, amely az ATP-ben lévő energiát felhasználja a H ⁺ hordozására a gyomor lumenébe és a K ⁺ bejuttatásához.

A hisztamin

A gyomortest úgynevezett enterokromaffinszerű sejtjei (SEC) választják el. Hatását a ciklikus AMP koncentrációjának növekedése közvetíti, és úgy jár, hogy növeli a H ⁺ aktív transzportját a gyomor lumenéhez, mint a H ⁺ -K ⁺ szivattyú, mint a gastrin.

Az acetil-kolin

A váladék idegvégződései szekretálják, ugyanúgy, ahogy a gastrin az intracelluláris Ca növekedésével közvetíti a hatását, aktiválja a H ⁺ -K ⁺ pumpát.

A H ⁺, a parietális sejtek származik a reakció CO ₂ H ₂ O alkotnak H ₂ CO ₃ (szénsav). Ez a későbbiekben bomlik H ⁺ és HCO ₃ ^-. A H ⁺ aktívan jut a gyomorüregbe a gyomor apikális membránján keresztül. Eközben a HCO ₃ ^- a vérbe kerül, a Cl ^- belépéssel párhuzamosan.

A számláló-szállítási vagy anti-száilítószerkezet Cl ^- HCO ₃ ^- fordul elő, hogy a bazális membrán a parietális sejtek termelik, a sejten belüli felhalmozódása Cl ^-. Ezt követően az ion áthalad a H ^{+ -ot} kísérő gyomornyalábba. A gyomor-HCl szekréció becslések szerint 0,15 M koncentrációjú.

A biológiai sósav egyéb forrásai

A parietális sejtek HCI-szekréciójára más stimulusok is vannak, például a koffein és az alkohol.

Gyomor- és nyombélfekély akkor fordul elő, ha megszakad a gát, amely megvédi a gyomorsejteket a HCl káros hatásától.

A Helicobacter pylori baktériumok által említett védőhatás kiküszöbölésével az acetil-szalicilsav és a nem szteroid gyulladáscsökkentők (NSAID) hozzájárulnak a fekélyek kialakulásához.

A savszekréció célja az élelmiszerekben lévő mikrobák kiküszöbölése és a fehérjék emésztésének megindítása a pepszin hatására. A gyomortest fő sejtjei pepsinogént szekretálnak, egy olyan proenzimet, amely a gyomorüreg alacsony pH-jával pepszinné alakul át.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Molekuláris tömeg

36,458 g / mol.

Szín

Színtelen vagy enyhén sárgás folyadék.

Szag

Bőrirritáló illat.

Íz

A tiszta vízben való megkóstolás küszöbértéke 1,3 x ^10–4 mol / l.

Forráspont

-121ºF - 760 Hgmm. -85,05 ° C és 760 Hgmm között.

Olvadáspont

-174ºF (-13,7ºF) egy 39,7 tömegszázalékos vizes sósav oldathoz), -114,22ºC.

Vízben való oldhatóság

A sósav oldat 67% (tömeg / tömeg) lehet 86 ° F-on; 82,3 g / 100 g víz 0 ° C-on; 67,3 g / 100 g víz 30 ° C-on és 63,3 g / 100 g víz 40 ° C-on.

Oldhatóság metanolban

51,3 g / 100 g oldat 0 ° C-on és 47 g / 100 oldat 20 ° C-on

Oldhatóság etanolban

41,0 / 100 g oldat 20 ° C-on

Oldhatóság éterben

24,9 g / 100 oldat 20 ° C-on.

Sűrűség

1,059 g / ml 59 ° F-on, 10,17 tömeg% -os oldatban.

Gáz sűrűsége

1 00045 g / L

Gőzsűrűség

1,268 (a levegőhöz viszonyítva, mint 1)

Gőznyomás

32,452 Hgmm 70 ° F-on; 760 Hgmm-en, -120,6 ° F-on

Stabilitás

Magas hőstabilitással rendelkezik.

öngyulladás

Nem tűzveszélyes.

bomlás

Hevítésre bomlik, mérgező klórfüstöt bocsátva ki.

Viszkozitás: 0,405 cPoise (folyadék 118,6 ° C-on), 0,0131 cPoise (gőz 273,06 ° C-on).

korróziós

Erõsen korrozív az alumíniumra, a rézre és a rozsdamentes acélra. Megtámadja az összes fémet (higany, arany, platina, ezüst, tantál, bizonyos ötvözetek kivételével).

Felületi feszültség

23 mN / cm 118,6 ° K-on.

Polimerizáció

Az aldehidek és az epoxidok hevesen polimerizálódnak sósav jelenlétében.

A fizikai tulajdonságokat, mint például a viszkozitást, a gőznyomást, a forráspontot és az olvadáspontot, a HCl tömegszázalék százalékos koncentrációja befolyásolja.

Alkalmazások

A sósavnak számos felhasználása van otthon, különböző iparágakban, oktatási és kutatási laboratóriumokban stb.

Ipari és otthoni

-Sósavat hidrometallurgiai feldolgozáshoz használják, például alumínium-oxid és titán-dioxid előállításához. Az olajkút előállításának aktiválására használják.

A sav injektálása növeli az olaj körül a porozitást, elősegítve ezáltal az extrahálást.

-Ez használják, hogy megszüntesse CaCO ₃ (kalcium-karbonát) betétek alakítás útján CaCI ₂ (kalcium-klorid), amely jobban oldódik és könnyebben eltávolítható. Hasonlóképpen, ipari felhasználásban használják az acél feldolgozására, amely anyag számos felhasználási és alkalmazási területtel rendelkezik, mind az iparban, az építőiparban és a háztartásban.

-A kőművesek HCl-oldatokat használnak a téglák mosására és tisztítására. Otthoni használatra használják a fürdőszobák és csatornáik tisztítására és fertőtlenítésére. Ezenkívül a sósavat gravírokban is használják, beleértve a fém tisztítását is.

-Sósav alkalmazható az acélra felhalmozódott penészes vas-oxid réteg eltávolításában, utólagos feldolgozása előtt, extrudálás, hengerlés, galvanizálás stb.

Fe ₂ O ₃ + Fe + 6 HCl => 3 FeCl ₂ + H ₂ O

- Annak ellenére, hogy erősen korrozív, a vasban, a rézben és a sárgarézben található fémfoltok eltávolítására szolgál, 1:10 hígítás mellett.

Szintézis és kémiai reakciók

-Sósavat használják a bázisok vagy lúgok titrálási reakcióihoz, valamint az oldatok pH-jának beállításához. Ezenkívül számos kémiai reakcióban is felhasználják, például a fehérjék emésztése során, az aminosav-tartalom tanulmányozása és azonosítása előtti eljárás során.

- A sósav fő felhasználása szerves vegyületek, például vinil-klorid és diklór-metán előállítása. A sav egy közbenső termék a polikarbonátok, az aktív szén és az aszkorbinsav előállításában.

-A ragasztó gyártásában használják. Míg a textiliparban szövet fehérítésére használják. A bőrbarnító iparban használják, beavatkozva a feldolgozásába. Használható műtrágyaként, valamint klorid, színezékek stb. Előállításában is. A galvanizálásban, a fotózásban és a gumiiparban is használják.

- Műszilárd selyem előállításához, olajok, zsírok és szappanok finomításához használják. Ezenkívül polimerizációs, izomerizációs és alkilezési reakciókban is felhasználják.

Kockázatok és toxicitás

Maró hatású a bőrre és a nyálkahártyákra, égési sérüléseket okozva. Ezek, ha súlyosak, fekélyeket okozhatnak, keloid és retrakciós hegeket hagyva. A szemmel való érintkezés csökkentheti vagy teljesen elvesztheti a szaruhártya károsodását.

Amikor a sav eléri az arcot, súlyos ciklusokat okozhat, amelyek eltorzítják az arcot. A savval való gyakori érintkezés dermatitiszt is okozhat.

A sósav lenyelése a szája, a torok, a nyelőcső és a gyomor-bélrendszert égeti, hányingert, hányást és hasmenést okozva. Szélsőséges esetekben a nyelőcső és a bél perforációja fordulhat elő, szívmegállás és halál esetén.

Másrészről, a savas gőzök - koncentrációiktól függően - a légzőrendszer irritációját okozhat, faringitist, glottus ödémát okozhatnak, a hörgők szűkülését bronchitiszel, cianózist és tüdőödémát (a folyadék túlzott felhalmozódása a tüdőben) és szélsőséges esetben halál.

Magas savas füst hatása torok duzzanatát és görcsét okozhatja, ennek következtében fulladás lehet.

Gyakran előfordulnak azok a fogászati ​​nekrózisok is, amelyek a fogakban fényesség elvesztésével jelentkeznek; sárgássá és puhavá válnak, és végül szétesik.

Sósavkárosodás megelőzése

Van egy sor szabály a sósavval dolgozó emberek biztonságára:

- Azok a személyek, akiknél kórtörténetében vannak légzőszervi és emésztőrendszeri betegségek, nem szabad sav jelenlétében működni.

-A munkavállalóknak saválló ruházatot kell viselniük, még kapucnival is; szemvédő szemüveg, karvédő szerek, saválló kesztyűk és cipők azonos jellemzőkkel. Gázmaszkokat kell viselniük, és sósav gőzökkel való súlyos expozíció esetén ajánlott önálló légzőkészülék használata.

-A munkakörnyezetnek vészzuhanyokkal és szökőkutakkal is kell rendelkeznie a szem mosásához.

- Ezen felül vannak szabványok a munkakörnyezetre, például a padló típusa, zárt körök, elektromos berendezések védelme stb.

Irodalom

1. StudiousGuy. (2018). Sósav (HCl): Fontos felhasználások és alkalmazások. Forrás: studiousguy.com
2. Ganong, WF (2003). Az orvosi élettan áttekintése. Huszonegyedik kiadás. A McGraw-Hill Companies INC.
3. Pubchem. (2018). Sósav. Feltéve: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Weebly. Sósav. Feltéve: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
5. CTR. Sósav biztonsági adatlap.. Feltöltve: uacj.mx