Хим свойства соляной кислоты. Соляная кислота: применение в быту для прочистки труб

Как кислоты. Программа образования предусматривает запоминание учениками названий и формул шести представителей этой группы. И, просматривая предоставленную учебником таблицу, вы замечаете в списке кислот ту, которая стоит первой и заинтересовала вас в первую очередь, - соляную. Увы, на занятиях в школе ни свойства, ни любая другая информация о ней не изучается. Поэтому жаждущие получить знания вне школьной программы ищут дополнительные сведения во всяческих источниках. Но частенько многие не находят нужную информацию. И поэтому тема сегодняшней статьи посвящается именно данной кислоте.

Определение

Соляная кислота является сильной одноосновной кислотой. В некоторых источниках ее могут называть хлоро- и хлористоводородной, а также хлористым водородом.

Она представляет собой бесцветную и дымящуюся на воздухе едкую жидкость (фото справа). Однако техническая кислота из-за наличия в ней железа, хлора и других добавок имеет желтоватый цвет. Самая большая ее концентрация при температуре 20 о С равняется 38%. Плотность соляной кислоты с такими параметрам равна 1,19г/см 3 . Но это соединение в разной степени насыщенности имеет совершенно разные данные. При уменьшении концентрации происходит снижение числового значения молярности, вязкости и температуры плавления, однако повышается удельная теплоемкость и температура кипения. Затвердевание соляной кислоты любой концентрации дает различные кристаллогидраты.

Химические свойства

Все металлы, которые стоят до водорода в электрохимическом ряду их напряжения, могут взаимодействовать с этим соединением, образуя соли и выделяя газообразный водород. Если их заменить оксидами металлов, то продуктами реакции станут растворимая соль и вода. Такой же эффект будет и при взаимодействии соляной кислоты с гидроксидами. Если же к ней добавить любую соль металлов (например, карбонат натрия), остаток которой был взят из более слабой кислоты (угольной), то образуются хлорид этого металла (натрия), вода и газ, соответствующий кислотному остатку (в данном случае - углекислый).

Получение

Обсуждаемое сейчас соединение образуется, когда в воде растворяют газообразный хлороводород, который можно получить, сжигая водород в хлоре. Соляная кислота, которую получили при помощи такого способа, носит название синтетической. Также источником для добывания этого вещества могут служить абгазы. И такую соляную кислоту будут называть абгазной. В последнее время уровень производства соляной кислоты с помощью этого метода гораздо выше, чем ее получение синтетическим способом, хотя последний дает соединение в более чистом виде. Это все пути его добывания в промышленности. Однако в лабораториях соляную кислоту получают тремя способами (первые два отличаются только температурой и продуктами реакции) при помощи различных видов взаимодействия химических веществ, таких как:

1. Воздействие насыщенной серной кислоты на хлорид натрия при температуре 150 о С.
2. Взаимодействие приведенных выше веществ в условиях с температурой 550 о С и выше.
3. Гидролиз хлоридов алюминия или магния.

Гидрометаллургия и гальванопластика не могут обойтись без использования соляной кислоты, где она нужна, чтобы очищать поверхность металлов при лужении и паянии и получать хлориды марганца, железа, цинка и других металлов. В пищевой промышленности это соединение знают как пищевую добавку E507 - там это регулятор кислотности, необходимый для того, чтобы изготовить сельтерскую (содовую) воду. Концентрированная соляная кислота также находится в желудочном соке любого человека и помогает переваривать пищу. Во время данного процесса ее степень насыщенности уменьшается, т.к. этот состав разбавляется едой. Однако при продолжительном голодании концентрация соляной кислоты в желудке понемногу увеличивается. А так как данное соединение очень едкое, это может привести к язве желудка.

Заключение

Соляная кислота может быть как полезной, так и вредной для человека. Ее попадание на кожу приводит к появлению сильных химических ожогов, а пары данного соединения раздражают дыхательные пути и глаза. Но если обращаться с этим веществом осторожно, оно может не раз пригодиться в

1,2679; Г крнт 51,4°С, p крит 8,258 МПа, d крит 0,42 г/см 3 ; -92,31 кДж/ , D H пл 1,9924 кДж/ (-114,22°С), D H исп 16,1421 кДж/ (-8,05°С);186,79 Дж/(моль·К); (Па): 133,32·10 -6 (-200,7°С), 2,775·10 3 (-130,15°С), 10,0·10 4 (-85,1 °С), 74,0·10 4 (-40°С), 24,95 · 10 5 (О °С), 76,9 · 10 5 (50 °С); ур-ние температурной зависимости lgp(кПа) = -905,53/Т+ 1,75lgT- -500,77·10 -5 T+3,78229 (160-260 К); коэф. 0,00787; g 23 мН/см (-155°С); r 0,29·10 7 Ом·м (-85°С), 0,59·10 7 (-114,22°С). См. также табл. 1.

Р-римость НС1 в при 25 °С и 0,1 МПа (мол. %): в пентане-0,47, гексане-1,12, гептане-1,47, октане-1,63. Р-римость НС1 в алкил- и арилгалогенидах невелика, напр. 0,07 / для С 4 Н 9 С1. Р-римость в интервале от -20 до 60° С уменьшается в ряду дихлорэтан-три-хлорэтан-тетрахлорэтан-трихлорэтилен. Р-римость при 10°С в ряде составляет примерно 1 / , в эфирах карбоновых к-т 0,6 / , в карбо-новых к-тах 0,2 / . В образуются устойчивые R 2 O · НСl. Р-римость НС1 в подчиняется и составляет для КСl 2,51·10 -4 (800°С), 1,75·10 -4 / (900°С), для NaCl 1,90·10 -4 / (900 °С).

Соляная к-та. НСl в воде-сильно экзо-термич. процесс, для бесконечно разб. водного р-ра D H 0 НСl -69,9 кДж/ , Сl - - 167,080 кДж/ ; НС1 в полностью ионизирован. Р-римость НС1 в зависит от т-ры (табл. 2) и парциального НС1 в газовой смеси. Плотность соляной разл. и h при 20 °С представлены в табл. 3 и 4. С повышением т-ры h соляной понижается, напр.: для 23,05%-ной соляной при 25 °С h 1364мПа·с, при 35 °С 1,170 мПа·с.соляной , содержащей h на 1 НС1, составляет [кДж/(кг·К)]: 3,136 (п = 10), 3,580 (п = 20), 3,902 (п =50), 4,036 (n = 100), 4,061 (п = 200).

НСl образует с (табл. 5). В системе HCl-вода существует три эвтектич. точки: - 74,7 °С (23,0% по массе НСl); -73,0°С (26,5% НСl); -87,5°С (24,8% НС1, метастабильная фаза). Известны НСl·nН 2 О, где n = 8, 6 (т. пл. -40 °С), 4, 3 (т. пл. -24,4°С), 2 (т. пл. -17,7°С) и 1 (т. пл. -15,35°С). кристаллизуется из 10%-ной соляной при -20, из 15%-ной-при -30, из 20%-ной-при -60 и из 24%-ной-при -80°С. Р-римость галогенидов с увеличением НСl в соляной падает, что используют для их .

Химические свойства. Чистый сухой НСl начинает диссоциировать выше 1500°С, химически пассивен. Мн. , С, S, P не взаимод. даже с жидким НСl. С , реагирует выше 650 °С, с Si, Ge и В-в присут. АlСl 3 , с переходных металлов-при 300 °С и выше. Окисляется О 2 и HNO 3 до Сl 2 , с SO 3 дает C1SO 3 H. О р-циях с орг. соединениями см. .

С оляная химически весьма активна. Растворяет с выделением Н 2 все , имеющие отрицат. , со мн. и образует , выделяет своб. к-ты из таких , как , и др.

Получение. В пром-сти НСl получают след. способами-сульфатным, синтетич. и из абгазов (побочных ) ряда процессов. Первые два метода теряют свое значение. Так, в США в 1965 доля абгазной соляной составляла 77,6% в общем объеме произ-ва, а в 1982-94%.

Произ-во соляной (реактивной, полученной сульфатным способом, синтетич., абгазной) заключается в получении НСl с послед. его . В зависимости от способа отвода теплоты (достигает 72,8 кДж/) процессы разделяются на изотермич., адиабатич. и комбинированные.

Сульфатный метод основан на взаимод. NaCl с конц. H 2 SO 4 при 500-550 °С. Реакц. содержат от 50-65% НСl (муфельные ) до 5% НСl (реактор с ). Предложено заменить H 2 SO 4 смесью SO 2 и О 2 (т-ра процесса ок. 540 °С, кат.-Fе 2 О 3).

В основе прямого синтеза НСl лежит цепная р-ция : Н 2 + Сl 2 2НСl+184,7кДж К р рассчитывается по ур-нию: lgK p = 9554/T- 0,5331g T+ 2,42.

Р-ция инициируется светом, влагой, твердыми пористыми ( , пористая Pt) и нек-рыми минер. в-вами ( , ). Синтез, ведут с избытком Н 2 (5-10%) в камерах сжигания, выполненных из стали, огнеупорного кирпича. Наиб. совр. материал, предотвращающий загрязнение НСl,-графит, импрегнированный фе-ноло-формальд. смолами. Для предотвращения взрывного характера смешивают непосредственно в факеле пламени горелки. В верх. зоне камер сжигания устанавливают для охлаждения реакц. до 150-160°С. Мощность совр. графитовых достигает 65 т/сут (в пересчете на 35%-ную соляную ). В случае дефицита Н 2 применяют разл. модификации процесса; напр., пропускают смесь Сl 2 с водяным через слой пористого раскаленного :

2Сl 2 + 2Н 2 О + С : 4НСl + СО 2 + 288,9 кДж

Т-ра процесса (1000-1600 °С) зависит от типа и наличия в нем примесей, являющихся (напр., Fe 2 O 3). Перспективно использование смеси СО с :

СО + Н 2 О + Сl 2 : 2НСl + СО 2

Более 90% соляной в развитых странах получают из абгаз-ного НСl, образующегося при и дегидрохло-рировании орг. соединений, хлорорг. отходов, получении калийных нехлорир. и др. Абгазы содержат разл. кол-ва НС1, инертные примеси (N 2 , H 2 , СН 4), малорастворимые в орг. в-ва ( , ), водорастворимые в-ва (уксусная к-та, ), кислые примеси (Сl 2 , HF, О 2) и . Применение изотермич. целесообразно при низком содержании НС1 в абгазах (но при содержании инертных примесей менее 40%). Наиб. перспективны пленочные , позволяющие извлекать из исходного абгаза от 65 до 85% НСl.

Наиб. широко применяют схемы адиабатич. . Абгазы вводят в ниж. часть , а (или разбавленную соляную )-противотоком в верхнюю. Соляная нагревается до т-ры благодаря теплоте НСl. Изменение т-ры и НСl дано на рис. 1. Т-ра определяется т-рой к-ты соответствующей (макс. т-ра-т. кип. азеотропной смеси-ок. 110°С).

На рис. 2 дана типовая схема адиабатич. НСl из абгазов, образующихся при (напр., получение ). НСl поглощается в 1, а остатки малорастворимых в орг. в-в отделяют от после в аппарате 2, доочищают в хвостовой колонне 4 и сепараторах 3, 5 и получают товарную соляную .

Рис. 1. Схема распределения т-р (кривая 1) и

Соляная кислота – это раствор хлористого водорода в воде. Хлористый водород (HCl) при обычных условиях бесцветный газ со специфическим острым запахом. Однако мы имеем дело с его водными растворами, поэтому остановимся только на них.

Соляная кислота – бесцветный прозрачный раствор с острым запахом хлористого водорода. В присутствии примесей железа, хлора или других веществ кислота имеет желтовато-зеленый цвет. Плотность раствора соляной кислоты зависит от концентрации хлористого водорода в ней; некоторые данные приведены в таблице 6.9.

Таблица 6.9. Плотность растворов соляной кислоты различной концентрации при 20°С.

Из этой таблицы видно, что зависимость плотности раствора соляной кислоты от ее концентрации с удовлетворительной для технических расчетов точностью можно описать формулой:

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

При кипении разбавленных растворов содержание HCl в парах меньше, чем в растворе, а при кипении концентрированных растворов - больше, чем в растворе, что отражено в приведенной на рис. 6.12 диаграмме равновесия. Постоянно кипящая смесь (азеотроп) при атмосферном давлении имеет состав 20,22 % вес. HCl, температуру кипения 108,6°С.

Наконец, еще одно важное преимущество соляной кислоты - это практически полная независимость времени ее приобретения от времени года. Как видно из рис. № 6.13 , кислота промышленной концентрации (32-36%) замерзает при температурах, практически недостижимых для европейской части России (от -35 до -45°С), в отличие от серной кислоты, которая замерзает при плюсовых температурах, что требует введения операции разогрева цистерн.

Соляная кислота не обладает недостатками, присущими серной кислоте.

Во-первых, хлористое железо обладает повышенной растворимостью в растворе соляной кислоты (рис. 6.14 ), что позволяет поднять концентрацию хлористого железа в растворе до величины 140 г/л и даже больше; исчезает опасность образования осадка на поверхности.

Работа с соляной кислотой может осуществляться при любой температуре внутри здания (даже при 10°С), и это не вызывает заметных изменений в составе раствора.

Рис. 6.12. Диаграмма равновесия жидкость – пар для системы HCl – H 2 O.

Рис. 6.13. Диаграмма состояния (плавкости) системы HCl–H 2 O.

Рис. 6.14 . Равновесие в системе HCl – FeCl 2 .

Наконец, еще очень важное преимущество соляной кислоты - это полная совместимость с флюсом, в котором используются именно хлориды.

Некоторым недостатком соляной кислоты как реактива является высокая летучесть. Нормативами допускается концентрация 5 мг/м 3 объема воздуха в цехе. Зависимость упругости паров в равновесном состоянии над кислотой различной процентной концентрации дана в таблице 6.10. В целом при концентрации кислоты в ванне менее 15% масс это условие удовлетворяется. Однако при повышении температур в цехе (то есть в летнее время) возможно превышение этого показателя. Определенную информацию о том, какая концентрация кислоты при конкретной температуре цеха допустима, можно определить из рис. 6.15.

Зависимость скорости травления от концентрации и температуры отображена на рис. 6.16.

Недостатки травления обычно вызываются следующим:

• использованием кислоты с большей или меньшей концентрацией, по сравнению с оптимальной;
• малой длительностью травления (ожидаемую длительность травления при разных концентрациях кислоты и железа можно оценить из рис. 6.17 ;
• пониженной температурой по сравнению с оптимальной;
• отсутствием перемешивания;
• ламинарным движением травильного раствора.

Эти проблемы обычно решаются с помощью конкретных технологических приемов.

Таблица 6.10. Зависимость равновесной концентрации хлористого водорода от концентрации кислоты в ванне.

Как кислоты. Программа образования предусматривает запоминание учениками названий и формул шести представителей этой группы. И, просматривая предоставленную учебником таблицу, вы замечаете в списке кислот ту, которая стоит первой и заинтересовала вас в первую очередь, - соляную. Увы, на занятиях в школе ни свойства, ни любая другая информация о ней не изучается. Поэтому жаждущие получить знания вне школьной программы ищут дополнительные сведения во всяческих источниках. Но частенько многие не находят нужную информацию. И поэтому тема сегодняшней статьи посвящается именно данной кислоте.

Определение

Соляная кислота является сильной одноосновной кислотой. В некоторых источниках ее могут называть хлоро- и хлористоводородной, а также хлористым водородом.

Она представляет собой бесцветную и дымящуюся на воздухе едкую жидкость (фото справа). Однако техническая кислота из-за наличия в ней железа, хлора и других добавок имеет желтоватый цвет. Самая большая ее концентрация при температуре 20 о С равняется 38%. Плотность соляной кислоты с такими параметрам равна 1,19г/см 3 . Но это соединение в разной степени насыщенности имеет совершенно разные данные. При уменьшении концентрации происходит снижение числового значения молярности, вязкости и температуры плавления, однако повышается удельная теплоемкость и температура кипения. Затвердевание соляной кислоты любой концентрации дает различные кристаллогидраты.

Химические свойства

Все металлы, которые стоят до водорода в электрохимическом ряду их напряжения, могут взаимодействовать с этим соединением, образуя соли и выделяя газообразный водород. Если их заменить оксидами металлов, то продуктами реакции станут растворимая соль и вода. Такой же эффект будет и при взаимодействии соляной кислоты с гидроксидами. Если же к ней добавить любую соль металлов (например, карбонат натрия), остаток которой был взят из более слабой кислоты (угольной), то образуются хлорид этого металла (натрия), вода и газ, соответствующий кислотному остатку (в данном случае - углекислый).

Получение

Обсуждаемое сейчас соединение образуется, когда в воде растворяют газообразный хлороводород, который можно получить, сжигая водород в хлоре. Соляная кислота, которую получили при помощи такого способа, носит название синтетической. Также источником для добывания этого вещества могут служить абгазы. И такую соляную кислоту будут называть абгазной. В последнее время уровень производства соляной кислоты с помощью этого метода гораздо выше, чем ее получение синтетическим способом, хотя последний дает соединение в более чистом виде. Это все пути его добывания в промышленности. Однако в лабораториях соляную кислоту получают тремя способами (первые два отличаются только температурой и продуктами реакции) при помощи различных видов взаимодействия химических веществ, таких как:

1. Воздействие насыщенной серной кислоты на хлорид натрия при температуре 150 о С.
2. Взаимодействие приведенных выше веществ в условиях с температурой 550 о С и выше.
3. Гидролиз хлоридов алюминия или магния.

Гидрометаллургия и гальванопластика не могут обойтись без использования соляной кислоты, где она нужна, чтобы очищать поверхность металлов при лужении и паянии и получать хлориды марганца, железа, цинка и других металлов. В пищевой промышленности это соединение знают как пищевую добавку E507 - там это регулятор кислотности, необходимый для того, чтобы изготовить сельтерскую (содовую) воду. Концентрированная соляная кислота также находится в желудочном соке любого человека и помогает переваривать пищу. Во время данного процесса ее степень насыщенности уменьшается, т.к. этот состав разбавляется едой. Однако при продолжительном голодании концентрация соляной кислоты в желудке понемногу увеличивается. А так как данное соединение очень едкое, это может привести к язве желудка.

Заключение

Соляная кислота может быть как полезной, так и вредной для человека. Ее попадание на кожу приводит к появлению сильных химических ожогов, а пары данного соединения раздражают дыхательные пути и глаза. Но если обращаться с этим веществом осторожно, оно может не раз пригодиться в

Соляная кислота – это однородная бесцветная жидкость с резким запахом. Является очень едким веществом, взаимодействующим с большинством металлов. Благодаря этим свойствам материал широко применяется не только в промышленности, но и в быту.

Реагент входит в состав различных средств для избавления от канализационных засоров, но его можно использовать для этой цели и самостоятельно, предварительно разбавив водой в нужных пропорциях.

Этим применение кислотного раствора в доме не ограничивается: материал используют для очистки сантехники от ржавчины и известкового налета, устранения трудновыводимых пятен с тканей и даже для удаления накипи в чайнике.

Меры предосторожности

Так как реагент имеет сильную разъедающую способность и при взаимодействии с воздухом выделяет токсичные пары, при работе с ним очень важно использовать защитные средства.

При попадании на кожные покровы и слизистые оболочки материал вызывает химические ожоги, а при продолжительном нахождении в атмосфере HCl происходит разрушение зубов, развитие катара дыхательных путей и изъязвление слизистой оболочки носа.

В целях защиты необходимо использовать противогаз, прорезиненный фартук, очки и резиновые перчатки. Работы проводить только в хорошо проветриваемых помещениях. При попадании реагента на кожу или слизистые промыть пораженный участок большим количеством проточной воды и обратиться за медицинской помощью.

Как избавиться от засоров?

Для жесткой и целенаправленной очистки канализации от органических отложений (жиров, остатков еды, волос, моющих средств и пр.) следует использовать разбавленную соляную кислоту. Этот способ не подходит для стальных, железных и пластмассовых труб, так как соединение может привести к их коррозии и даже образованию сквозных дыр.

Перед началом проведения процедуры нужно закрыть сливные отверстия в другой сантехнике и обеспечить приток воздуха в помещение. Этот шаг необходим, так как в процессе работы кислота начнет активно вырабатывать токсичные газы.

Рекомендуется развести состав водой до достижения 3-10 % концентрации, после чего залить непосредственно в канализацию и оставить на 1-2 часа. Затем нужно промыть трубы большим количеством воды и при необходимости провести процедуру повторно.

Важный момент! Не следует смешивать реагент с другими средствами для прочистки канализации, особенно на основе щелочей. В противном случае реакция этих соединений приведет к сильному повреждению труб.

Другое применение кислоты в быту

Кислотным составом можно легко очистить сантехнику из фаянса от известкового налета и ржавчины, удалить мочевой камень и другие загрязнения. Для большего эффекта к средству добавляют ингибитор (например, уротропин), замедляющий химическую реакцию.

Процедуру проводят следующим образом: кислоту разбавляют водой до достижения 5 %-ной концентрации и добавляют ингибитор из расчета 0,5 г на 1 л жидкости. Полученным составом обрабатывают поверхность и оставляют на 30-40 минут (в зависимости от степени загрязнения), после чего промывают водой.

Слабый кислотный раствор также используется для удаления пятен от ягод, чернил или ржавчины с тканей. Для этого материал замачивают в составе на некоторое время, после чего тщательно ополаскивают и стирают в обычном режиме.

Избавление от накипи в чайнике

Для этой цели используют 3-5 %-ный раствор соляной кислоты, который наливают в чайник и нагревают до 60-80° С в течение 1-2 часов или до тех пор, пока накипные отложения не распадутся. После этого накипь становится рыхлой и легко удаляется деревянной лопаточкой.

Эффективность метода обусловлена тем, что реагент вступает в реакцию с карбонатами магния и кальция и превращает их в растворимые соли. Выделяющийся при этом углекислый газ разрушает слой накипи и придает ему рыхлость. После удаления солевых отложений посуду тщательно моют чистой водой.

Важный момент! Этот способ не подходит для удаления накипи в эмалированных или алюминиевых чайниках со сколами и трещинами: это приведет к коррозии металла и его сильному повреждению.

Вывод

При соблюдении мер предосторожности и правил безопасности соляная кислота станет незаменимым помощником в быту. А приобрести ее по самым доступным ценам можно в нашей компании.