Хлоридна кислота (HCl) – це хімічна сполука, що складається з хлору (Cl) та водню (H).
Інші назви: хлороводнева, соляна кислота.
Вона має формулу HCl і є одним з найпоширеніших і важливих кислотних сполук. Хлоридна кислота має сильну кислотну природу і широко використовується у багатьох промислових і лабораторних процесах. Вона має яскравий запах і корозивні властивості. У водних розчинах HCl розщеплюється на іони водню (H+) та хлоридні іони (Cl-), що зумовлює її кислотний характер.
Відкриття хлоридної кислоти
Важко сказати, хто і коли вперше отримав соляну кислоту.
Важко сказати, хто і коли вперше отримав соляну кислоту. Відомо, що вже в кінці XV ст. алхімік Василь Валентин і в XVI ст. Андреас Лібавій в старанних пошуках чудодійного життєвого еліксиру прожарювали у своїх алхімічних приладах кухонну сіль з галуном і купоросами і отримали продукт, який описали під назвою «кислого спирту». Це і була знайома тепер нам соляна кислота, дуже нечиста.
Пізніше, у 17 столітті, хлоридну кислоту було відкрито Йоганном Рудольфом Глаубером, німецьким хіміком і аптекарем. Глаубер отримав хлоридну кислоту шляхом спалювання солі, що містить хлор, з водою. Він описав отриману рідину як “морську кислоту” через її походження від морської солі (хлориду натрію). З тих пір хлоридна кислота стала об’єктом подальших досліджень та знаходить широке застосування у різних галузях промисловості та науки.
Хімічні властивості
Хлоридна кислота (HCl) має наступні хімічні властивості:
- Кислотність: Хлоридна кислота є сильною кислотою. У водних розчинах вона дисоціює на іони водню (H+) та хлоридні іони (Cl-). Це призводить до зниження рН розчину та його кислотної реакції.
- Корозійність: Соляна кислота має високу корозійну активність. Вона може розчиняти багато металів, утворюючи хлориди металів та виділяючи воднень.
- Окислювальні властивості: Хлоридна кислота може діяти як окислювач у певних реакціях. Наприклад, вона може окислювати залізо до його іонної форми (залізний (II) хлорид) та одночасно сама зменшуватися до хлоридного іону.
- Електролітична дисоціація: У водних розчинах хлоридна кислота повністю дисоціює на іони H+ та Cl-. Це означає, що розчин хлоридної кислоти є електролітом, який проводить електричний струм.
- Реакції з основами: HCl реагує з основами, утворюючи сіль та воду. Наприклад, реакція хлоридної кислоти з гідроксидом натрію (NaOH) призводить до утворення хлориду натрію (NaCl) та води (H2O).
- Утворення хлоридів: Соляна кислота може реагувати з різними сполуками, утворюючи хлориди. Наприклад, при реакції з оксидом міді (CuO) утворюється хлорид міді (CuCl2).
Це лише кілька основних хімічних властивостей.
Отримання хлоридної кислоти
Хлоридна кислота може бути отримана декількома способами. Основні методи отримання хлоридної кислоти включають:
- Прямий синтез: Цей метод полягає у змішуванні хлору (Cl2) з водою (H2O) у певних умовах. Реакція протікає з випуском хлоридної кислоти. У цьому процесі утворюються іони водню (H+) та хлоридні іони (Cl-). Cl2 + H2O → HCl + HClO Отримана хлоридна кислота може бути концентрована шляхом випаровування розчину.
- Реакція хлоридів з кислотами: Хлоридна кислота може бути отримана шляхом реакції хлоридів металів з сильними кислотами, такими як сульфатна кислота (H2SO4). Наприклад, реакція хлориду натрію (NaCl) з сульфатною кислотою утворює хлоридну кислоту та сульфат натрію. NaCl + H2SO4 → HCl + NaHSO4
- Електроліз: Соляна кислота може бути також отримана шляхом електролізу розчину хлориду натрію (NaCl). При проходженні електричного струму через розчин утворюються хлоридна кислота, газовий хлор (Cl2) та гідроген (H2). 2NaCl + 2H2O → 2HCl + Cl2 + H2
Ці методи використовуються для виробництва хлоридної кислоти в промислових масштабах.
Застосування хлоридної кислоти
HCl має широкий спектр застосувань у різних галузях. Деякі з основних застосувань хлоридної кислоти включають:
- Промисловість: Солянана кислота використовується у великій кількості промислових процесів, включаючи виробництво полівінілхлориду (PVC), хлорних і органічних сполук, а також у виробництві добрив і фармацевтичних препаратів.
- Галузь очищення: Хлоридна кислота використовується для очищення і дезінфекції води в комунальних системах, басейнах та спа-центрах. Вона також використовується для очищення трубопроводів та обладнання в промисловості.
- Лабораторні дослідження: HCl є важливим реагентом у хімічних та біологічних лабораторіях. Вона використовується для регулювання рН розчинів, підготовки проб для аналізу та інших хімічних процесів.
- Виробництво харчових продуктів: Хлоридна кислота використовується в харчовій промисловості для регулювання рН, консервації продуктів та виробництва певних харчових добавок.
- Електроніка та металургія: Хлоридна кислота використовується для чищення й обробки поверхонь в електронній промисловості та металургічних процесах, таких як гальванічне покриття.
- Медицина: Соляна кислота використовується у деяких медичних процедурах, таких як зняття бородавок і пухлин шляхом їх коагуляції.