Соляная кислота

Модель молекулы соляной кислоты

Соляная кислота (также хлороводородная кислота, химическая формула — HCl) — химическое соединение водорода и хлора, растворённое в воде; сильная неорганическая кислота. Благодаря своим химическим свойствам она широко используется в промышленности, аналитической химии и других сферах человеческой деятельности.

Описание

Стеклянная ёмкость с концентрированной соляной кислотой

Физические свойства

Соляная кислота — бесцветная жидкость с резким запахом, представляющая из себя раствор хлороводорода в воде различных концентраций — при температуре 20 °C массовое содержание HCl в растворе может доходить до 42,02 %; при этом растворение хлороводорода в воде — сильно экзотермический процесс. В водном растворе хлороводород полностью ионизируется, что обуславливает химические свойства кислоты. Сам хлороводород может выделяться из раствора при нормальных условиях в газообразном виде, при этом вещество «дымит», так как выделяющийся хлороводород образует с водяным паром, содержащимся в атмосфере туман из соляной кислоты.

Многие физические свойства, такие как температура кипения, плотность, теплоёмкость и температура кристаллизации зависят от концентрации хлороводорода в растворе.

Химические свойства

Соляная кислота обладает высокой химической активностью: она растворяет с выделением водорода все металлы, обладающие отрицательным электродным потенциалом (то есть стоящие в ряду активности до водорода), при этом образуются хлориды этих металлов. Также кислота может образовывать хлориды, выделяя свободные кислоты из солей более слабых кислот: силикатов, фосфатов, карбонатов, боратов и других. При взаимодействии кислоты с сильными окислителями выделяется газообразный хлор. Газообразный хлороводород проявляет аналогичные химические свойства, но только в присутствии атмосферной или какой-либо другой влаги. Полностью сухой хлороводород имеет весьма низкую химическую активность.

Соли соляной кислоты — хлориды — за редким исключением хорошо растворимы в воде.

История

Достоверно неизвестно кто и когда впервые получил соляную кислоту. Самый ранний из известных случаев обнаружения соединения относится к концу XV века — в записях алхимика Василия Валентина имеются упоминания его опытов с поваренной солью: он прокаливал её с квасцами и получил в результате грязную, но соляную кислоту, которую назвал «кислым спиртом». Следующим в конце XVI века «кислый спирт» таким же методом получил Андреас Либавий. Первый промышленный способ получения соляной кислоты представил в 1658 году Иоганн Глаубер, предложивший прокаливать поваренную соль в присутствии серной кислоты, а выделявшиеся хлороводородные пары улавливать водой. Результат Глаубер назвал «соляным спиртом». Этот способ хоть и не позволяет получать кислоту в промышленных масштабах, используется в лабораториях и в XXI веке.

В 1772 году Джозеф Пристли повторил получение соляной кислоты по методу Глаубера и подробно описал её химические и физические свойства. Двумя годами позже Карл Шееле проводя опыты с соляной кислотой открыл реакцию её окисления до хлористой кислоты, но ввиду господствовавшей тогда теории флогистона назвал её «дефлогистированным соляным спиртом». Реальное значение его открытия было объяснено позже Гэмфри Дэви, который в 1790 году получил соляную кислоту взаимодействием чистых водорода и хлора, открыв, таким образом, её химический состав. Дальнейшее развитие метод получил при открытии им же получения хлора путём электролиза раствора поваренной соли.

В XXI веке соляную кислоту для химических реакций получают из хлороводорода, производимого взаимодействием водорода и хлора в графитовых печах с последующей адсорбцией дистиллированной водой. Также практикуется получение технической соляной кислоты из газообразных отходов химического производства (хлорирования, дегидрохлорирования, пиролиза хлорсодержащих соединений и т.п.), но такая соляная кислота имеет примеси.

Применение

Соляную кислоту применяют для получения хлоридов различных металлов, травления металлических поверхностей для гальванопластики, обработки металлических руд. Также её используют для очистки стеклянных сосудов, нефтяных и газовых скважин от карбонатных осадков. Применяется кислота и для производства органических химических соединений (например, уксусной кислоты), активированного угля, а также хлорорганических соединений.

В силу своей высокой активности соляная кислота используется в составе некоторых бытовых моющих средств: в первую очередь в средствах для чистки сантехники.

Соляная кислота содержится в желудочном соке млекопитающих, в том чиле человека, что обусловило её применение в медицине при недостаточной кислотности желудочного сока.

Литература

• Вуколов С. П., Δ. Хлористоводородная кислота // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1903. — Т. XXXVII.
• Austin S., Glowacki A. Hydrochloric Acid (англ.) // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — Wiley, 2000. — doi:10.1002/14356007.a13_283.
• Соляная кислота / Ю. А. Трегер // Сен-Жерменский мир 1679 — Социальное обеспечение. — М. : Большая российская энциклопедия, 2015. — С. 681—682. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 30). — ISBN 978-5-85270-367-5.