Соляная кислота
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
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[1][2][3]. Сам хлороводород может выделяться из раствора при нормальных условиях в газообразном виде[4][5], при этом вещество «дымит», так как выделяющийся хлороводород образует с водяным паром, содержащимся в атмосфере туман из соляной кислоты[6].
Многие физические свойства, такие как температура кипения, плотность, теплоёмкость и температура кристаллизации зависят от концентрации хлороводорода в растворе[6].
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[1]. Газообразный хлороводород проявляет аналогичные химические свойства, но только в присутствии атмосферной или какой-либо другой влаги. Полностью сухой хлороводород имеет весьма низкую химическую активность[4].
Соли соляной кислоты — хлориды — за редким исключением хорошо растворимы в воде[6].
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[7].
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[7]. Дальнейшее развитие метод получил при открытии им же получения хлора путём электролиза раствора поваренной соли[8].
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[1][5][9].
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[1][4][5][6][10].
В силу своей высокой активности соляная кислота используется в составе некоторых бытовых моющих средств: в первую очередь в средствах для чистки сантехники[10].
Соляная кислота содержится в желудочном соке млекопитающих, в том чиле человека, что обусловило её применение в медицине при недостаточной кислотности желудочного сока[1][4][6][9][10].
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.
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 БРЭ, 2015.
- ↑ ЭСБЕ, 1903.
- ↑ Hydrochloric acid (англ.). Britannica (22 сентября 2022). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Hydrogen chloride (англ.). Britannica (11 февраля 2023). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Кислота соляная - производство и применение. Max Petroleum Services (25 октября 2018). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 Соляная кислота: влияние на экологию и здоровье человека. Справка. РИА Новости (11 февраля 2010). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 7,0 7,1 Кошель П. А. Открытие соляной кислоты и хлора // Химия : журнал. — М., 2005. — № 14.
- ↑ Austin, Glowacki, 2000, p. 191.
- ↑ 9,0 9,1 Соляная кислота. Интерхимзащита (7 декабря 2018). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 10,0 10,1 10,2 О соляной кислоте. Нижегородхим. Дата обращения: 19 февраля 2023.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!