Kwas solny
Kwas solny[a], kwas chlorowodorowy, HCl – nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów beztlenowych, będący roztworem wodnym gazowego chlorowodoru. Czasami kwasem solnym nazywa się też roztwór chlorowodoru w innych rozpuszczalnikach polarnych np. w acetonie. Jest silnie żrący.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
HCl | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inne wzory |
HCl(aq) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa molowa |
36,46 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |
przezroczysta, bezbarwna ciecz; kwas stężony na powietrzu dymi; produkt techniczny może być żółty | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DrugBank | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Klasyfikacja medyczna | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Legalność w Polsce | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Występowanie
edytujRozcieńczony kwas solny znajduje się w soku żołądkowym człowieka i innych ssaków. W kwaśnym środowisku enzymy trawienne w żołądku katalizują pierwsze etapy rozkładu białek i tłuszczów.
Otrzymywanie
edytujKwas solny otrzymuje się poprzez absorpcję w wodzie gazowego chlorowodoru. Jest to proces bardzo silnie egzotermiczny, przez co mieszanina gwałtownie się rozgrzewa. Z tego względu absorpcję prowadzi się przez przepuszczanie gazowego HCl nad powierzchnią wody w absorberze powierzchniowym np. w tzw. turylach. Chlorowodór może pochodzić z reakcji kwasu siarkowego z chlorkiem sodu (solą kamienną; od tej metody pochodzą zwyczajowe nazwy kwasu w wielu językach, np. pol. kwas solny, niem. Salzsäure, ros. соляная кислота, ang. spirit of salt lub muriatic acid, fr. acide muriatique)[b], ze spalania wodoru w chlorze lub być produktem ubocznym innych procesów przemysłowych, np. chlorowania związków organicznych.
Właściwości
edytuj
Czysty kwas solny jest bezbarwny. Niekiedy spotykane żółtawe zabarwienie technicznego kwasu solnego spowodowane jest zanieczyszczeniem jonami żelaza.
Chlorowodór rozpuszczony w wodzie ulega prawie całkowitej dysocjacji:
- HCl + H2O → H3O+ + Cl−
W efekcie kwas solny jest jednym z najmocniejszych kwasów nieorganicznych (niska wartość pKa) – jego wartość w skali pKa jest znacznie niższa niż np. kwasu siarkowego czy azotowego. Dla związków tych skala ta nie przedstawia jednak całkowicie prawdziwego obrazu[c], w związku z czym wobec ich stężonych roztworów stosuje się często funkcję kwasowości Hammetta, która mówi, że są one tak naprawdę od kwasu chlorowodorowego mocniejsze (stężony kwas siarkowy ponad dwukrotnie)[13]. Kwas solny nie ma też w dodatku własności utleniających i jest lotny, co sprawia, że jest mniej żrący od mocnych kwasów tlenowych – działaniu stężonego kwasu solnego ulegają m.in. tkaniny, papier oraz skóra. Poza wspomnianymi, do kwasów o mocy większej niż kwas solny należą też kwas nadchlorowy, bromowodorowy, jodowodorowy oraz superkwasy.
Rozpuszczalność chlorowodoru w wodzie spada wraz ze wzrostem temperatury. W temperaturze 0 °C (pod ciśnieniem normalnym) rozpuszczalność HCl w wodzie wynosi 82,3 g/100 g a w 60 °C 56,1 g/100 g[14]. Maksymalne stężenie kwasu solnego jakie można uzyskać w temp. 0 °C wynosi 45,148% (pod ciśnieniem normalnym)[15]. Ze stężonego kwasu solnego ulatnia się gazowy chlorowodór, który z kolei reaguje z wilgocią w powietrzu, tworząc mgłę. Z tej przyczyny stężony kwas solny określa się jako „dymiący”. Kwas solny o stężeniu poniżej 30% nie wykazuje już tendencji do dymienia.
| Stężenie procentowe [%] | 0 °C | 10 °C | 20 °C | 40 °C |
|---|---|---|---|---|
| 10% | 1,053 | 1,0501 | 1,0471 | 1,0396 |
| 20% | 1,1066 | 1,1011 | 1,0968 | 1,0873 |
| 30% | 1,1604 | 1,1524 | 1,1468 | 1,1352 |
| 36% | 1,1928 | 1,1834 | 1,1771 | 1,1641 |
Znaczenie biologiczne
edytujKwas solny jest niezwykle istotnym czynnikiem trawiennym większości zwierząt. Jest on wydzielany w żołądku przez specjalne komórki okładzinowe. Zadaniem kwasu solnego w układzie trawiennym jest:
- aktywowanie nieczynnego pepsynogenu,
- warunkowanie kwaśnego środowiska niezbędnego do trawienia białka przez pepsynę,
- powodowanie pęcznienia tkanki łącznej w mięsie,
- koagulacja białka mleka poprzez utrzymywanie w żołądku zakwaszonej kazeiny,
- działanie antyseptyczne, zabijanie drobnoustrojów lub utrudnianie ich rozwoju,
- ochrona niektórych witamin, które łatwo tracą aktywność w środowisku alkalicznym,
- ułatwianie wchłaniania żelaza i wapnia,
- uczestniczenie w regulacji otwierania i zamykania odźwiernika żołądka.
Zastosowanie
edytujJest jednym z najważniejszych kwasów w przemyśle (m.in. przemysł włókienniczy, tworzyw sztucznych, farmaceutyczny, garbarstwo, cukrownictwo, produkcja barwników, ekstrakcja rud). Wykorzystuje się go także do oczyszczania powierzchni metali oraz w geologii do analizy minerałów. Ponadto, wraz z kwasem azotowym tworzy wodę królewską, stosowaną m.in. do roztwarzania metali szlachetnych.
Ograniczenia w obrocie handlowym
edytujKwas solny może być wykorzystywany do produkcji narkotyków i jest sklasyfikowany w kategorii 3 rozporządzenia Parlamentu Europejskiego z roku 2004 w sprawie prekursorów narkotykowych[17].
Uwagi
edytuj- ↑ Zwyczajowa nazwa „kwas solny” pochodzi od dawnej metody jego otrzymywania ze stężonego kwasu siarkowego i soli kamiennej (kwas z soli).
- ↑ Nazwy zwyczajowe: ang. muriatic acid, fr. acide muriatique, łac. Acidum muriaticum (tj. "kwas z solanki" lub "kwas z wody morskiej")[10] itp. wywodzą się z dawnego błędnego przekonania, że każdy kwas musi zawierać tlen, więc zapewne chlor jest tlenkiem pierwiastka, który roboczo nazwano "murium"[11] i próbowano go z chloru wyizolować[12].
- ↑ Wartość pKa kwasu siarkowego i azotowego przedstawia moc tylko ich rozcieńczonych roztworów, jako że w bardziej stężonych, w których kwas solny nie występuje, wzrasta ich autodysocjacja, której skala ta nie bierze pod uwagę; w związku z tym, nie można uznawać ich za mniej mocne od kwasu solnego tylko na podstawie tej skali[13].
Przypisy
edytuj- ↑ Farmakopea Polska VI, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2002, s. 1176, ISBN 83-88157-18-3.
- ↑ a b c Farmakopea Polska IX, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2011, s. 4574, ISBN 978-83-88157-77-6.
- ↑ Andrzej S. Dyszak, Dialektyzmy wielkopolskie w mowie mieszkańców Bydgoszczy, [w:] S. Cygan (red.), Gwary dawniej i dziś. Prace ofiarowane Docent Wandzie Pomianowskiej, Kielce: Wydawnictwo Akademii Śiętokrzyskiej, 2002, s. 71–82, ISBN 978-83-7133-173-2 [dostęp 2022-12-05].
- ↑
zajzajer [w:] Słownik języka polskiego [online], PWN [dostęp 2022-12-05].
- ↑ Aleksander Trummal i inni, Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide, „The Journal of Physical Chemistry A”, 120 (20), 2016, s. 3663–3669, DOI: 10.1021/acs.jpca.6b02253 (ang.).
- ↑ Karta charakterystyki [online] [dostęp 2019-09-13] [zarchiwizowane z adresu 2021-01-21].
- ↑ a b Karta Charakterytyki [online] [dostęp 2019-09-13].
- ↑ a b Kwas solny, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2014-05-10] (ang.).
- ↑ HYDROCHLORIC ACID, SOLUTION | CAMEO Chemicals | NOAA [online], cameochemicals.noaa.gov [dostęp 2019-09-13].
- ↑ muriatic acid. Merriam-Webster Dictionary. [dostęp 2013-09-23].
- ↑ murium. Merriam-Webster Dictionary. [dostęp 2013-09-23].
- ↑ Robert Siegfried, Humphry Davy and the elementary nature of chlorine, „Journal of Chemical Education”, 36 (11), 1959, s. 568, DOI: 10.1021/ed036p568 (ang.).
- ↑ a b Najmocniejsze Kwasy (dostęp 2014 – 01 – 13)
- ↑ 3.3 Tablica własności związków nieorganicznych. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział nieorganiczny "C". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 157.
- ↑ 3.4.3.14 Rozpuszczalność chlorowodoru w wodzie. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział ogólny "A". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 123.
- ↑ 3.1.3.1 Gęstość wodnych roztworów kwasów nieorganicznych. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział ogólny "A". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 36-37.
- ↑ Rozporządzenie (WE) nr 273/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 11 lutego 2004 r. w sprawie prekursorów narkotykowych. EUR-Lex. [dostęp 2016-02-07]. (pol.).
