ASID HIDROKLORIK (HCL): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAANNYA - KIMIA - 2026

The asid hidroklorik (HCl) atau asid muriatic adalah sebatian organik yang dibentuk oleh pembubaran dalam air hidrogen klorida, menyebabkan hydronium ion (H ₃ O ⁺ ) dan ion klorida (Cl ^- ). Lebih khusus lagi, ia adalah hidrat asid klorin halogen dengan hidrogen.

HCl adalah asid kuat yang mengion sepenuhnya dalam air dan produk pengionannya stabil. Pengionan lengkap HCl disokong oleh fakta bahawa pH larutan HCl 0.1 M adalah 1.

Oleh Walkerma di en.wikipedia, dari Wikimedia Commons

Kaedah utama untuk pengeluaran industri HCl adalah pengklorinan sebatian organik untuk menghasilkan, misalnya, diklorometana, trikloretilena, perkloretilena atau vinil klorida. HCl adalah hasil sampingan dari tindak balas klorinasi.

Ia digunakan dalam titrasi pangkalan dalam banyak reaksi kimia, dalam pencernaan kimia sebatian organik, dll.

Wap asid hidroklorik (hidrogen klorida) boleh mencederakan mata dengan serius. Selain itu, mereka boleh menyebabkan kerengsaan dan masalah teruk pada saluran pernafasan.

Lumen gastrik mempunyai pH berasid (1-3) dengan kepekatan HCl yang tinggi. Kehadiran asid membantu pensterilan kandungan gastrik, tidak mematikan banyak bakteria yang terdapat dalam makanan. Ini akan menjelaskan gastroenteritis yang berkaitan dengan keadaan achlorhydria.

Di samping itu, HCl memudahkan pencernaan protein dengan mengaktifkan pepsin enzim proteolitik.

Ia digunakan dalam pembersihan kolam renang, biasanya deterjen biasa sudah cukup tetapi ada noda yang menempel di antara jubin, yang memerlukan dalam penggunaan kes ini asid hidroklorik.

Ini digunakan dalam pengendalian pH di farmasi, makanan dan air minum. Ia juga digunakan dalam peneutralan aliran sisa yang mengandungi bahan alkali.

Asid hidroklorik digunakan dalam regenerasi resin pertukaran ion, digunakan untuk mengasingkan ion logam atau jenis ion lain di industri, di makmal penyelidikan dan dalam pemurnian air minum.

Sebaliknya, dapat dikatakan bahawa hidrogen klorida, sebatian gas, adalah molekul diatomik dan atom yang membentuknya bergabung dengan ikatan kovalen. Sementara itu, asid hidroklorik adalah sebatian ion yang dalam larutan berair berpisah menjadi H ⁺ dan Cl ^- . Interaksi antara ion ini adalah elektrostatik.

Struktur kimia

Gambar 1: Asid hidroklorik terbentuk dengan melarutkan HCl di dalam air

Setiap molekul HCl terdiri dari atom hidrogen dan atom klorin. Walaupun pada suhu bilik HCl beracun dan gas tidak berwarna, jika larut dalam air, ia memberikan asid hidroklorik.

Latihan

Gambar 2: penampilan asid hidroklorik.

-Ia boleh dihasilkan melalui elektrolisis NaCl (natrium klorida) yang berasal H ₂ (g), Cl ₂ (g), 2Na (aq) dan OH ^- (aq). Kemudian:

H ₂ + Cl ₂ => 2 HCl

Ini adalah tindak balas eksotermik.

-HCl dihasilkan dengan bertindak balas natrium klorida dengan asid sulfurik. Proses yang dapat digariskan dengan cara berikut:

NaCl + H ₂ SO ₄ => NaHSO ₄ + HCl

Hidrogen klorida kemudian dikumpulkan dan natrium klorida ditindak balas dengan natrium bisulfit mengikut tindak balas berikut:

NaCl + NaHSO ₄ => Na ₂ SO ₄ + HCl

Reaksi ini diperkenalkan oleh Johan Glauber pada abad ke-17 untuk menghasilkan asid hidroklorik. Pada masa ini ia digunakan terutamanya di makmal, kerana kepentingan penggunaan perindustriannya telah menurun.

-Asid hidroklorik dapat dihasilkan sebagai produk sampingan dari pengklorinan sebatian organik, sebagai contoh: dalam penghasilan diklorometana.

C ₂ H ₄ + Cl ₂ => C ₂ H ₄ Cl ₂

C ₂ H ₄ Cl ₂ => C ₂ H ₃ Cl + HCl

Kaedah menghasilkan HCl ini lebih banyak digunakan secara industri, mengira 90% HCl yang dihasilkan di Amerika Syarikat adalah dengan metodologi ini.

-Dan akhirnya, HCl dihasilkan dalam pembakaran sisa organik berklorin:

C ₄ H ₆ Cl ₂ + 5 O ₂ => 4 CO ₂ + 2 H ₂ O + 2 HCl

Di manakah ia berada?

Asid hidroklorik tertumpu di lumen gastrik di mana pH mencapai 1. Kewujudan penghalang lendir, kaya dengan bikarbonat, mencegah sel-sel gastrik rosak kerana pH gastrik rendah.

Terdapat tiga rangsangan fisiologi utama untuk rembesan H ⁺ oleh sel parietal badan gastrik: gastrin, histamin, dan asetilkolin.

Gastrin

Gastrin adalah hormon yang dirembeskan di kawasan antrum gastrik yang bertindak dengan meningkatkan kepekatan Ca intraselular, perantara pengaktifan pengangkutan aktif H ⁺ ke arah lumen gastrik.

Pengangkutan aktif dilakukan oleh enzim ATPase yang menggunakan tenaga yang terkandung dalam ATP untuk membawa H ⁺ ke lumen gastrik dan memperkenalkan K ⁺ .

Histamin

Ia dirembeskan oleh sel-sel seperti enterokromafin (SEC) dari badan gastrik. Tindakannya dimediasi oleh peningkatan konsentrasi AMP siklik dan bertindak dengan meningkatkan, seperti gastrin, pengangkutan aktif H ⁺ ke lumen gastrik yang dimediasi oleh pam H ⁺ -K ⁺ .

Asetilkolin

Ia dirembeskan oleh terminal saraf vagal, sama seperti gastrin memediasi tindakannya dengan peningkatan Ca intraselular, mengaktifkan tindakan pam H ⁺ -K ⁺ .

H ⁺ sel parietal berasal dari tindak balas CO ₂ dengan H ₂ O untuk membentuk H ₂ CO ₃ (asid karbonik). Ini kemudiannya terurai menjadi H ⁺ dan HCO ₃ ^- . H ⁺ secara aktif diangkut ke lumen gastrik melalui membran apikal gastrik. Sementara itu, HCO ₃ ^- dibawa ke dalam darah ditambah dengan kemasukan Cl ^- .

Mekanisme kontra-pengangkutan atau anti-pengangkutan Cl ^- HCO ₃ ^- yang berlaku di membran bawah tanah sel parietal menghasilkan pengumpulan Cl ^- intraselular . Selepas itu, ion masuk ke dalam lumen gastrik yang menyertai H ⁺ . Rembesan HCl gastrik dianggarkan mempunyai kepekatan 0.15 M.

Sumber HCl biologi lain

Terdapat rangsangan lain untuk rembesan HCl oleh sel parietal seperti kafein dan alkohol.

Ulser gastrik dan duodenum berlaku apabila penghalang yang melindungi sel gastrik daripada tindakan merosakkan HCl terganggu.

Dengan menghilangkan tindakan perlindungan yang disebutkan oleh bakteria Helicobacter pylori, asid asetilsalisilat dan ubat anti-radang bukan steroid (NSAID) menyumbang kepada pengeluaran ulser.

Rembesan asid mempunyai fungsi menghilangkan mikroba yang terdapat dalam makanan dan memulakan pencernaan protein, melalui tindakan pepsin. Sel-sel utama badan gastrik mengeluarkan pepsinogen, proenzim yang diubah menjadi pepsin oleh pH rendah lumen gastrik.

Sifat fizikal dan kimia

Berat molekul

36.458 g / mol.

Warna

Ia adalah cecair yang tidak berwarna atau sedikit kekuningan.

Bau

Ia adalah bau yang menjengkelkan.

Rasa

Ambang untuk mencuba air tulen adalah kepekatan 1.3 x 10 ^-4 mol / l.

Takat didih

-121º F hingga 760 mmHg. -85.05 ° C hingga 760 mmHg.

Takat lebur

-174º F (-13.7º F) untuk larutan HCl 39.7% w / w di dalam air), -114.22ºC.

Keterlarutan air

Penyelesaian HCl boleh menjadi 67% w / p pada 86 ° F; 82.3 g / 100 g air pada suhu 0 ° C; 67.3 g / 100 g air pada suhu 30º C dan 63.3 g / 100 g air pada suhu 40ºC.

Kelarutan dalam metanol

51.3 g / 100 g larutan pada 0 ° C dan 47 g / 100 larutan pada 20 ° C

Kelarutan dalam etanol

41.0 / 100 g larutan pada suhu 20ºC

Keterlarutan dalam eter

24.9 g / 100 larutan pada suhu 20ºC.

Ketumpatan

1.059 g / ml pada 59 ° F dalam larutan 10.17% w / w.

Ketumpatan gas

1,00045 g / L

Ketumpatan wap

1,268 (berkaitan dengan udara yang diambil sebagai 1)

Tekanan wap

32,452 mmHg pada 70 ° F; 760 mmHg pada -120.6º F

Kestabilan

Ia mempunyai kestabilan terma yang tinggi.

Autoignition

Ia tidak mudah terbakar.

Penguraian

Ia terurai semasa pemanasan mengeluarkan asap klorin toksik.

Kelikatan: 0.405 cPoise (cecair pada 118.6 º K), 0.0131 cPoise (wap pada 273.06 º K).

Kekotoran

Ia sangat menghakis aluminium, tembaga dan keluli tahan karat. Menyerang semua logam (merkuri, emas, platinum, perak, tantalum kecuali untuk aloi tertentu).

Ketegangan permukaan

23 mN / cm pada 118.6º K.

Pempolimeran

Aldehid dan epoksida mengalami polimerisasi yang ganas dengan adanya asid hidroklorik.

Sifat fizikal seperti kelikatan, tekanan wap, takat didih, dan takat lebur dipengaruhi oleh peratus kepekatan b / b HCl.

Permohonan

Asid hidroklorik mempunyai banyak kegunaan di rumah, dalam industri yang berbeza, di makmal pengajaran dan penyelidikan, dll.

Perindustrian dan kediaman

-Asid hidroklorik digunakan dalam pemprosesan hidrometallurgikal, misalnya dalam penghasilan alumina dan titanium dioksida. Ia digunakan dalam pengaktifan pengeluaran telaga minyak.

Suntikan asid meningkatkan keliangan di sekitar minyak, sehingga mendorong pengekstrakannya.

-Ia digunakan untuk menghilangkan deposit CaCO ₃ (kalsium karbonat) dengan mengubahnya menjadi CaCl ₂ (kalsium klorida), yang lebih larut dan lebih mudah dihilangkan. Begitu juga, ia digunakan secara industri dalam pemprosesan baja, bahan dengan banyak kegunaan dan aplikasi, baik dalam industri, dalam konstruksi dan di rumah.

-Mason menggunakan larutan HCl untuk mencuci dan membersihkan batu bata. Ia digunakan di rumah untuk membersihkan dan membasmi kuman bilik mandi dan saluran airnya. Selain itu, asid hidroklorik digunakan dalam ukiran termasuk operasi pembersihan logam.

-Asid hidroklorik mempunyai aplikasi dalam penghapusan lapisan besi oksida berjamur yang terkumpul pada baja, sebelum pemprosesan berikutnya dalam penyemperitan, penggulungan, galvanisasi, dll.

Fe ₂ O ₃ + Fe + 6 HCl => 3 FeCl ₂ + H ₂ O

- Walaupun sangat menghakis, ia digunakan untuk menghilangkan noda logam yang terdapat pada besi, tembaga dan tembaga, dengan menggunakan pencairan 1:10 di dalam air.

Sintesis dan tindak balas kimia

-Asid hidroklorik digunakan dalam tindak balas titrasi basa atau alkali, serta dalam penyesuaian pH larutan. Selain itu, ia digunakan dalam banyak reaksi kimia, misalnya dalam pencernaan protein, prosedur sebelum kajian kandungan asam amino dan pengenalpastiannya.

-Penggunaan utama asid hidroklorik adalah pengeluaran sebatian organik, seperti vinil klorida dan diklorometana. Asid adalah perantaraan dalam pengeluaran polikarbonat, karbon aktif, dan asid askorbik.

-Ia digunakan dalam pembuatan gam. Semasa dalam industri tekstil digunakan dalam pemutihan kain. Ia digunakan dalam industri penyamakan kulit, campur tangan dalam pemprosesannya. Ia juga digunakan sebagai baja dan dalam pengeluaran klorida, pewarna, dll. Ini juga digunakan dalam penyaduran elektrik, fotografi, dan industri getah.

-Ia digunakan dalam pengeluaran sutera tiruan, dalam penyulingan minyak, lemak dan sabun. Di samping itu, ia digunakan dalam tindak balas polimerisasi, isomerisasi dan alkilasi.

Risiko dan Ketoksikan

Ia mempunyai tindakan menghakis pada kulit dan membran mukus, menyebabkan luka bakar. Ini, jika serius, boleh menyebabkan ulserasi, meninggalkan parut keloid dan retraktil. Sentuhan dengan mata boleh menyebabkan pengurangan atau kehilangan penglihatan total kerana kerosakan pada kornea.

Apabila asid sampai ke wajah boleh menyebabkan kitaran serius yang mencacatkan wajah. Sentuhan kerap dengan asid juga boleh menyebabkan dermatitis.

Pengambilan asid hidroklorik membakar mulut, tekak, esofagus, dan saluran gastrousus, menyebabkan mual, muntah, dan cirit-birit. Dalam kes yang melampau, perforasi esofagus dan usus boleh berlaku, dengan serangan jantung dan kematian.

Sebaliknya, wap asid, bergantung kepada kepekatannya, boleh menyebabkan kerengsaan saluran pernafasan, menyebabkan faringitis, edema glotis, penyempitan bronkus dengan bronkitis, sianosis dan edema paru (pengumpulan cecair yang berlebihan di paru-paru) dan dalam kes yang melampau, kematian.

Pendedahan kepada asap asid yang tinggi boleh menyebabkan pembengkakan tekak dan kekejangan akibat sesak nafas.

Nekrosis gigi yang muncul di gigi dengan kehilangan bersinar juga kerap berlaku; mereka bertukar menjadi kekuningan dan lembut, dan akhirnya berpecah.

Pencegahan kerosakan asid hidroklorik

Terdapat sekumpulan peraturan untuk keselamatan orang yang bekerja dengan asid hidroklorik:

-Orang yang mempunyai sejarah penyakit pernafasan dan pencernaan tidak boleh bekerja di persekitaran dengan adanya asid.

-Pekerja harus memakai pakaian tahan asid, walaupun dengan tudung; cermin mata pelindung mata, pelindung lengan, sarung tangan dan kasut tahan asid dengan ciri yang sama. Mereka juga harus memakai topeng gas dan sekiranya terkena wap asid hidroklorik teruk, disyorkan penggunaan alat pernafasan mandiri.

-Sekeliling kerja juga mesti mempunyai pancuran kecemasan dan pancutan air untuk mencuci mata.

-Selain itu, terdapat standard untuk persekitaran kerja, seperti jenis lantai, litar tertutup, perlindungan peralatan elektrik, dll.

Rujukan

1. BelajarGuy. (2018). Asid Hidroklorik (HCl): Kegunaan & Aplikasi Penting. Diambil dari: studiousguy.com
2. Ganong, WF (2003). Kajian Fisiologi Perubatan. Edisi kedua puluh satu. Syarikat McGraw-Hill INC.
3. PubChem. (2018). Asid hidroklorik. Diambil dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Weebly. Asid hidroklorik. Diambil dari: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
5. CTR. Lembaran Data Keselamatan Asid Hidroklorik. . Diambil dari: uacj.mx