"هیدروکلریک اسید" چیست و چه کاربردی دارد؟

"هیدروکلریک اسید" چیست و چه کاربردی دارد؟

 زمان مورد نیاز برای مطالعه: 4 دقیقه

 سوالات اصلی که در این مقاله به آن‌ها پاسخ داده می‌شود:

  • هیدروکلریک اسید چیست؟
  • هیدروکلریک اسید چه کاربردی دارد؟
  • ویژگی‌های کلی هیدروکلریک اسید چیست؟
  • نام ها و معادل های مترادف هیدروکلریک اسید چیست؟
  • فرمول شیمیایی هیدروکلریک اسید چیست؟
  • نقش هیدروکلریک اسید در صنعت نفت و گاز چیست؟
  • تاریخچه هیدروکلریک اسید چیست؟
  • وضعیت بازارجهانی هیدروکلریک اسید چیست؟

ویژگی های کلی هیدروکلریک اسید

  • نام های مترادف ترکیب: هیدروکلریک اسید، موریاتیک اسید، جوهر نمک، HCL,،اسیدم سالیس
  • نام ترکیب به انگلیسی: Hydrochloric Acid
  • فرمول شیمیایی: HCL
  • شکل ظاهری: یک محلول شفاف و بی رنگ 
  • حلالیت در آب: با افزایش دما میزان حلالیت آن در آب افزایش می یابد
  • کاربردهای ترکیب: اسید شویی فولاد، تولید ترکیبات آلی و غیر آلی،کنترل PH و خنثی سازی
  • نقش ترکیب در صنعت نفت و گاز: اسیدزنی


تاریخچه کلراید پتاسیم

هیدروکلریک اسید آزاد اولین بار به صورت رسمی در قرن ۱۶ توسط آندریاس لیباویوس معرفی شده‌است که آن را با گرم کردن نمک در بوته چینی خاک رسی به دست آورد. 

در قرن هفدهم، ژوهان رودولف گلابر از کارل اشتات آم ماین از نمک سدیم کلرید و سولفوریک اسید برای تهیه سدیم سولفات در واکنش مانهایم استفاده کرد که گاز هیدروژن کلرید آزاد می‌کرد.

همزمان با انقلاب صنعتی در اروپا، تقاضا برای مواد قلیایی افزایش یافت. فرآیند جدیدی توسط نیکولاس لبلانک(ایسودان، فرانسه) تولید ارزان قیمت و گسترده سدیم کربنات (جوش شیرین) را ممکن کرد. در این فرایند لبلانک، نمک طعام با استفاده از سولفوریک اسید، سنگ آهک و زغال سنگ ضمن آزاد کردن هیدروژن کلرید به عنوان فراورده جانبی، به جوش شیرین تبدیل می‌شود. 

در قرن بیستم، فرایند لبلانک جای خود را به فرایند سولوای که فراورده جانبی هیدروکلریک اسید تولید نمی‌کرد و مؤثرتر بود، داد. به خاطر آن که هیدروکلریک اسید همچنان به عنوان یک ماده شیمیایی مهم در کاربردهای متعدد شناخته می‌شد، میل تجاری روش‌های تولید دیگری را نیز موجب شد که برخی همچنان به کار گرفته می‌شوند. بعد از سال ۲۰۰۰، هیدروکلریک اسید بیشتر با جذب هیدروژن کلرید اضافی از تولید ترکیبات آلی صنعتی تولید می‌گردد.

روش تهیه هیدروکلریک اسید

هیدروکلریک اسید با حل شدن هیدروژن کلرید در آب تهیه می‌شود. هیدروژن کلرید را می‌توان با روش‌های گوناگونی تولید کرد و این یعنی راه‌های زیادی برای ساخت هیدروکلریک اسید موجودند. تولید مقیاس بزرگ هیدروکلریک تقریباً همیشه با تولید در مقیاس صنعتی دیگر مواد شیمیایی انجام می‌پذیرد.

خواص هیدروکلریک اسید

1-1- فرمول مولکولی آن HCL و وزن مولی آن بین 0-2 است.

2-2- مایع شفاف و بی رنگ می باشد.

2-3- دارای نقطه جوش 103 C0  و نقطه ذوب -18 C0 است. (مایع با غلظت 2.87 mol/dm3)

2-4- در آب امتزاج پذیر است .

2-5- چگالی آن 1.18g/cm3 تعیین شده و دارای PH بین0-2 است.

خواص شیمیایی هیدروکلریک اسید

هیدروژن کلرید (HCL) اسید تک پروتونی است، به این معنی که می‌تواند فقط یک بار تفکیک شود (مثلاً یونیزه) تا یک یون H+ (یک پروتون تنها) آزاد کند. در هیدروکلریک اسید آبی،  H+ به یک مولکول آب می‌پیوندد تا یک یون هیدرونیوم، H3O+  تشکیل دهد: 

HCL + H2O → H3O+ + CL−

دیگر یون تشکیل شده CL−، یون کلرید است؛ بنابراین هیدروکلریک اسید می‌تواند برای تهیه نمک‌های کلرید، مثل سدیم کلرید به کار رود. هیدروکلریک اسید یک اسید قوی است چون در اصل به‌طور کامل در آب تفکیک می‌شود.

از بین شش اسید معروف قوی از اسیدهای معدنی در شیمی، هیدروکلریک اسید، یک پروتون دارد و کمترین تمایل را به شرکت در یک واکنش اکسایش-کاهش دارد. برخلاف اسیدی بودن آن، یکی از کم خطرترین اسیدها برای استفاده است زیرا شامل یون کلرید واکنش ناپذیر و غیر سمی است. محلول‌های نسبتاً قوی هیدروکلریک اسید ضمن نگهداری شان کاملاً پایدار هستند و غلظت آن‌ها در زمان ثابت می‌ماند. این ویژگی‌ها به علاوه این که به عنوان یک واکنشگر ناب خالص در دسترس است، هیدروکلریک را به یک واکنش گر اسیدی عالی مبدل می‌سازد.

هیدروکلریک اسید یک اسید مطلوب در تیتراسیون برای تعیین مقدار بازها است.

تیترانت‌های اسید قوی نتایج دقیق تری به خاطر نقطه پایانی متمایزشان می‌دهند.

آزئوتروپ  هیدروکلریک اسید (تقریبا ۲۰٫۲٪) را می‌توان به عنوان استاندارد اولیه در تحلیل‌های کمی بکار برد.

 خواص فیزیکی هیدروکلریک اسید

خواص فیزیکی هیدروکسید اسید، مثل نقطه جوش و دمای ذوب، چگالی و PH بستگی به غلظت یا مولاریته  HCL در محلول آبی دارند که از خواص آب در غلظت های نزدیک به 0% اسید تا مقادیر بخاری هیدروکلریک اسید در بیش از HCL 40% متغیر هستند.

هیدروکلریک اسید به عنوان مخلوط دوتایی (دو جزئی) از HCL وH2O آزئوتروپ نقطه جوش ثابتی در 20.2% HCL و ۱۰۸٫۶˚F (227 ˚F)دارد. چهار نقطه اوتکتیک ثابت بلوری شدن برای هیدروکلریک اسید، بین شکل‌های بلور HCL•H2O (68% HCL), HCl•2H2O (51% HCL), HCL•3H2O (41%)، HCL•6H2O (25% HCL) و یخ (0% HCL ) وجود دارد. هم چنین نقطه ثابت اوتکتیک در ۲۴٫۸٪ بین یخ و بلور HCL•3H2O موجود است.

 نقش هیدروکلریک اسید در اسید شویی فولاد

یکی از مهم‌ترین استفاده‌های هیدروکلریک اسید در اسیدشویی فولاد است تا زنگ یا اکسید آهن را از روی آهن یا فولاد قبل از ورود آن‌ها به واکنش‌های بعدی مثل اکستروژن، نورد، "گالوانی کردن و دیگر تکنیک‌ها، بزداید.HCL  در کیفیت فنی با غلظت معمولاً ۱۸٪ رایج‌ترین عامل اسیدشویی برای اسیدشویی فولادهای کربنی است.

اسید مصرف شده استفاده  بسیاری در محلول‌های کلرید آهن (II))هم چنین معروف به فررو کلرید( دارد اما مقادیر بالای فلزات سنگین در مایع اسیدشویی این عملیات را با مشکل مواجه کرده‌است.

صنعت اسیدشویی فولاد فرایندهای بازسازی هیدروکلریک اسید را بهبود بخشیده‌است، مثل فرایند بازسازی HCL  سرخ‌کننده اسپری یا بستر سیال که بازیافت HCL را از مایع اسیدشویی مصرف شده ممکن می‌سازد. رایج‌ترین فرایند بازسازی فرایند پیروهیدرولیز طی واکنش زیر است:

با بهبودی اسید مصرف شده یک حلقه اسیدی بسته ساخته می‌شود. فراورده جانبی اکسید آهن (II) از واکنش بازسازی باارزش است چون در بسیاری از صنایع ثانوی به کار می‌رود.

کاربردهای دیگر پتاسیم کلراید

  1. تولید انواع مواد شیمیایی( به عنوان یک معرف شیمیایی در تولید وینیل کلرید و تولید پلاستیک‌های   
  2. PVC و MDI و TDI برای پلی اورتان و سنتز دیگر ترکیبات آلی مانند بیس فنول A، کربن فعال، اسید آسکوربیک استفاده می‌شود(
  3. در بسیاری از پروسه های غذایی(به عنوان افزودنی در تولید ژلاتین، آسپارتام، فروکتوز،اسید سیتریک و تصفیه نمک خوراکی استفاده می‌شود)
  4. شستشو و اسید شویی فلزات
  5. خنثی سازی ترکیبات آلکالین یا ضایعات فلزات
  6. احیا اوره
  7. تولید انواع ترکیبات غیر آلی : محصولات زیادی طی یک واکنش اسید و باز توسط کلریدریک اسید تولید می شوندو مواد شیمیایی در گیر با آب.
  8. پرداخت چرم
  9. تمیز کننده ها و پاک کننده های خانگی و صنعتی
  10. صنعت ساختمان سازی
  11. پاک کننده ها و جرمگیری کاشی و سرامیک
  12. اسیدید کردن چاه های نفتی
  13. تولید ترکیبات آلی : از دیگر کاربردهای هیدروکلریک اسید تولید ترکیبات آلی، مثل وینیل کلراید است. معمولا این کار استفاده ای غیر آزاد است.
  14. برداشتن رسوب بویلرها
  15. کنترل ph و خنثی سازی : هیدروکلریک اسید برای تنظیم اسیدی بودن در خلوص مورد نیاز صنایع غذایی ، دارویی ، آشامیدنی به کار می رود.
  16. تهیه اتیلن دی کلراید.
  17. خالص سازی نمک طعام.
  18. نظافت و خانه داری
  19. تصفیه آب و فاضلاب

نقش هیدروکلریک اسید  در تولید نفت

تولید نفت را می‌توان با تزریق هیدروکلریک اسید در بستر صخره‌ای یک چاه نفت، حل کردن یک بخش از صخره و ساختن یک منفذ بزرگ تحریک کرد. اسیدزنی چاه نفت یک فرایند معمول در صنعت تولید نفت دریای شمال  است.

اطلاعات ایمنی درباره هیدروکلریک اسید

 HCL در دمای اتاق در فاز مایع است  و زمانی که دارای میزان غلظت بالایی باشد، بسیار خورنده است و می تواند منجر به آسیب هایی مانند سوختگی های شیمیایی بشود. در زمان کار با آن باید حتما از دستکش و عینک ایمنی استفاده کرد. چرا که اگر  HCL با چشم تماس پیدا کند ممکن است باعث آسیب هایی به چشم و یا حتی کوری انسان بشود.

در صورت بلعیده شدن نیز اسید HCL غلیظ می تواند منجر به آسیب های شدیدی به دهان, گلو , مری و معده انسان بزند. از این جهت توصیه می شود همواره پیش از شروع به کار حتما MSDS هیدروکلریک اسید مطالعه گردد.

بازار جهانی

هیدروکلریک اسیدهای تجاری در محلول هایی با غلظت 10 تا 38% تولید می شوند. تولید این ترکیب با غلظت هایی بیش از 40% نیز به لحاظ شیمیایی امکان پذیر است اما میزان تبخیر در این ترکیب، درصد ها آنقدر زیاد است که حمل و نگهداری آن نیاز به تجهیزات و عملیات هایی اضافی دارد که هزینه بر خواهد بود، مانند سردسازی و فشرده سازی. گرید صنعتی این ترکیب دارای غلظتی در حدود 30 تا 35% است. این مقدار برای غلظت, مقدار بهینه ای است که با در نظر گرفتن هم بازده فرآیند و هم میزان هدر رفت ناشی از تبخیر بدست آمده است.

در ایالات متحده محلول 20 تا 32% از این ترکیب با نام muriatic acid شناخته می شود. بزرگترین تولید کننده ی این ترکیب در سراسر جهان در حال حاضر کمپانی Dow Chemical است که با میزان تولید سالانه چیزی در حدود 2 میلیون تن در سال عنوان بزرگترین تولید کننده ی HCL را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر میزان ظرفیت جهانی تولید این اسید چیزی در حدود 20 میلیون تن در سال است.



همچنین بخوانید...

1398/05/14 مقالات شیمی بازار جهانی هیدروکلریک اسید بازار هیدروکلریک اسید هیدروکلریک اسید چیست کاربرد هیدروکلریک اسید قیمت هیدروکلریک اسید هیدروکلریک اسید HCl مواد شیمیایی صنعت حفاری

دیدگاه خود را بنویسید

  • {{value}}
این دیدگاه به عنوان پاسخ شما به دیدگاهی دیگر ارسال خواهد شد. برای صرف نظر از ارسال این پاسخ، بر روی گزینه‌ی انصراف کلیک کنید.
دیدگاه خود را بنویسید.
کمی صبر کنید...
گروه صنعتی کِــنور
مجموعه کِنورآسیا خردادماه سال 1377 باهدف استفاده بهینه از توان مهندسان جوان ایرانی در پروژه‌های رو به رشد صنعت نفت و گاز تأسیس گردید. تکیه‌گاه اصلی این شرکت از ابتدا دانش فنی مدیران و مهندسین باتجربه و تلاش و انگیزه جوانان این مرزوبوم بوده است و از همان بدو شکل‌گیری به دنبال انتقال دانش فنی و دستاوردهای شرکت‌های صاحب‌نام بین‌المللی جهت بهره‌گیری در صنایع داخل بوده است.
عضویت خبرنامه
عضو خبرنامه ماهانه وب‌سایت شوید و تازه‌ترین نوشته‌ها را در پست الکترونیک خود دریافت کنید.
آدرس پست الکترونیک خود را بنویسید.
کمی صبر کنید...