saltsyre

Generell
Etternavn	saltsyre
andre navn	Saltsyre Acidum saltsyre E 507 HCl (aq)
Molekylær formel	HCl x (H 2 O) ${\ displaystyle \ cdot}$
Kort beskrivelse	fargeløs væske, ofte gulaktig på grunn av urenheter, med en skarp lukt
Eksterne identifikatorer / databaser
CAS-nummer 7647-01-0 ( hydrogenklorid ) EF-nummer 933-977-5 ECHA InfoCard 100.210.665 PubChem 313 Wikidata Q2409
Legemiddelinformasjon
ATC-kode	A09 AB03 , B05 XA13
eiendommer
Molarmasse	36,46 g mol −1
Fysisk tilstand	væske
tetthet	1,19 g cm −3 (37 prosent løsning)
Smeltepunkt	−30 ° C (37 prosent løsning)
Damptrykk	190 timer Pa (20 ° C, 37 prosent løsning)
sikkerhetsinstruksjoner
Vær oppmerksom på unntaket fra merkekravet for medisiner, medisinsk utstyr, kosmetikk, mat og dyrefôr GHS-faremerking fra  forordning (EF) nr. 1272/2008 (CLP) , utvidet om nødvendig fare H- og P-setninger H: 290-314-335 P: 280-303 + 361 + 353-305 + 351 + 338 + 310
MAK	2 ml m −3 eller 3,0 mg m −3
Så langt som mulig og vanlig, brukes SI-enheter . Med mindre annet er oppgitt, gjelder opplysningene standardbetingelser .

Saltsyre ( HCl [ aq ] ), også kjent som saltsyre , er en vandig løsning av gassformig hydrogenklorid som protolyseres til oksonium- og kloridioner . Det er en sterk, uorganisk syre og er en av mineralsyrene . Deres salter er kalt klorider , den mest kjente er natriumklorid (NaCl, bordsalt).

historie

Bruken av dem er allerede nevnt indirekte av Plinius , ved separasjon av gull og sølv i gruvedrift, når bordsalt og vitriol danner saltsyre ved høye temperaturer, som danner en forbindelse med sølvet. Kanskje nevner Georgius Agricola en lignende prosess for å skille sølv i sin De Re Metallica fra 1556 (oppskriften som er gitt vil gi saltsyre hvis salt var ment å være bordsalt). Pseudo-Geber (1200-tallet) beskrev en reaksjon av kvikksølv etter oppvarming med bordsalt og alun eller jernsulfat, hvorved fine hvite nåler av kvikksølvklorid ble dannet ved reaksjon med saltsyre. Han og middelalderens alkymister var også kjent med aqua regia , som ble produsert ved å tilsette salmia (ammoniumklorid) eller bordsalt til salpetersyre. På 1400-tallet ble saltsyre og dens bruk for å myke opp bein og elfenben for utskjæring nevnt, først i et anonymt manuskript fra midten av 1400-tallet ved Universitetet i Bologna, deretter i en oppskrift av Caterina Sforza (1490). Den ble produsert av begge forfattere ved oppvarming av bordsalt og vitriol og destillasjon.

I første halvdel av 1400-tallet vant Basil Valentine saltsyre ved omsetning av halitt (bergsalt) med jernholdig sulfat . I 1597 nevner Libavius saltsyre i sin bok Alchemia , men den ble også nevnt av Giambattista della Porta (Magiae Naturalis 1558, 1589) som det beste middel for å bleke tennene. Johann Rudolph Glauber lyktes i å produsere den i stor skala fra bordsalt og svovelsyre på 1600-tallet. Lavoisier kalt saltsyre syre muriatique ( lat. Muria , saltlake '). Kilder som inneholder bordsalt er fremdeles kjent i dag som Muriatic Springs . I Nord-Amerika kalles saltsyre også muriatsyre .

Hendelse

I naturen finnes saltsyre i vulkanske gasser og er sterkt fortynnet i kratersjøer. Det forekommer i fri form i magesaften hos virveldyr (0,1 til 0,5 prosentprosent). Forekomsten av salter av saltsyre, som bergsalt og oppløst i sjøvann, er nesten uuttømmelig .

Presentasjon og utvinning

Saltsyre produseres i laboratoriet fra konsentrert svovelsyre og bordsalt (derav navnet):

${\ displaystyle \ mathrm {NaCl _ {(s)} + {H_ {2} SO_ {4}} _ {(l)} \ longrightarrow {NaHSO_ {4}} _ {(s)} + HCl _ {(g )}}}$

Svovelsyren fortrenger hydrogenkloridet fra saltet. Siden hydrogenklorid er gass, trekkes det kontinuerlig ut av likevekten, som nesten utelukkende er på siden av produktene. Det resulterende natriumhydrogensulfat er et surt svovelsyresalt. Den resulterende hydrogenkloridgassen føres deretter inn i vann:

${\ displaystyle \ mathrm {HCl _ {(g)} + H_ {2} O _ {(l)} \ longrightarrow H_ {3} O _ {(aq)} ^ {+} + Cl _ {(aq)} ^ {-}}}$

Saltsyre med høyere masseforhold av hydrogenklorid er også kjent som røygende saltsyre , da hydrogenkloridgass slipper ut og saltsyre dannes igjen med vannet fra fuktigheten, slik at en hvit tåke dannes over åpne kar.

I den kjemiske industrien oppnås hydrogenklorid med høy renhet ved omsetning av hydrogen med klor :

${\ displaystyle \ mathrm {H_ {2} + Cl_ {2} \ longrightarrow 2 \, HCl}}$

Også her får hydrogenkloridet reagere med vann.

Teknisk ren saltsyre er hovedsakelig et biprodukt av klorering av organiske forbindelser.

eiendommer

Hydrogenkloridgass oppløses meget godt i vann : Ved 0 ° C ble 1 liter vann, hvis det fremdeles er i flytende fase , oppløser 815 g eller 507 liter gass med utvikling av varme. Ved 20 ° C inneholder en liter mettet saltsyre 720 g HC1. Konsentrasjonsavhengigheten av tettheten er vist i tabellen til høyre, hvor det tilfeldigvis er et enkelt aritmetisk forhold mellom den og prosentandelen hydrogenklorid: De doble desimalene tilsvarer omtrent konsentrasjonen, f.eks. B. en saltsyre med en tetthet på 1,10 g · cm ^{−3 og} et HCl-innhold på 20 prosent. ${\ displaystyle \ rho}$

${\ displaystyle \% = 200 \ cdot (\ rho -1)}$

Den smelter og koker oppførsel av saltsyre er svært avhengig av dets sammensetning. I den faste fasen dannes fire støkiometriske hydrater med definerte smeltepunkter. Dette er et monohydrat HCl-H ₂ O med et smeltepunkt på -15 ° C, et dihydrat HCl 2 H ₂ O med et smeltepunkt på -18 ° C, et trihydrat HCl 3 H ₂ O med et smeltepunkt på -25 ° C og en heksahydrat HCl 6H ₂ O med et smeltepunkt på -70 ° C. Fasediagrammet viser tilsvarende eutektiske smelter for sammensetninger mellom de støkiometriske hydratene . Disse er for en blanding av mono- og dihydrat med en massefraksjon av hydrogenklorid på 57,3% ved -23 ° C, for dihydrat og trihydrat med en massefraksjon på 44,0% ved -28 ° C, for tri- og heksahydrat med en massefraksjon på 26,6% ved -73 ° C og av heksahydrat og is med en massefraksjon på 23,0% ved -75 ° C. I tillegg dannes et metastabilt eutektisk middel mellom trihydratet og isen med en massefraksjon på 24,8% ved -87 ° C. I konsentrasjonsområdet fra 0 til 25% observeres et kraftig fall i smeltepunktet. Den damp-væske-fasediagrammet mellom hydrogenklorid og vann viser en negativ azeotrop . Det resulterende azeotrope kokepunktet maksimalt er ved normalt trykk med en massefraksjon på 20,2% ved 109 ° C. Ved inndamping av saltsyreoppløsninger med en konsentrasjon som avviker fra azeotropesammensetningen, blir overskuddskomponenten først fordampet, dvs. Med andre ord, når det gjelder saltsyre med en massefraksjon på <20,2%, skjer konsentrasjon, når det gjelder saltsyre med> 20,2%, reduseres konsentrasjonen til den konstantkokende azeotropsammensetningen er nådd. Kokekurven i fasediagrammet over azeotropesammensetningen korrelerer med løselighetskurven for hydrogenklorid i vann. Ved 25 ° C er det en massefraksjon på 42%, som tilsvarer den "røykende" saltsyren.

• 

  Binær fast-væske-likevekt av hydrogenklorid med vann

• 

  Binær damp-væske-likevekt mellom hydrogenklorid og vann

Hydrogenklorid dissosieres helt i vann , saltsyre med 32% har en pH-verdi på -1. I fuktig luft danner hydrogenkloridgass en tåke av fine saltsyredråper. Fortynnet saltsyre er en god leder av elektrisitet .

Reaksjoner

Ved reaksjon av saltsyre med vandig ammoniakkoppløsning for å danne hvite røyk av ammoniumklorid .

Saltsyre oppløser de fleste metaller med unntak av edle metaller og noen få andre (for eksempel tantal og germanium ) med dannelse av klorider og hydrogen , med mindre disse er beskyttet av passivering .

${\ displaystyle \ mathrm {Mg \ + \ 2 \ HCl \ \ longrightarrow \ MgCl_ {2} \ + \ H_ {2} \ uparrow}}$

Det er veldig egnet for å fjerne oksydlag fra metaller, ettersom metalloksider reagerer med saltsyre for å danne klorider og vann:

${\ displaystyle \ mathrm {CuO \ + \ 2 \ HCl \ \ longrightarrow \ CuCl_ {2} \ + \ H_ {2} O}}$

Ammoniumklorid kan oppnås ved å nøytralisere saltsyre med vandig ammoniakkoppløsning :

${\ displaystyle \ mathrm {NH_ {3} + HCl \ longrightarrow NH_ {4} Cl}}$

En blanding av saltsyre og salpetersyre blir kalt kongevann fordi det kan også oppløse gull , “kongen av metaller”. I tillegg til den oksiderende effekten av nitrosylklorid og begynnende klor, bidrar også reduksjonen i den effektive gullionkonsentrasjonen gjennom kompleksdannelse til dette:

${\ displaystyle \ mathrm {Au ^ {3 +} \ + \ 4 \ Cl ^ {-} \ \ longrightarrow \ AuCl_ {4} ^ {-}}}$

bruk

Saltsyre er en viktig basiskjemikalie med stor betydning i den kjemiske industrien som en uorganisk syre. Den brukes for eksempel i prosessering av malm og rå fosfat . Den brukes til å stimulere petroleums- og naturgassprober , spesielt i karbonatforekomster, men også i sandsteinsavsetninger. Med deres hjelp er det også z. B. Kalsiumkarbonatavleiringer på utstyr ble fjernet og rengjøring ble utført etter boring med filtergrus (" gruspakke ") og selve borehull. I metallprosessering brukes den til beising , etsning og lodding . I tillegg brukes fortynnet saltsyre i konstruksjonen for å fjerne mørtelrester fra mur - såkalt forsuring . Etter fuging fjerner flislegger kalk fra flisene med fortynnet saltsyre.

Saltsyre er også et viktig reagens i kjemisk analyse . Den er i stand til å skille en gruppe metaller som danner dårlig oppløselige klorider fra andre metaller ved utfelling . Disse kan deretter analyseres videre separat (se saltsyregruppe ). Den Alkalimetry er et annet område av anvendelse av saltsyre.

Som tilsetningsstoff har saltsyre betegnelsen E 507.

I farmasøytisk industri brukes saltsyre til å omdanne basiske medikamenter som er lite oppløselige eller uoppløselige i vann (eksempler: ciprofloxacin , citalopram , clenbuterol , clindamycin , dibenzepin ) til mer løselige hydroklorider .

En av de viktigste bruksområdene med saltsyre er beising av stål til rust eller jernoksidvekter av jern eller stål før påfølgende behandling for å fjerne slikt. B. ved ekstrudering , rulling , galvanisering og andre teknikker.

${\ displaystyle \ mathrm {Fe_ {2} O_ {3} + Fe + 6 \ HCl \ longrightarrow 3 \ FeCl_ {2} +3 \ H_ {2} O}}$

I stålbeisningsindustrien er det utviklet saltsyre- regenereringsprosesser, slik som sprøyteristing eller HCl-regenereringsprosessen med fluidisert sjikt, som HCI kan utvinnes fra brukt syrevæske. Den vanligste regenereringsprosessen er pyrohydrolyseprosessen:

${\ displaystyle \ mathrm {4 \ FeCl_ {2} +4 \ H_ {2} O + O_ {2} \ longrightarrow 8 \ HCl + 2 \ Fe_ {2} O_ {3}}}$

Å gjenvinne den brukte syren skaper en lukket syklus. Den jernoksyd ved- produkt av regenereringsprosessen er verdifull og benyttes i en rekke av sekundære industrier.

I normale syre-basereaksjoner kan saltsyre brukes til å produsere mange produkter som fører til uorganiske forbindelser . Disse inkluderer kjemikalier for vannbehandling , som jern (III) klorid og polyaluminiumklorid .

${\ displaystyle \ mathrm {Fe_ {2} O_ {3} +6 \ HCl \ longrightarrow 2 \ FeCl_ {3} +3 \ H_ {2} O}}$

Jern (III) klorid og også polyaluminiumklorid brukes som flokkuleringsmidler i avløpsrensing , drikkevannsproduksjon og papirproduksjon .

Andre uorganiske forbindelser som produseres med saltsyre er kalsiumklorid som veisalt , nikkel (II) klorid for galvanisering og sinkklorid for galvanisering og batteriproduksjon .

${\ displaystyle \ mathrm {CaCO_ {3} +2 \ HCl \ longrightarrow CaCl_ {2} + CO_ {2} + H_ {2} O}}$

Biologisk betydning

Hos mennesker og dyr er saltsyre en komponent i magesaft , der den blant annet forårsaker denaturering av proteiner , men tjener også til å drepe mikroorganismer før de kommer inn i det videre fordøyelsessystemet. Det skaper også det sure miljøet der fordøyelsesenzymet pepsin er mest effektivt.

bevis

Saltsyre demonstreres på den ene siden av sin sure karakter. I tillegg kan en identifiserer den klor - anionet i meget fortynnet oppløsning (med et overskudd av kloridioner er et løselig kompleks dannes Dichloroargentat) ved tilsetning av sølvnitratoppløsning , karakterisert ved at det tungtoppløselige sølvkloridbunnfallet:

${\ displaystyle \ mathrm {HCl \ + \ AgNO_ {3} \ \ longrightarrow \ HNO_ {3} \ + \ AgCl}}$

Hvis det resulterende hvite bunnfallet oppløses i fortynnet ammoniakkvann for å danne komplekser, blir beviset gitt at det var kloridioner:

${\ displaystyle \ mathrm {AgCl \ +2 \ NH_ {3} \ \ longrightarrow \ [Ag (NH_ {3}) _ {2}] ^ {+} \ + \ Cl ^ {-}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {AgCl \ + \ HCl \ \ longrightarrow \ [AgCl_ {2}] ^ {-} \ + \ H ^ {+}}}$

Er saltsyre med mangandioksid ( mangandoppvarmet ), resultatet er klor :

${\ displaystyle \ mathrm {4 \ HCl \ + \ MnO_ {2} \ \ longrightarrow \ Cl_ {2} \ + \ MnCl_ {2} \ + \ 2 \ H_ {2} O}}$

Saltsyreinnholdet i en løsning bestemmes ved titrering med natriumhydroksydoppløsning ( acidimitry , dimensjonsanalyse ). Fotometri kan denne bestemmelsen og klorider ved hjelp av kvikksølvsalt av kloranil utføre. Innholdet av saltsyre i magesaft bestemmes med Günzburgs reagens .

weblenker

Wiktionary: Saltsyre  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Individuelle bevis

1. ↑ Oppføring på E 507: Saltsyre i den europeiske databasen om tilsetningsstoffer, tilgjengelig 29. desember 2020.
2. ↑ ^{a b c d e f g} Oppføring av saltsyre i GESTIS stoffdatabase til IFA , åpnet 8. januar 2021. (JavaScript kreves)
3. ↑ Oppføring av saltsyre i klassifiserings- og merkelisten til European Chemicals Agency (ECHA), tilgjengelig 1. februar 2016. Produsenter eller distributører kan utvide den harmoniserte klassifiseringen og merkingen .
4. ↑ Om saltsyre tidlig: Ladislao Reti, Hvor gammel er saltsyre?, Chymia, bind 10, 1965, s.11-23
5. ^ Il libro dei colori, redigert av O. Guerrini, C. Ricci, Bologna 1887
6. ↑ Trykt i Pier Desiderio Pasolini, Caterina Sforza, 3 bind, Roma 1893
7. ^ Oppføring av hydrogenklorid i GESTIS stoffdatabasen til IFA , åpnet 26. juni 2011. (JavaScript kreves)
8. ↑ alle data fra Gmelin's Handbook of Inorganic Chemistry, System Number 6 Chlorine, Verlag Chemie Berlin 1927 og Gmelin's Handbook of Inorganic Chemistry, System Number 6 Chlorine, Supplementary Volume Part B - Delivery 1, Verlag Chemie Weinheim 1968.
9. ^ Axel Kleemann , Jürgen Engel, Bernd Kutscher og Dietmar Reichert: Pharmaceutical Substances , 4. utgave (2000), 2 bind utgitt av Thieme-Verlag Stuttgart, ISBN 978-1-58890-031-9 ; online siden 2003 med halvårlige tillegg og oppdateringer.
10. ^ Saltsyre . I: Chemicals Economics Handbook . SRI International , 2001, s. 733.4000A-733.3003F.
11. ↑ ^{a b} Greenwood og Earnshaw, s. 946-48
12. ↑ Entry på Günzburg reagens. I: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, åpnet 24. september 2014.