اسید کلریدریک (Hydrochloric Acid) که به نام های هیدروژن کلراید ، اسید کلروهیدریک یا جوهر نمک شناخته می شود محلول بی رنگ کلرید هیدروژن (HCl) در آب است. اسید کلریدریک یک اسید معدنی قوی و بسیار خورنده است که کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارد.

این ماده در دمای اتاق مایعی بی رنگ تا کمی زرد ، خورنده و غیر قابل اشتعال است که از هوا سنگین تر است و بوی تحریک کننده ای دارد. در معرض هوا این اسید بخارهای خورنده سفید و متراکم ایجاد می کند. این ماده در غلظت های مختلف تولید شده و در دسترس است ولی آماده سازی غلظت های بالای این اسید به دلیل فراریت آن دشوار است.

اسید کلریدریک به طور طبیعی توسط سلولهای بدن ما تولید می شود تا به هضم مواد غذایی در معده کمک کند. البته معده با ترشح یک لایه مخاطی ضخیم خودش را از این اسید قوی محافظت می کند و با ترشح بی کربنات سدیم شرایط بافری در معده ایجاد می شود. سوزش سر دل یا زخم معده می تواند در صورت عدم موفقیت این مکانیسم ها ایجاد شود.

این ماده به صورت سنتتیک نیز برای انواع کاربردهای صنعتی و تجاری تولید می شود. برای این کاربردها ، اسید کلریدریک با حل شدن گاز کلرید هیدروژن در آب تشکیل می شود.

روش های زیادی برای تولید این ماده وجود دارد ولی تولید گسترده اسید هیدرو کلریدریک در مقیاس صنعتی تقریباً همیشه با سایر مواد شیمیایی ادغام می شود.

ویژگی های شیمیایی و فیزیکی اسید کلریدریک

اسید هیدروکلریک نمک یون هیدرونیوم (⁺H₃O) و کلرید است. این ماده معمولاً با ترکیب گاز هیدروژن کلراید با آب تهیه می شود. pH اسید کلریدریک 0 تا 2 می باشد. این اسید یک اسید قوی به شمار می رود، زیرا کاملا در آب جدا می شود. بنابراین می توان از آن برای تهیه نمک های حاوی آنیون کلرید استفاده کرد.

 

هیدروژن کلرید یک اسید قوی می باشد و دارای یک Ka بزرگ است که بیانگر تفکیک کامل این اسید در آب می باشد. طبق تخمین های تئوریک، Pka این اسید 5.9- است. با این حال، تمایز بین گاز کلرید هیدروژن و اسید کلریدریک مهم است. به دلیل اثر همتراز کنندگی، اسیدیته هیدروکلریک اسید (HCl محلول) تنها به اندازه قوی ترین پروتون دهنده موجود در آب می باشد، یعنی پروتون آب پوشیده که به نام یون هیدرونیوم نیز شناخته می شود. تنها استثنا هنگامی است که غلظت زیاد است و رفتار با حالت ایده آل تفاوت دارد. هنگامی که نمک های کلرید مانند NaCl به HCl آبی اضافه می شوند، فقط یک اثر جزئی بر روی pH دارند، این به ما نشان می دهد که یون کلر (^–Cl) یک باز مزدوج بسیار ضعیف است و HCl کاملا در محلول آبی تفکیک شده است. pH محلول های رقیق HCl با فرض تفکیک کامل ^–Cl و ⁺H پیش بینی شده اند.

از میان شش اسید معدنی قوی رایج در شیمی، اسید کلریدریک به عنوان یک اسید مونوپروتیک کمتر احتمال دارد که تحت واکنش کاهش-اکسایش قرار گیرد. این یکی از کم خطرترین اسیدهای قوی می باشد، زیرا علیرغم اسیدیته بودن، از یون کلرید غیر واکنشی و غیر سمی تشکیل شده است. محلول های اسید کلریدریک با قدرت متوسط در هنگام ذخیره سازی کاملا پایدار هستند و غلظت آن ها با گذشت زمان بدون تغییر باقی می ماند.

اسید کلریدریک اسید ترجیحی برای تعیین مقدار بازها است. تیترانت های قوی اسید به دلیل داشتن یک نقطه پایانی مشخص تر، نتایج دقیق تری می دهند. اسید کلریدریک به عنوان مخلوط دوتایی (دو جزئی) HCl و H₂O دارای یک آزئوتروپ در 20.2 درصد اسید کلریدریک و 108.6 درجه سانتی گراد (227 درجه فارنهایت) است که می توان آن را به عنوان یک استاندارد اولیه در تجزیه و تحلیل کمی استفاده کرد، اگرچه غلظت دقیق آن به فشار جوی که در آن تولید شده است بستگی دارد.

اسید کلریدریک به طور مکرر در شیمی تجزیه برای تهیه نمونه به منظور تجزیه استفاده می شود. اسید کلریدریک غلیظ بسیاری از فلزات و کلریدهای فلزی اکسید شده و گاز هیدروژن را در خود حل می کند. همچنین با ترکیبات قلیایی مانند کربنات سدیم یا اکسید مس (II) واکنش می دهد و کلریدهای محلول قابل تجزیه و تحلیل را تشکیل می دهد.

 

کاربردهای جوهر نمک یا اسید کلریدریک چیست ؟

این ماده یک اسید خورنده و قوی است که می توان از آن برای ساخت فولاد برای پل ها و خودروها استفاده کرد. این ماده در صنایع شیمیایی در تولید گسترده وینیل کلرید برای پلاستیک PVC مورد استفاده قرار می گیرد و یکی از مواد شیمیایی تولید کننده فوم پلی اورتان و کلرید کلسیم است.

خصوصیات فیزیکی جوهر نمک ، مانند نقاط جوش و ذوب ، چگالی و pH  به غلظت یا مولاریته HCl در محلول آبی بستگی دارد. این محلول ها در غلظت های بسیار کم و نزدیک به ۰٪ هیدروکلراید تا بیش از ۴۰٪ تهیه می شوند.

سایر کاربردهای متداول اسید کلریدریک در تولید مواد غذایی است. این اسید برای تصفیه نمک های سفره استفاده می شود. علاوه بر این ، HCl بیشتر برای تنظیم اسیدیته  محلول ها مورد استفاده قرار می گیرد و از آن در کنترل pH محصولات دارویی ، غذاها و آب استفاده می شود.

جوهر نمک برای از بین بردن زنگ زدگی و سایر ناخالصی ها از کربن ، آلیاژ و فولاد ضد زنگ استفاده می شود . علاوه بر این HCL  برای تهیه فولاد جهت استفاده در بدنه خودرو ، پل ها و لوازم خانگی ، اچینگ آلومینیوم و تمیز کردن فلزات استفاده می شود.

اسید کلریدریک یا جوهر نمک بسیار خورنده است و به دلیل همین طبیعت از آن به عنوان ماده شیمیایی برای از بین بردن لکه ها یا زنگ زدگی به ویژه از فلزاتی مانند آهن ، مس و سایر مواد استفاده می شود. این اسید اغلب به صورت رقیق استفاده می شود و معمولاً برای تمیز کردن کاشی ها در آشپزخانه و حمام مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین یک ماده ضد عفونی کننده می باشد. این ماده در صنایع نساجی برای سفید کردن لباس و فرآوری چرم در صنعت برنزه کردن چرم استفاده می شود.

در خانوارها، اسید کلریدریک رقیق اغلب به عنوان ماده رسوب زدایی به کار می رود.

در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند تصفیه فلز استفاده می شود.

در فرآوری چرم استفاده می شود.

مبدل های یونی اسید کلریدریک با کیفیت بالا در بازسازی رزین های تبادل یونی استفاده می شود. به طور ویژه برای شستشوی کاتیون ها از رزین ها مورد مصرف است.

در تجزیه و تحلیل شیمیایی برای تهیه نمونه استفاده می شود.

به طور صنعتی برای پردازش فولاد، مواد انتخابی برای پل های معلق و ماشین ها و کامیون ها مورد استفاده قرار می گیرد.

در صنایع غذایی، از اسید کلریدریک به عنوان افزودنی غذایی و در تولید ژلاتین و فرآوری شکر نیز استفاده می شود. همچنین در فرآوری انواع محصولات غذایی مانند شربت ذرت، نوشابه ها، کوکی ها، کراکرها، کچاپ، غلات و سایر محصولات غذایی نیز به کار می رود. این ماده به عنوان عامل اسیدی کننده در سس ها، سبزیجات و مواد غذایی کنسرو شده به منظور تقویت طعم و کاهش فساد به کار می رود.

برای ایجاد محیط اسیدی در دستگاه های میکروفلوئیدیک مبتنی بر کاغذ، معمولاً مصرف می شود، اما، این اسید برای معرف های خشک مفید نیست، زیرا اسید هیدروکلراید کاملاً تبخیر می شود، بدون اینکه پس مانده ای باقی بماند.

این ماده به منظور حفظ سطح بهینه pH در آب استخرهای شنا نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

این ماده در ساخت باتری، لامپ های فتوشیمیایی و مواد آتش بازی مورد مصرف است.

به هنگام واکنش اسید کلریدریک با سنگ آهک، کلرید کلسیم تولید می شود، که نوعی نمک برای استفاده در جاده های یخ زده است. کلرید کلسیم در تولید مواد غذایی به عنوان یک تثبیت کننده و قوام دهنده در کالاهای پخته شده و همچنین به عنوان ماده ضد میکروبی نیز مورد مصرف است.

از اسید هیدروکلریدریک در تولید کلریدها، برای پالایش سنگ معدن در تولید قلع و تانتال، به منظور تمیز کردن محصولات فلزی، در آبکاری فلزات، حذف رسوب از بویلر ها و دیگ های بخار، برای خنثی سازی سیستم های بنیادی و به عنوان معرف آزمایشگاهی نیز استفاده می شود.

این ماده به عنوان کاتالیزور و حلال در سنتزهای آلی، در تولید کود و رنگ، هیدرولیز کردن نشاسته و پروتئین ها در محصولات غذایی و در صنایع عکاسی، نساجی و لاستیک سازی نیز استفاده می شود.

اسید کلریدریک در تولید ترکیبات آلی مانند وینیل کلرید و دی کلرواتان برای پلاستیک یا PVC (پلی وینیل کلراید) ، بیسفنول A و بسیاری دیگر از ترکیبات شیمیایی نیز به کار می رود.

به منظور تولید مواد شیمیایی مورد مصرف در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به کار می رود. این مواد شامل برخی از نمونه های پلی آلومینیوم کلراید، کلرید آهن (III)، اسید فریک و کربوهیدرات آلومینیومی می باشد.

در تولید نفت نیز به صخره یا ساختارهای سنگی تزریق می شود، تا منافذ بزرگ ایجاد کنند.

 

نکته :

اسید کلریدریک همچنین به منظور حفظ سطح بهینه pH در آب استخرهای شنا مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در ساخت باتری ، لامپ های فتوشیمیایی و مواد آتش بازی استفاده می شود. حتی برای پردازش قند و تولید ژلاتین نیز این ماده مورد کاربرد قرار می گیرد.

در صنایع غذایی از اسید هیدروکلریدریک در فرآوری انواع محصولات غذایی مانند شربت ذرت ، نوشابه ها ، کوکی ها ، کراکرها ، کچاپ و غلات و سایر محصولات غذایی استفاده می شود . این ماده به عنوان یک عامل اسیدی کننده در سس ها ، آب سبزیجات و مواد غذایی کنسرو شده به منظور تقویت طعم و کاهش فساد مورد استفاده قرار می گیرد.

هنگامی که اسید کلریدریک با سنگ آهک واکنش می دهد، کلرید کلسیم را تولید می کند که نوعی نمک برای استفاده در جاده های یخ زده است. کلرید کلسیم همچنین در تولید مواد غذایی به عنوان یک تثبیت کننده و قوام دهنده در کالاهای پخته شده و همچنین به عنوان ماده ضد میکروبی استفاده می کند.

از اسید هیدروکلریدریک در تولید کلریدها ، برای پالایش سنگ معدن در تولید قلع و تانتال، برای تمیز کردن محصولات فلزی ، در آبکاری ، حذف رسوب از دیگهای بخار ، برای خنثی سازی سیستم های بنیادی و به عنوان معرف آزمایشگاهی  استفاده می شود.

نکته :

این ماده به عنوان کاتالیزور و حلال در سنتزهای آلی ، در تولید کود و رنگ ، برای هیدرولیز کردن نشاسته و پروتئین ها در تهیه محصولات غذایی مختلف و در صنایع عکاسی ، نساجی و لاستیک سازی استفاده می شود.

اسید کلریدریک در تولید ترکیبات آلی مانند وینیل کلرید و دی کلرواتان برای پلاستیک یا PVC (پلی وینیل کلراید) ، بیسفنول A و بسیاری دیگر از ترکیبات استفاده می شود.

از این اسید برای تهیه ترکیباتی استفاده می شود که به عنوان مواد شیمیایی تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از نمونه ها شامل پلی آلومینیوم کلراید (PAC)، کلرید آهن (III)، اسید فریک، کربوهیدرات آلومینیومی هستند که در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد. اسید کلریدریک همچنین در بازسازی رزین های تبادل یونی مورد استفاده قرار می گیرد و بطور ویژه برای شستشوی کاتیون ها از رزین ها استفاده می شود.

اسید کلریدریک در تولید نفت نیز استفاده می شود، به این صورت که اسید کلریدریک به صخره یا ساختارهای سنگی تزریق می شود تا منافذ بزرگ ایجاد  کند این مسئله به طور قابل توجهی به تولید نفت کمک می کند

در خانوارها، اسید کلریدریک رقیق اغلب به عنوان ماده رسوب زدایی به کار می رود.

در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند تصفیه فلز استفاده می شود.

در فرآوری چرم استفاده می شود.

مبدل های یونی اسید کلریدریک با کیفیت بالا در بازسازی رزین های تبادل یونی استفاده می شود. به طور ویژه برای شستشوی کاتیون ها از رزین ها مورد مصرف است.

در تجزیه و تحلیل شیمیایی برای تهیه نمونه استفاده می شود.

به طور صنعتی برای پردازش فولاد، مواد انتخابی برای پل های معلق و ماشین ها و کامیون ها مورد استفاده قرار می گیرد.

در صنایع غذایی، از اسید کلریدریک به عنوان افزودنی غذایی و در تولید ژلاتین و فرآوری شکر نیز استفاده می شود. همچنین در فرآوری انواع محصولات غذایی مانند شربت ذرت، نوشابه ها، کوکی ها، کراکرها، کچاپ، غلات و سایر محصولات غذایی نیز به کار می رود. این ماده به عنوان عامل اسیدی کننده در سس ها، سبزیجات و مواد غذایی کنسرو شده به منظور تقویت طعم و کاهش فساد به کار می رود.

برای ایجاد محیط اسیدی در دستگاه های میکروفلوئیدیک مبتنی بر کاغذ، معمولاً مصرف می شود، اما، این اسید برای معرف های خشک مفید نیست، زیرا اسید هیدروکلراید کاملاً تبخیر می شود، بدون اینکه پس مانده ای باقی بماند.

این ماده به منظور حفظ سطح بهینه pH در آب استخرهای شنا نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

این ماده در ساخت باتری، لامپ های فتوشیمیایی و مواد آتش بازی مورد مصرف است.

به هنگام واکنش اسید کلریدریک با سنگ آهک، کلرید کلسیم تولید می شود، که نوعی نمک برای استفاده در جاده های یخ زده است. کلرید کلسیم در تولید مواد غذایی به عنوان یک تثبیت کننده و قوام دهنده در کالاهای پخته شده و همچنین به عنوان ماده ضد میکروبی نیز مورد مصرف است.

از اسید هیدروکلریدریک در تولید کلریدها، برای پالایش سنگ معدن در تولید قلع و تانتال، به منظور تمیز کردن محصولات فلزی، در آبکاری فلزات، حذف رسوب از بویلر ها و دیگ های بخار، برای خنثی سازی سیستم های بنیادی و به عنوان معرف آزمایشگاهی نیز استفاده می شود.

این ماده به عنوان کاتالیزور و حلال در سنتزهای آلی، در تولید کود و رنگ، هیدرولیز کردن نشاسته و پروتئین ها در محصولات غذایی و در صنایع عکاسی، نساجی و لاستیک سازی نیز استفاده می شود.

اسید کلریدریک در تولید ترکیبات آلی مانند وینیل کلرید و دی کلرواتان برای پلاستیک یا PVC (پلی وینیل کلراید) ، بیسفنول A و بسیاری دیگر از ترکیبات شیمیایی نیز به کار می رود.

به منظور تولید مواد شیمیایی مورد مصرف در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به کار می رود. این مواد شامل برخی از نمونه های پلی آلومینیوم کلراید، کلرید آهن (III)، اسید فریک و کربوهیدرات آلومینیومی می باشد.

در تولید نفت نیز به صخره یا ساختارهای سنگی تزریق می شود، تا منافذ بزرگ ایجاد کنند.

 

ایمنی و خطرات جوهر نمک

اسید کلریدریک به عنوان یک ماده سمی شناخته شده است  و غبار اسیدی آن ممکن است حاوی اسید هیدروکلریک متراکم ، معروف به دودهای اسید هیدروکلریدریک باشد. هم  مه و هم محلول های آن برای بافت های زنده خاصیت خورندگی دارند و این قابلیت را دارند که به صورت غیرقابل برگشت به اندام های تنفسی ، مو ، پوست و روده آسیب برسانند.

اسید کلریدریک به شكل غليظ و مایع بسيار خورنده است و در صورت تماس با پوست مي تواند باعث سوختگي شيميايي شود. مراکز کنترل و پیشگیری از بیماریهای ایالات متحده (CDC) خاطر نشان می کند ، این ترکیب در صورت پاشیده شدن در چشم ، می تواند باعث آسیب چشم ها ، حتی نابینایی شود. همچنین بلع اسید هیدروکلریک غلیظ می تواند باعث صدمات شدید دهان ، گلو ، مری و معده شود.

به گفته اداره غذا و داروی ایالات متحده (FDA) ، برخی از غذاها و نوشیدنی ها حاوی مقادیر کمی اسید کلریدریک هستند ، اما این مقادیر اندک در حین مصرف و هضم یا پس از جذب خنثی و بافر می شوند.

استفاده از تجهیزات ایمنی مثل دستکش‌های لاستیکی یا  PVC، عینک‌های محافظ چشم و لباس‌های مقاوم در برابر مواد شیمیایی هنگام کارکردن با این اسید برای به حداقل رساندن تماس ها توصیه می شود.

توجه داشته باشید که ظروف فلزی به دلیل خاصیت خورنده آن ، ظروف نگهداری مناسبی برای اسید کلریدریک نیستند. ظروف پلاستیکی مانند پلاستیک ساخته شده از PVC (پلی وینیل کلرید) می تواند برای ذخیره اسید کلریدریک استفاده شود.