鹽酸的應用領(lǐng)域
日期:2018/12/27 2:40:11 | 人氣:909 | TAG
鹽酸(IUPAC名:chlorane ),又名氫氯酸(英語(yǔ):hydrochloric acid),是氯化氫(化學(xué)式:HCl)的水溶液,屬于一元無(wú)機強酸,工業(yè)用途廣泛。鹽酸的性狀為無(wú)色透明的液體,有強烈的刺鼻氣味,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸(質(zhì)量分數約為37%)具有極強的揮發(fā)性,因此盛有濃鹽酸的容器打開(kāi)后氯化氫氣體會(huì )揮發(fā),與空氣中的水蒸氣結合產(chǎn)生鹽酸小液滴,使瓶口上方出現酸霧。鹽酸是胃酸的主要成分,它能夠促進(jìn)食物消化、抵御微生物感染。
16世紀,利巴菲烏斯正式記載了純凈鹽酸的制備方法:將濃硫酸與食鹽混合加熱 。之后格勞勃、普利斯特里、戴維等化學(xué)家也在他們的研究中使用了鹽酸。
工業(yè)革命期間,鹽酸開(kāi)始大量生產(chǎn)?;瘜W(xué)工業(yè)中,鹽酸有許多重要應用,對產(chǎn)品的質(zhì)量起決定性作用。鹽酸可用于酸洗鋼材,也是大規模制備許多無(wú)機、有機化合物所需的化學(xué)試劑,例如PVC塑料的前體氯乙烯。鹽酸還有許多小規模的用途,比如用于家務(wù)清潔、生產(chǎn)明膠及其他食品添加劑、除水垢試劑、皮革加工 。全球每年生產(chǎn)約兩千萬(wàn)噸的鹽酸。
應用領(lǐng)域
人體用途
人類(lèi)和其他動(dòng)物的胃壁上有一種特殊的腺體,能把吃下去的食鹽變成鹽酸。鹽酸是胃液的一種成分(濃度約為0.5%),它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最適合的pH值,它還能使食鹽中的蛋白質(zhì)變性而易于水解,以及殺死隨食物進(jìn)入胃里的細菌的作用。此外,鹽酸進(jìn)入小腸后,可促進(jìn)胰液、腸液的分泌以及膽汁的分泌和排放,酸性環(huán)境還有助于小腸內鐵和鈣的吸收。
日常用途
制取潔廁靈、除銹劑等日用品。
工業(yè)用途
鹽酸是一種無(wú)機強酸,在工業(yè)加工中有著(zhù)廣泛的應用,例如金屬的精煉。鹽酸往往能夠決定產(chǎn)品的質(zhì)量。
分析化學(xué)
在分析化學(xué)中,用酸來(lái)測定堿的濃度時(shí),一般都用鹽酸來(lái)滴定。用強酸滴定可使終點(diǎn)更明顯,從而得到的結果更精確。在1標準大氣壓下,20.2%的鹽酸可組成恒沸溶液,常用作一定氣壓下定量分析中的基準物。其恒沸時(shí)的濃度會(huì )隨著(zhù)氣壓的改變而改變。
酸洗鋼材
鹽酸一個(gè)最重要的用途是酸洗鋼材。在后續處理鐵或鋼材(擠壓、軋制、鍍鋅等)之前,可用鹽酸反應掉表面的銹或鐵氧化物。通常使用濃度為18%的鹽酸溶液作為酸洗劑來(lái)清洗碳鋼:
剩余的廢酸常再用作氯化亞鐵溶液,但其中重金屬含量較高,故這種做法已經(jīng)逐漸變少。
酸洗鋼材工業(yè)發(fā)展了鹽酸再生工藝,如噴霧焙燒爐或流化床鹽酸再生工藝等。這些工藝能讓氯化氫氣體從酸洗液中再生。其中最常見(jiàn)的是高溫水解工藝,其反應方程式如下:
將制得的氯化氫氣體溶于水即又得到鹽酸。通過(guò)對廢酸的回收,人們建立了一個(gè)封閉的酸循環(huán)。副產(chǎn)品氧化鐵在各種工業(yè)加工流程中也有較多應用。
制備有機化合物
鹽酸的另一大主要用途是制備有機化合物,例如合成PVC塑料的原料氯乙烯、二氯乙烷、聚碳酸酯的前體雙酚A、催化膠黏劑聚乙烯醇縮甲醛、抗壞血酸等。企業(yè)合成PVC時(shí)通常不用市售的,而使用內部制備的鹽酸。鹽酸在制藥方面也有很大的用途。
制備無(wú)機化合物
鹽酸可以發(fā)生酸堿反應,故能制備許多無(wú)機化合物,例如處理水所需的化學(xué)品氯化鐵與聚合氯化鋁(簡(jiǎn)稱(chēng)聚鋁,PAC):(用赤鐵礦制備氯化鐵)
氯化鐵與聚鋁在污水處理、紙、飲用水等的生產(chǎn)中起絮凝劑和混凝劑的作用。
用鹽酸還可以制備其他的無(wú)機物,包括道路用鹽氯化鈣、電鍍用鹽氯化鎳、鍍鋅工業(yè)和電池制造業(yè)用鹽氯化鋅等。另外,常通過(guò)氯化鋅活化法從木炭制備活性炭。(用石灰石制備氯化鈣)
控制pH及中和堿液
鹽酸可以用來(lái)調節溶液的pH值:
在工業(yè)中對純度的要求極高時(shí)(如用于食品、制藥及飲用水等),常用高純的鹽酸來(lái)調節水流的pH;要求相對不高時(shí),工業(yè)純的鹽酸已足以中和廢水,或處理游泳池中的水。
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的再生
高質(zhì)量的鹽酸常用于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的再生。陽(yáng)離子交換廣泛用于礦泉水生產(chǎn)中,除去溶液中含有的、等離子,而鹽酸可以沖掉反應后樹(shù)脂中的這些離子。一個(gè) 替換一個(gè) , 則需要兩個(gè) 。
離子交換樹(shù)脂和軟化水在幾乎所有的化學(xué)工業(yè)中都有應用,尤其是飲用水生產(chǎn)和食品工業(yè)。
其他應用
鹽酸還有許多小規模的用途,比如皮革加工、食鹽生產(chǎn)、家務(wù)用清潔劑,以及用于建筑業(yè)。石油工業(yè)也常用鹽酸:將鹽酸注入油井中以溶解巖石,形成一個(gè)巨大的空洞。此法在北海油田的石油開(kāi)采工業(yè)中經(jīng)常用到。
鹽酸可以溶解碳酸鈣,其應用包括除水垢或砌磚使用的石灰砂漿,但鹽酸較為危險,使用時(shí)需謹慎。它與石灰砂漿中的碳酸鈣反應生成氯化鈣、二氧化碳和水:
在明膠、食品、食品原料和食品添加劑的生產(chǎn)中常用到鹽酸。典型例子有阿斯巴甜、果糖、檸檬酸、賴(lài)氨酸、酸水解植物蛋白等。這些工藝都使用食品級(非常純)的鹽酸。
安全措施
濃鹽酸(發(fā)煙鹽酸)會(huì )揮發(fā)出酸霧。鹽酸本身和酸霧都會(huì )腐蝕人體組織,可能會(huì )不可逆地損傷呼吸器官、眼部、皮膚和胃腸等。在將鹽酸與氧化劑(例如漂白劑次氯酸鈉或高錳酸鉀等)混合時(shí),會(huì )產(chǎn)生有毒氣體氯氣。
人們常穿戴個(gè)人防護裝備來(lái)減少處理鹽酸帶來(lái)的危害,包括乳膠手套、護目鏡、耐腐蝕的服裝與鞋等。美國國家環(huán)境保護局已將鹽酸定為有毒物質(zhì)。
氯化氫的危險性取決于其濃度。
評論
-
管理員剛剛
暫無(wú)任何留言!