المركب الكيميائي حمض الهيدروكلوريك أو حمض كلور الماء (بالإنجليزية: Hydrochloric acid)

هو محلول مائي لغاز كلوريد الهيدروجين HCl وهو حمض معدني قوي، وهو المكون الرئيس لحمض المعدة، وله نطاق استخدام واسع في الصناعة. التعامل مع حمض الهيدروكلوريك يجب أن يتم بحرص شديد مع اتخاذ احتياطات الامان الملائمة حيث أنه سائل شديد التآكلية.

كان لحمض الهيدروكلوريك أو حمض الميوريتك كما كان يسمى قديماً ، أهمية كبيرة منذ قديم الازل. واكتشفه جابر ابن الحيان في حوالي عام 800 م. واستخدم حمض الهيدروكلوريك في العصور الوسطى حيث كان السعي الدؤوب لإيجاد حجر الفيلسوف. ولاحقاً استخدمه العلماء الاوروبيين أمثال جلوبر ودافي وبريستلي ليتعلموا مباديء الكيماء الحديثة. خلال الثورة الصناعية أصبح سلعة كيميائية مهمة للكثير من التطبيقات ، وعلى ذلك انتاج المركبات العضوية على نطاق واسع ، كانتاج كلوريد الفينيل لصناعة لدائن بي في سي وال ام دي اي/تي دي اي لصناعة عديد اليوريثان ، وتطبيقات على نطاق صغير مثل انتاج الجيلاتين ومكونات أخرى في الغذاء ، ومعالجة الجلود. حالياً ، يبلغ انتاج العالم من غاز كلوريد الهيدروجين مايقارب ال 20 مليون طن.

حمض الهيدروكلوريك حمض احادي البروتون والذي يعني أنه يتأين ويعطي أيون هيدروجين واحد(بروتون واحد) H+. في حمض الهيدوكلوريك المائي يتحد أيون الهيدروجين مع جزيء ماء ليكون أيون الهيدرونيوم H3O+

يعتبر حمض الهيدروكلوريك من الأحماض الهيدروجينية والتي تتألف بصفة أساس من الهيدروجين مع عناصر أخرى , إلا أنها لاتحتوي على عنصر الأكسجين بصورة أو بأخرى .

تفرزمعدة الإنسان كميات صغيرة من هذا الحمض الذي يساعد في عملية الهضم (يوجد حمض الهيدروكلوريك في المعدة بنسبة 2% وقد تزيد هذه النسبة أو تقل ) . ومع ذلك فإنّ زيادة إفراز المعدة لهذا الحمض تسهم في تكوين تقرحات بالمعدة .

*الصيغة الكيميائية:

HCl

*الوزن الجزيئي:

36.46

*التركيب الكيميائي:

*الخواص الفيزيائية:

يوجد هذا الحمض في الظروف العادية على شكل غاز وينحل الغاز بسهولة في الماء مكوناً حمض كلوريد الهيدروجين HCl بتراكيز مختلفة تعتمد على كمية الغاز المذاب في الماء , ويوجد الحمض تجارياً بثلاثة تراكيز هي 28 % و 32 % و 37 % .

حمض الهيدروكلوريك سائل عديم اللون برائحة لاذعة كريهة . عندما يكون الحمض ذو لون أصفر فهذا يعني أنه يحتوي على شوائب من معادن مذابة فيه.

*الكثافة :

1.18 جم / سم3 ( عند تركيز 38 % )

*درجة الغليان:

48 درجة مئوية

*درجة الانصهار:

-26 درجة مئوية

حمض الهيدروكلوريك ذو توصيل ردئ للتيار الكهربي , يذوب حمض الهيدروكلوريك في البنزين والكحول والايثر بينما لا يذوب في الهيدروكربونات .

تحضير حمض الهيدروكلوريك

*تحضير حمض الهيدروكلوريك في الصناعة :

*تتمثل طرق صناعة حمض الهيدروكلوريك في أربع طرق رئيسية هي :

1- تفاعل أملاح الكلوريدات مع حمض الكبريتيك : مثل تفاعل كلوريد الصوديوم مع حمض الكبريت وذلك كما يلي :

H2SO4 + 2NaCl ------> Na2SO4 + 2HCl

*ويتم ذلك حسب الخطوات التالية :

1- يُحمص ( يشوى ) ملح كلوريد الصوديوم وحمض الكبريت في فرن ليتشكل غاز ( HCl ) وكبريتات الصوديوم

2- تمرر نواتج التفاعل على مبرد ( مبادل حراري ) , ثم يمرر الغاز المبرد في برج يحتوي على فحم الكوك وذلك لتنقيته من الشوائب .

3- يؤخذ غاز كلوريد الهيدروجين النقي من أعلى برج فحم الكوك ثم يمرر على برج الامتصاص بالماء فيذوب الغاز في الماء مكوناً حمض كلوريد الهيدروجين الذي يتم سحبه من أسفل البرج الى الخزانات .

الاتحاد المباشر بين الكلور والهيدروجين وفقاً للتفاعل التالي :

Cl2 + H2 ------> 2HCl

ثم إذابة الغاز الناتج (HCl ) في الماء بعد ذلك يتم تركيز المحلول للحصول على حمض الهيدروكلوريك المركز النقي .

3-كناتج ثانوي عند كلورة الهيدروكربونات الأروماتية أو الأليفاتية وفقاً للمعادلة التالية :

C6H6 + Cl2 ------> C6H5Cl + HCl

4- تفاعل كلوريد الصوديوم مع غاز ثاني أكسيد الكبريت في وجود الأكسجين وفقاً للمعادلة التالية :

x4NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O ------> 2Na2SO4 + 4HCl

عادة عند إنتاج حمض الهيدروكلوريك على نطاق واسع فذلك يتم بتكامل مع إنتاج كيماويات أخرى ، أي يتم إنتاجه على مجال واسع كعنصر يدخل في إنتاج مركبات كيميائية أخرى. في صناعة الكلورقلوي ، يتم تحليل الملح كهربياً وينتج الكلور الحر وكلوريد الصوديوم والهيدروجين. يتم إعادة اتحاد الكلور النقي مع الهيدروجين ويتم تكوين غاز كلوريد الهيدروجين النقي. وذلك التفاعل تفاعل طارد للحرارة.

Cl2 + H2 → 2 HCl

غاز كلوريد الهيدروجين الناتج يتم إذابته في ماء منزوع الأيونات حيث ينتج حمض هيدروكلوريك نقي.

*تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر:

يتم تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر بتفاعل حمض الكبريتيك المركز الساخن مع كلوريد الصوديوم حيث يتكون غاز كلوريد الهيدروجين الذي يذوب بشدة في الماء وينتج حمض الهيدروكلوريك .

H2SO4 + 2NaCl ------> Na2SO4 + 2HCl

الخواص الكيميائية

*يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع معظم المعادن الشائعة حيث يحرر الهيدروجين ويشكّل كلوريد المعدن كما في التفاعلات التالية :

*تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الصوديوم:

*تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع المغنيسيوم:

*تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الزنك:

*تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الحديد:

*كما يتفاعل حمض الهيدروكلوريك المخفف مع أكسيد الحديد ليتكون كلوريد الحديد:

FeO + 2 HCl ------> FeCl2 + H2O

*يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الإيثاين ببطء شديد:

C2H2 + HCl -----> H2C=CHCl + HCl -----> CH3CHCl2

*يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع كل الإيثانول والميثانول في وجود ( ZnCl2 ) حيث يتكون كلوريد الإيثيل وكلوريد الميثيل على التوالي :

C2H5OH + HCl ------> C2H5Cl + H2O

CH3OH + HCl ------> CH3Cl + H2O

*أيضاً يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع ثاني أكسيد المنجنيز ليتكون الكلور:

MnO2 + 4 HCl ------> MnCl2 + 2 H2O + Cl2

استخدامات حمض الهيدروكلوريك

لحمض الهيدروكلوريك استخدامات عديدة أهمها صناعة المعادن وتستهلك 47 % من الإنتاج العالمي للحامض , وصناعة المواد الكيميائية ( كصناعة حمض الفوسفوريك , ثاني أكسيد الكلور , كلوريد الأمونيوم , كلوريد الفينيل , كلوريد الألكيل , الأسمدة , الحرير الصناعي , صبغات الألوان , المطاط الصناعي ) والصيدلانية ( 33 % ) , والصناعات الغذائية ( 7 % ) ( كصناعة تكرير السكر وانتاج الجلاتين ) .

وصناعة النفط ( 6 % ) , وبعض الصناعات الأخرى ( 7 % ) مثل تحضير الصمغ , واستخلاص الأحماض العضوية الدسمة , وتهيئة السطوح المراد طلاؤها , وتنظيف الستيل , وإزالة الطبقة المؤكسدة ( الصدأ ) .

Fe2O3 + Fe + 6HCl -----> 3FeCl2 + 3H2O

حمض الهيدروكلوريك حمض لاعضوي قوي ويستخدم في الكثير من العمليات الصناعية. وعادة مايكون التطبيق هو المحدد لجودة المنتج المطلوب.

اعادة توليد مبادلات الأيونات:

من تطبيقات حمض الهيدروكلوريك عالي الجودة هو اعادة توليد مبادلات الأيونات الراتنجية.

الآثار السمية لحمض الهيدروكلوريك:

يتميز حمض الهيدروكلوريك بأنه سريع التطاير ولذلك تكثر معه الأعراض التنفسية الرئوية وعسر التنفس والاختناق والتعرض له قد يسبب انهيار قد يقود إلى الموت (الجرعة القاتلة منه تبلغ حوالي 15سم3 ) كما يسبب حروق القرنية , والتهاب وتقرح الجهاز التنفسي , التهاب الجلد , حروق الجلد , التهاب الأنف , التهاب الحنجرة , التهاب القصبة الهوائية , الالتهاب الرئوي , تآكل الأسنان , الخشونة , الاختناق , الغثيان , التقيؤ , الألم البطني , الإسهال , الجفاف , التشنجات , هبوط في ضغط الدم , نزلات البرد , الصدمة , الخمول , الغيبوبة , الضرر البصري الدائم , الكحة والاختناق , وعند بلعة أو اتصال الجلد به يمكن أن يسبب تآكل الأغشية المخاطية والفم والحلق والمرئ , كما يسبب ألم وعسر بلع فوريين , أيضاً يمكن أن يسبب النزيف المعدي والعطش الشديد .

يكون حمض الهيدروكلوريك ضباب حمضي في حالة التركيزات العالية.

كلاً من المحلول والضباب لهم تأثير تآكلي على أنسجة الإنسان ، ويدمر أعضاء التنفس والعين والجلد والأمعاء