Chất Hóa Học - HCl - axit clohidric

Hydro clorua là một chất khí không màu đến hơi vàng, có tính ăn mòn, không cháy, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu ở nhiệt độ và áp suất thường. Dung dịch của khí HCl trong nước được gọi là axit clohidric. Axit clohidric thường được bán trên thị trường dưới dạng dung dịch chứa 28 - 35 %  thường được gọi là axit clohydric đậm đặc. Hydro clorua có nhiều công dụng, bao gồm làm sạch, tẩy, mạ điện kim loại, thuộc da, tinh chế và sản xuất nhiều loại sản phẩm. Axit clohidric có rất nhiều công dụng như sử dụng trong sản xuất clorua, phân bón và thuốc nhuộm, trong mạ điện và trong các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, dệt may và cao su. 

1. Ứng dụng của hidro clorua

Hydro clorua có thể được giải phóng từ núi lửa và nó có thể được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiều loại nhựa. Sau đây là một số ứng dụng nổi bật của hidro clorua:

- Sản xuất axit clohidric

- Hidroclorinat hóa cao su

- Sản xuất các clorua vinyl và alkyl

- Là chất trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác

- Làm chất trợ chảy babit

- Xử lý bông

- Trong công nghiệp bán dẫn (loại tinh khiết) như khắc các tinh thể bán dẫn; chuyển silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết sillic.

2. Ứng dụng của axit clohidric

Axit clohidric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. 

a. Tẩy gỉ thép

Một trong những ứng dụng quan trọng của axit clohidric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép carbon.

Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axit clohidric" như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa.

b. Sản xuất các hợp chất hữu cơ

Trong tổng hợp hữu cơ, axit clohidric được dùng để tổng hợp vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Tuy nhiên, quá trình này các doanh nghiệp sẽ sử dụng axit do họ sản xuất chứ không phải axit từ thị trường tự do. 

Một số chất hữu cơ khác được sản xuất từ axit HCl đó là bisphenol A , polycacbonat, than hoạt tính, axit ascobic cũng như một số sản phẩm của ngành Dược.

c. Sản xuất các hợp chất vô cơ

Các hóa chất vô cơ được tổng hợp từ axit clohidric đó là sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC). Hai hóa chất này được sử dụng làm chất keo tục và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống và sản xuất giấy.

Ngoài ra, các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin.

d. Kiểm soát và trung hòa pH

Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axit clohidric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohidric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.

e. Tái sinh bằng cách trao đổi ion

Axit HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na⁺ và Ca²⁺ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. 

Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm.

f. Trong sinh vật

Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2.

Các ion Cl^- và H⁺ được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản trước khi chúng đi vào lumen dạ dày.

Axit gastric giữ vai trò như một chất kháng lại ác vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng dễ bị phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. Sau khi ra khỏi dạ dày, axit clohydric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng.

Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2.

Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi axit mạnh bằng cách tiết ra một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicacbonat. Loét dạ dày có thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamine và ức chế bơm proton (proton pump inhibitor) có thể ức chế việc tiết axit trong dạ dày, và các chất kháng axit được sử dụng để trung hòa axit có mặt trong dạ dày.

Độc tính 

Hydro clorua và axit clohidric đều có tính ăn mòn mắt, da và màng nhầy. Phơi nhiễm cấp tính (ngắn hạn) qua đường hô hấp có thể gây kích ứng mắt, mũi và đường hô hấp, viêm và phù phổi ở người. Tiếp xúc cấp tính qua đường miệng có thể gây ăn mòn màng nhầy, thực quản, dạ dày, và tiếp xúc qua da có thể gây bỏng nặng, loét và để lại sẹo ở người. 

Tiếp xúc nghề nghiệp lâu dài với axit clohydric sẽ gây ra viêm dạ dày, viêm phé quản mãn tính, viêm da và nhạy cảm với ánh sáng ở người lao động. Tiếc xúc lâu dài ở nồng độ thấp cũng có thể gây ra sự đổi màu và mòn răng.