Asam klorida (HCl): Struktur, sifat, pembuatan, sumber, kegunaan, bahaya

Asam klorida (HCl) atau asam muriatik adalah senyawa anorganik yang dibentuk oleh pelarutan hidrogen klorida dalam air, menyebabkan ion hidronium (H3O+) dan ion klorida (Cl). Lebih khusus, itu adalah hidrazida halogen klorin dengan hidrogen.

HCl adalah asam kuat yang terionisasi penuh dalam air dan produk ionisasinya stabil. Ionisasi lengkap asam klorida dikuatkan oleh fakta bahwa pH larutan HCl 0,1 M adalah 1.

Metode utama untuk produksi industri HCl adalah klorinasi senyawa organik untuk menghasilkan, misalnya, diklorometana, trikloretilen, tetrakloroetilena atau vinil klorida. Asam klorida adalah produk sampingan dari reaksi klorinasi.

HCl digunakan dalam titrasi basa dalam berbagai reaksi kimia, dalam pencernaan kimiawi senyawa organik, dll.

Uap asam klorida (hidrogen klorida) dapat serius melukai mata. Selain itu, mereka dapat menyebabkan iritasi dan masalah parah pada saluran pernapasan.

Lumen lambung menyajikan pH asam (1-3) dengan konsentrasi HCl yang tinggi. Kehadiran asam mendukung sterilisasi konten lambung, menonaktifkan sejumlah bakteri yang ada dalam makanan. Ini akan menjelaskan gastroenteritis yang terkait dengan kondisi achlorhydria.

Lebih lanjut, HCl memfasilitasi pencernaan protein dengan mengaktifkan enzim pepsin dengan aksi proteolitik.

Asam klorida digunakan dalam pembersihan kolam renang, biasanya deterjen umum sudah cukup tetapi ada noda yang melekat di antara ubin, yang membutuhkan dalam kasus ini penggunaan asam klorida.

HCl digunakan dalam kontrol pH dalam obat-obatan, makanan dan air minum. Asam klorida juga digunakan dalam netralisasi aliran limbah yang mengandung bahan alkali.

Asam hidroklorat digunakan dalam regenerasi resin penukar ion, digunakan untuk menyerap ion logam atau jenis ion lainnya di industri, di laboratorium penelitian dan dalam pemurnian air minum.

Di sisi lain, dapat juga dikatakan bahwa hidrogen klorida, senyawa gas, adalah molekul diatomik dan atom yang membentuknya disatukan oleh ikatan kovalen. Sementara itu, asam klorida adalah senyawa ionik yang dalam larutan berair terdisosiasi menjadi H + dan Cl-. Interaksi antara ion-ion ini adalah dari jenis elektrostatik.

Struktur kimia Asam klorida

Setiap molekul HCl terdiri dari hidrogen dan atom klor. Meskipun pada suhu kamar HCl beracun dan gas yang tidak berwarna, jika larut dalam air, asam klorida terjadi.

Pembuatan Asam klorida

  • Asam klorida dapat diproduksi dengan elektrolisis NaCl (natrium klorida) yang menyebabkan H2 (g), Cl2 (g), 2Na (ac) dan OH– (ac). Kemudian: H2 +  Cl2 => 2 HCl. Ini adalah reaksi eksotermis.
  • HCl diproduksi dengan mereaksikan natrium klorida dengan asam sulfat. Proses yang dapat diuraikan dengan cara berikut: NaCl  +  H2SO=> NaHSO4   +   HCl. Selanjutnya, hidrogen klorida dikumpulkan dan natrium klorida direaksikan dengan natrium bisulfit sesuai dengan reaksi berikut: NaCl   +   NaHSO4 => Na2SO4   +    HCl. Reaksi ini diperkenalkan oleh Johan Glauber pada abad ke-17 untuk menghasilkan asam klorida. Saat ini ia terutama digunakan di laboratorium, karena pentingnya penggunaan industrinya telah menurun.
  • Asam klorida dapat diproduksi sebagai produk sampingan dari klorinasi senyawa organik, seperti: dalam produksi diklorometana. C2H4   +   Cl2  =>    C2H4Cl2; C2H4Cl2  => C2H3Cl   +   HCl. Metode memproduksi HCl ini lebih banyak digunakan secara industri, menghitung bahwa 90% HCl yang diproduksi di Amerika Serikat adalah dengan metodologi ini.
  • Dan akhirnya, HCl diproduksi dalam pembakaran limbah organik terklorinasi:C4H6Cl2      +       5 O2   =>  4 CO2    +     2 H2O    +       2 HCl

Di mana letaknya?

Asam hidroklorat terkonsentrasi di lumen lambung di mana pH mencapai 1. Keberadaan penghalang lendir, kaya bikarbonat, mencegah sel-sel lambung mengalami kerusakan akibat rendahnya pH lambung.

Ada tiga rangsangan fisiologis utama untuk sekresi H + oleh sel-sel parietal tubuh lambung: gastrin, histamin, dan asetilkolin.

Gastrin

Gastrin adalah hormon yang disekresikan di daerah antrum lambung yang bertindak dengan meningkatkan konsentrasi Ca intraseluler, perantara dari aktivasi transpor aktif H + menuju lumen lambung.

Transpor aktif dilakukan oleh enzim ATPase yang menggunakan energi yang terkandung dalam ATP untuk membawa H + ke lumen lambung dan memperkenalkan K +.

Histamin

Ini dikeluarkan oleh apa yang disebut sel-sel seperti enterochromaffin (SEC) dari tubuh lambung. Tindakannya dimediasi oleh peningkatan konsentrasi AMP siklik dan bekerja dengan meningkatkan, seperti gastrin, transpor aktif H + ke lumen lambung yang dimediasi oleh pompa H + -K +.

Asetilkolin

Ini dikeluarkan oleh terminal saraf vagal, seperti halnya gastrin memediasi aksinya dengan peningkatan Ca intraseluler, mengaktifkan aksi pompa H + -K +.

H + dari sel parietal berasal dari reaksi CO2 dengan H2O untuk membentuk H2CO3 (asam karbonat). Ini kemudian dipecah menjadi H + dan HCO3–. H + secara aktif diangkut ke lumen lambung melalui membran apikal lambung. Sementara itu, HCO3– dibawa ke darah ditambah dengan masuknya Cl-.

Mekanisme countertransport atau antitransport Cl – HCO3– yang terjadi pada membran basal sel parietal menghasilkan akumulasi Cl- intraseluler. Selanjutnya, ion masuk ke lumen lambung yang menyertai H +. Sekresi HCl lambung diperkirakan memiliki konsentrasi 0,15 M.

Sumber HCl biologis lainnya

Ada rangsangan lain untuk sekresi HCl oleh sel parietal seperti kafein dan alkohol.

Ulkus lambung dan duodenum terjadi ketika penghalang yang melindungi sel-sel lambung dari aksi HCl yang merusak terganggu.

Dengan menghilangkan tindakan perlindungan yang disebutkan, bakteri Helicobacter pilori, asam asetilsalisilat dan obat antiinflamasi non-steroid (NSAID) berkontribusi pada produksi borok.

Sekresi asam berfungsi sebagai eliminasi mikroba yang ada dalam makanan dan memulai pencernaan protein, melalui aksi pepsin. Sel-sel utama tubuh lambung mengeluarkan pepsinogen, suatu proenzim yang diubah menjadi pepsin oleh pH rendah lumen lambung.

Sifat fisik dan kimia Asam klorida

  • Berat molekul: 36.458 g / mol.
  • Warna: Ini adalah cairan tidak berwarna atau agak kekuningan.
  • Bau: Ini adalah bau menyengat yang menjengkelkan.
  • Rasa: Ambang untuk mencicipi adalah air murni dengan konsentrasi 1,3 x 0-4 mol / l.
  • Titik didih: -121º F pada 760 mmHg. -85,05º C pada 760 mmHg.
  • Titik lebur: -174º F (-13,7º F) untuk larutan HCl 39,7% b / b dalam air), -114,22º C.
  • Kelarutan air: Larutan HCl dapat 67% b / b pada 86 ° F; 82,3 g / 100 g air pada 0 ° C; 67,3 g / 100 g air pada 30º C dan 63,3 g / 100 g air pada 40º C.
  • Kelarutan dalam metanol: 51,3 g / 100 g larutan pada 0º C dan 47 g / 100 larutan pada 20º C.
  • Kelarutan dalam etanol: 41,0 / 100 g larutan pada 20º C.
  • Kelarutan dalam eter: 24,9 g / 100 larutan pada 20º C.
  • Massa jenis: 1,059 g / ml pada 59º F dalam larutan 10,17% b / b.
  • Kepadatan gas: 1.00045 g / L.
  • Kepadatan uap: 1.268 (relatif terhadap udara yang diambil sebagai 1).
  • Tekanan uap: 32.452 mmHg pada 70 F; 760 mmHg pada -120,6 º F.
  • Stabilitas: Ini memiliki stabilitas termal yang tinggi.
  • Nyala Sendiri: Itu tidak mudah terbakar.
  • Penguraian: Ini terurai dengan memanaskan mengeluarkan asap klorin beracun.
  • Viskositas: 0,405 cPoise (cairan pada 118,6 º K), 0,0131 cPoise (uap pada 273,06 º K).
  • Korosivitas: Ini sangat korosif terhadap aluminium, tembaga, dan stainless steel. Ini menyerang semua logam (merkuri, emas, platinum, perak, tantalum kecuali untuk paduan tertentu).
  • Tegangan permukaan: 23 mN / cm pada 118,6º K.
  • Polimerisasi: Aldehida dan epoksida mengalami polimerisasi yang keras dengan adanya asam klorida.

Sifat fisik, seperti viskositas, tekanan uap, titik didih, dan titik lebur, dipengaruhi oleh persentase konsentrasi b / b HCl.

Kegunaan Asam klorida

Asam klorida memiliki banyak kegunaan di rumah, di berbagai industri, di laboratorium pengajaran dan penelitian, dll.

Industri dan rumah

  • Hidroklorida digunakan dalam pemrosesan hidrometalurgi, misalnya, dalam produksi alumina dan titanium dioksida. Ini digunakan dalam aktivasi produksi dari sumur minyak. Injeksi asam meningkatkan porositas di sekitar minyak, sehingga mendukung ekstraksi.
  • Ini digunakan untuk menghilangkan deposit CaCO3 (kalsium karbonat) melalui transformasi menjadi CaCl2 (kalsium klorida) yang lebih mudah larut dan lebih mudah untuk dihilangkan. Demikian juga, digunakan secara industri dalam pemrosesan baja, bahan dengan banyak kegunaan dan aplikasi, baik dalam industri, konstruksi, dan rumah.
  • Pembangun menggunakan solusi HCl untuk mencuci dan membersihkan batu bata. Ini digunakan di rumah dalam membersihkan dan mendisinfeksi kamar mandi dan saluran air mereka. Selanjutnya, asam klorida digunakan dalam ukiran termasuk operasi pembersihan logam.
  • Asam klorida memiliki aplikasi dalam menghilangkan lapisan oksida besi berjamur yang terakumulasi pada baja, sebelum pemrosesan selanjutnya dalam ekstrusi, penggulungan, galvanisasi, dll. Fe2O3    +    Fe      +       6 HCl =>  3 FeCl2     +      H2O
  • Meski sangat korosif, digunakan untuk menghilangkan noda dari logam yang ada dalam besi, tembaga dan kuningan, menggunakan pengenceran 1:10 dalam air.

Sintesis dan reaksi kimia

  • Hidroklorida digunakan dalam reaksi titrasi basa atau alkali, serta dalam menyesuaikan pH larutan. Lebih lanjut, ini digunakan dalam berbagai reaksi kimia, misalnya dalam pencernaan protein, suatu prosedur sebelum mempelajari kandungan asam amino dan identifikasinya.
  • Salah satu penggunaan utama asam klorida adalah produksi senyawa organik, seperti vinil klorida dan diklorometana. Asam adalah zat antara dalam produksi polikarbonat, karbon aktif, dan asam askorbat.
  • Ini digunakan dalam pembuatan pegas. Sementara di industri tekstil digunakan dalam pemutihan kain. Ini digunakan dalam industri penyamakan kulit yang terlibat dalam pemrosesan. Juga digunakan sebagai pupuk dan dalam produksi klorida, pewarna, dll. Itu juga digunakan dalam elektroplating, fotografi dan industri karet.
  • Ini digunakan dalam produksi sutra buatan, dalam pemurnian minyak, lemak dan sabun. Selanjutnya, digunakan dalam reaksi polimerisasi, isomerisasi dan alkilasi.

Bahaya dan Toksisitas

Asam klorida memiliki tindakan korosif pada kulit dan mukosa yang menyebabkan luka bakar. Ini jika mereka serius, dapat menghasilkan ulserasi, meninggalkan keloid dan bekas luka yang bisa ditarik. Kontak HCl dengan mata dapat menyebabkan reduksi atau kehilangan penglihatan total karena kerusakan kornea.

Ketika asam mencapai wajah, itu dapat menyebabkan siklik parah yang merusak wajah. Kontak yang sering dengan asam juga dapat menyebabkan dermatitis.

Tertelannya asam klorida menyebabkan luka bakar pada mulut, tenggorokan, kerongkongan, dan saluran pencernaan, menyebabkan mual, muntah, dan diare. Dalam kasus ekstrim, perforasi kerongkongan dan usus dapat terjadi, dengan henti jantung dan kematian.

Di sisi lain, uap asam, tergantung pada konsentrasinya, dapat menyebabkan iritasi pada saluran pernapasan, menyebabkan faringitis, edema glotis, penyempitan bronkus dengan bronkitis, sianosis, dan edema paru (akumulasi cairan yang berlebihan di paru-paru) dan dalam kasus ekstrim, kematian.

Paparan asap asam dengan kadar tinggi dapat menyebabkan pembengkakan dan kejang tenggorokan dengan akibat mati lemas.

Nekrosis gigi yang memanifestasikan dirinya dalam gigi dengan hilangnya gloss juga sering terjadi; mereka menjadi kekuningan dan lunak, dan akhirnya pecah.

Pencegahan kerusakan oleh asam klorida

Ada seperangkat standar untuk keselamatan orang yang bekerja dengan asam klorida:

  • Orang dengan riwayat penyakit pernapasan dan pencernaan tidak boleh bekerja di lingkungan dengan adanya asam.
  • Pekerja harus mengenakan pakaian tahan asam, bahkan dengan kerudung; kacamata pelindung mata, pelindung lengan, sarung tangan tahan asam dan sepatu dengan karakteristik yang sama. Mereka juga harus memakai masker gas dan dalam kasus terpapar uap asam klorida yang parah, disarankan untuk menggunakan alat bantu pernapasan mandiri.
  • Lingkungan kerja juga harus memiliki pancuran darurat dan sumber untuk mencuci mata.
  • Selain itu, ada standar untuk lingkungan kerja, seperti jenis lantai, sirkuit tertutup, perlindungan peralatan listrik, dll.

Disprosium: struktur, sifat, perolehan, kegunaan
Fukosa: ciri-ciri, struktur, fungsi
Kegunaan Keton — contoh, rumus, sifat, tata nama
Entalpi larutan: cara menghitung, kegunaan, dan latihan