हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) या एसिड एक नमक के तेजाब अकार्बनिक यौगिक हाइड्रोजन क्लोराइड, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोनियम आयन (एच के पानी में विघटन द्वारा गठित है ₃ हे ⁺) और क्लोराइड आयन (Cl ^-)। विशेष रूप से, यह हाइड्रोजन के साथ हलोजन क्लोरीन का हाइड्रैसिड है।

एचसीएल एक मजबूत एसिड है जो पानी में पूरी तरह से आयनित करता है और इसके आयनीकरण उत्पाद स्थिर होते हैं। एचसीएल का पूर्ण आयनीकरण इस तथ्य से पुष्टि करता है कि 0.1 एम एचसीएल समाधान का पीएच 1 है।

विकिमीडिया कॉमन्स से en.wikipedia पर वॉकर्मा द्वारा

एचसीएल के औद्योगिक उत्पादन के लिए मुख्य विधि कार्बनिक यौगिकों का क्लोरीनीकरण है, उदाहरण के लिए, डाइक्लोरोमेथेन, ट्राइक्लोरोइथिलीन, पर्क्लोरेथिलीन या विनाइल क्लोराइड। एचसीएल क्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया का एक उप-उत्पाद है।

इसका उपयोग कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में आधारों के अनुमापन में, कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक पाचन में, आदि में किया जाता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड (हाइड्रोजन क्लोराइड) वाष्प आंखों को गंभीर रूप से घायल कर सकता है। इसके अलावा, वे श्वसन पथ में जलन और गंभीर समस्याएं पैदा कर सकते हैं।

गैस्ट्रिक लुमेन में एचसीएल की उच्च एकाग्रता के साथ एक अम्लीय पीएच (1-3) है। एसिड की उपस्थिति भोजन में मौजूद कई जीवाणुओं को निष्क्रिय करके, गैस्ट्रिक सामग्री की नसबंदी का पक्षधर है। यह गैस्ट्रोएंटेराइटिस की व्याख्या करेगा जो एक्लोरहाइड्रिया की स्थिति से जुड़ा है।

इसके अलावा, एचसीएल प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम पेप्सिन को सक्रिय करके प्रोटीन के पाचन की सुविधा प्रदान करता है।

इसका उपयोग स्विमिंग पूल की सफाई में किया जाता है, आमतौर पर एक आम डिटर्जेंट पर्याप्त होता है लेकिन ऐसे दाग होते हैं जो टाइल्स के बीच में होते हैं, इन मामलों में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के उपयोग की आवश्यकता होती है।

इसका उपयोग फार्मास्यूटिकल्स, भोजन और पीने के पानी में पीएच के नियंत्रण में किया जाता है। इसका उपयोग क्षारीय पदार्थ युक्त अपशिष्ट धाराओं के निष्कासन में भी किया जाता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग आयन एक्सचेंज रेजिन के पुनर्जनन में किया जाता है, जिसका उपयोग अनुसंधान प्रयोगशालाओं में और पीने के पानी के शुद्धिकरण में धातु आयनों या अन्य प्रकार के आयनों को उद्योग में करने के लिए किया जाता है।

दूसरी ओर, यह भी कहा जा सकता है कि हाइड्रोजन क्लोराइड, एक गैसीय यौगिक, एक डायटोमिक अणु और परमाणुओं है जो इसे एक सहसंयोजक बंधन से जुड़ते हैं। इस बीच, हाइड्रोक्लोरिक एसिड एक आयनिक यौगिक है जो जलीय घोल H ⁺ और Cl ^- में अलग हो जाता है । इन आयनों के बीच बातचीत इलेक्ट्रोस्टैटिक है।

रासायनिक संरचना

चित्र 1: हाइड्रोक्लोरिक अम्ल पानी में HCl को घोलकर बनता है

प्रत्येक HCl अणु एक हाइड्रोजन परमाणु और एक क्लोरीन परमाणु से बना होता है। यद्यपि कमरे के तापमान पर एचसीएल जहरीला और एक रंगहीन गैस है, अगर यह पानी में घुल जाता है, तो यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड देता है।

प्रशिक्षण

चित्र 2: हाइड्रोक्लोरिक एसिड की उपस्थिति।

-यह NaCl (सोडियम क्लोराइड) के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित किया जा सकता है जो H ₂ (g), Cl ₂ (g), 2Na (aq) और OH ^- (aq) उत्पन्न करता है । फिर:

एच ₂ + क्ल ₂ => 2 एचसीएल

यह एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया है।

-HCl सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सोडियम क्लोराइड प्रतिक्रिया करके उत्पन्न होता है। प्रक्रिया जो निम्नलिखित तरीके से उल्लिखित की जा सकती है:

NaCl + H ₂ SO ₄ => NaHSO ₄ + HCl

हाइड्रोजन क्लोराइड को तब एकत्रित किया जाता है और सोडियम क्लोराइड को निम्नलिखित प्रतिक्रिया के अनुसार सोडियम बाइसल्फाइट के साथ प्रतिक्रिया की जाती है:

NaCl + NaHSO ₄ => Na ₂ SO ₄ + HCl

यह प्रतिक्रिया जोहान ग्लुबेर ने 17 वीं शताब्दी में हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उत्पादन करने के लिए पेश की थी। वर्तमान में इसका उपयोग मुख्य रूप से प्रयोगशालाओं में किया जाता है, क्योंकि इसके औद्योगिक उपयोग के महत्व में गिरावट आई है।

-हाइड्रोक्लोरिक एसिड को कार्बनिक यौगिकों के क्लोरीनीकरण के उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए: डाइक्लोरोमैथेन के उत्पादन में।

C ₂ H ₄ + Cl ₂ => C ₂ H ₄ Cl ₂

C ₂ H ₄ Cl ₂ => C ₂ H ₃ Cl + HCl

एचसीएल के उत्पादन की इस पद्धति का औद्योगिक रूप से अधिक उपयोग किया जाता है, यह गणना करते हुए कि संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादित एचसीएल का 90% इसी पद्धति से है।

-और अंत में, एचसीएल का उत्पादन क्लोरीनयुक्त कार्बनिक कचरे के भस्म में किया जाता है:

C ₄ H ₆ Cl ₂ + 5 O ₂ => 4 CO ₂ + 2 H ₂ O + 2 HCl

यह कहा स्थित है?

हाइड्रोक्लोरिक एसिड गैस्ट्रिक लुमेन में केंद्रित होता है जहां 1 का पीएच पहुंचता है। बाइकार्बोनेट से समृद्ध एक बलगम बाधा का अस्तित्व, गैस्ट्रिक कोशिकाओं को कम गैस्ट्रिक पीएच के कारण क्षतिग्रस्त होने से बचाता है।

गैस्ट्रिक शरीर के पार्श्विका कोशिकाओं द्वारा एच ⁺ के स्राव के लिए तीन मुख्य शारीरिक उत्तेजनाएं हैं: गैस्ट्रिन, हिस्टामाइन, और एसिटाइलकोलाइन।

गैस्ट्रीन

गैस्ट्रिन एक हार्मोन है जो गैस्ट्रिक एंट्राम के क्षेत्र में स्रावित होता है जो सीए के इंट्रासेल्युलर एकाग्रता को बढ़ाकर, एच ⁺ गैस्ट्रिक लुमेन के सक्रिय परिवहन के सक्रियण में एक मध्यस्थ होता है।

सक्रिय परिवहन एक ATPase के सक्रियण एंजाइम ऊर्जा एटीपी में निहित एच ले जाने के लिए उपयोग करता है द्वारा किया जाता है ⁺ गैस्ट्रिक लुमेन और कश्मीर परिचय ⁺ ।

हिस्टामिन

यह गैस्ट्रिक शरीर के तथाकथित एंटरोक्रोमफिन जैसी कोशिकाओं (एसईसी) द्वारा स्रावित होता है। इसकी क्रिया चक्रीय एएमपी की सांद्रता में वृद्धि और मध्यस्थता द्वारा बढ़ती है, जैसे गैस्ट्रिन, एच ⁺ के सक्रिय परिवहन द्वारा एच ⁺ -के ⁺ पंप द्वारा गैस्ट्रिक लुमेन की मध्यस्थता ।

acetylcholine

यह योनि के तंत्रिका टर्मिनलों द्वारा स्रावित होता है, जैसे गैस्ट्रिन एच ⁺ -के ⁺ पंप की क्रिया को सक्रिय करते हुए, इंट्रासेल्युलर सीए में वृद्धि द्वारा अपनी कार्रवाई की मध्यस्थता करता है ।

पार्श्विका कोशिकाओं का H ⁺ H ₂ O के साथ CO ₂ की प्रतिक्रिया से H ₂ CO ₃ (कार्बोनिक एसिड) बनता है। इसके बाद H ⁺ और HCO ₃ में विघटित हो जाता है ^- । एच ⁺ गैस्ट्रिक एपिकल झिल्ली के माध्यम से गैस्ट्रिक लुमेन में सक्रिय रूप से ले जाया जाता है। इस बीच, HCO ₃ ^- को Cl ^- के प्रवेश के साथ जोड़े गए रक्त में लाया जाता है ।

काउंटर-ट्रांसपोर्ट या एंटी-ट्रांसपोर्ट मैकेनिज्म Cl ^- HCO ₃ ^- जो पार्श्विका कोशिकाओं के बेसमेंट मेम्ब्रेन में होता है, Cl ^- के इंट्रासेल्युलर संचय का निर्माण करता है । इसके बाद, आयन H ^{+ के} साथ गैस्ट्रिक लुमेन में गुजरता है । गैस्ट्रिक एचसीएल स्राव में 0.15 एम की एकाग्रता का अनुमान है।

जैविक एचसीएल के अन्य स्रोत

कैफीन और अल्कोहल जैसे पार्श्विका कोशिकाओं द्वारा एचसीएल स्राव के लिए अन्य उत्तेजनाएं हैं।

गैस्ट्रिक और ग्रहणी संबंधी अल्सर तब होते हैं जब एचसीएल की हानिकारक कार्रवाई से गैस्ट्रिक कोशिकाओं की रक्षा करने वाले अवरोध बाधित हो जाते हैं।

हेलिकोबैक्टर पाइलोरी बैक्टीरिया, एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड और गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाओं (एनएसएआईडी) द्वारा उल्लिखित सुरक्षात्मक कार्रवाई को समाप्त करके अल्सर के उत्पादन में योगदान देता है।

एसिड स्राव में भोजन में मौजूद रोगाणुओं को खत्म करने और पेप्सिन की क्रिया के माध्यम से प्रोटीन के पाचन की शुरुआत करने का कार्य होता है। गैस्ट्रिक शरीर की मुख्य कोशिकाएं पेप्सिनोजेन का स्राव करती हैं, एक प्रोनेजाइम जो गैस्ट्रिक लुमेन के कम पीएच द्वारा पेप्सीन में बदल जाता है।

भौतिक और रासायनिक गुण

आणविक वजन

36.458 ग्राम / मोल।

रंग

यह एक रंगहीन या थोड़ा पीला तरल है।

गंध

यह एक तीखी गंध है।

स्वाद

शुद्ध पानी में चखने के लिए दहलीज 1.3 x 10 ^-4 mol / l की सांद्रता है ।

क्वथनांक

-121 to F से 760 mmHg। -85.05 ° C से 760 mmHg।

गलनांक

-174 for F (-13.7º F) पानी में 39.7% w / w HCl घोल के लिए), -114% L2

जल में घुलनशीलता

एचसीएल समाधान 86 ° F पर 67% w / p हो सकता है; 0 डिग्री सेल्सियस पर 82.3 ग्राम / 100 ग्राम पानी; 30º C पर 67.3 g / 100 ग्राम और 40 63 C पर 63.3 g / 100 ग्राम पानी।

मेथनॉल में घुलनशीलता

०१.३ ग्राम / १०० ग्राम का घोल ० डिग्री सेल्सियस पर और ४ g ग्राम / १०० घोल २० डिग्री सेल्सियस पर

इथेनॉल में घुलनशीलता

20º C पर 41.0 / 100 ग्राम घोल

ईथर में घुलनशीलता

20ºC पर 24.9 ग्राम / 100 घोल।

घनत्व

१०.१ w% w / w समाधान में ५ ९ ° F पर १०५ ९ ग्राम / मिली।

गैस का घनत्व

1,00045 ग्राम / एल

वाष्प - घनत्व

1,268 (1 के रूप में ली गई हवा के संबंध में)

वाष्प दबाव

70 ° F पर 32,452 mmHg; -120.6º एफ पर 760 मिमीएचजी

स्थिरता

इसकी उच्च तापीय स्थिरता है।

autoignition

यह ज्वलनशील नहीं है।

सड़न

यह विषैले क्लोरीन के धुएं को गर्म करने पर विघटित होता है।

चिपचिपापन: 0.405 cPoise (118.6, K पर तरल), 0.0131 cPoise (273.06) K पर वाष्प)।

क्षयकारिता

यह एल्यूमीनियम, तांबा और स्टेनलेस स्टील के लिए अत्यधिक संक्षारक है। सभी धातुओं (पारा, सोना, प्लैटिनम, चांदी, टैंटलम को छोड़कर कुछ मिश्र धातुओं को शामिल करता है)।

सतह तनाव

118.6º K पर 23 एमएन / सेमी।

बहुलकीकरण

एल्डिहाइड और एपॉक्साइड हाइड्रोक्लोरिक एसिड की उपस्थिति में हिंसक बहुलकीकरण से गुजरते हैं।

भौतिक गुण जैसे कि चिपचिपापन, वाष्प दबाव, क्वथनांक और गलनांक, एचसीएल के प्रतिशत सांद्रता w / w से प्रभावित होते हैं।

अनुप्रयोग

हाइड्रोक्लोरिक एसिड का घर पर, विभिन्न उद्योगों में, शिक्षण और अनुसंधान प्रयोगशालाओं आदि में कई उपयोग हैं।

औद्योगिक और घर

-हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग हाइड्रोमिट्रलर्जिकल प्रोसेसिंग में किया जाता है, उदाहरण के लिए एल्यूमिना और टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन में। इसका उपयोग तेल कुओं के उत्पादन की सक्रियता में किया जाता है।

एसिड का इंजेक्शन तेल के चारों ओर छिद्र को बढ़ाता है, इस प्रकार इसके निष्कर्षण के पक्ष में है।

-इसका उपयोग सीएसीओ ₂ (कैल्शियम क्लोराइड) में परिवर्तन के माध्यम से सीएसीओ ₃ (कैल्शियम कार्बोनेट) के निस्तारण के लिए किया जाता है जो अधिक घुलनशील और खत्म करने में आसान है। इसी तरह, यह औद्योगिक रूप से स्टील के प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है, कई सामग्रियों और अनुप्रयोगों के साथ एक सामग्री, दोनों उद्योग में, निर्माण में और घर में।

-मस्तिष्क ईंटों को धोने और साफ करने के लिए एचसीएल समाधानों का उपयोग करते हैं। इसका उपयोग घर में बाथरूम और उनके नालियों की सफाई और कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है। इसके अतिरिक्त, हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग धातु की सफाई के संचालन सहित उत्कीर्णन में किया जाता है।

-हाइड्रोक्लोरिक एसिड में फफूंदी लौह ऑक्साइड परत के उन्मूलन में अनुप्रयोग है जो स्टील पर जमा होता है, इसके बाद के प्रसंस्करण में बाहर निकालना, रोलिंग, गैल्वनीकरण, आदि।

Fe ₂ O ₃ + Fe + 6 HCl => 3 FeCl ₂ + H ₂ O

-अत्यंत संक्षारक होने के कारण, यह लोहे, तांबे और पीतल में मौजूद धातु के दाग को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है, पानी में 1:10 कमजोर पड़ने का उपयोग करता है।

संश्लेषण और रासायनिक प्रतिक्रियाएं

-हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग ठिकानों या क्षारों की अनुमापन प्रतिक्रियाओं में किया जाता है, साथ ही समाधानों के पीएच के समायोजन में भी। इसके अलावा, इसका उपयोग कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में किया जाता है, उदाहरण के लिए प्रोटीन के पाचन में, अमीनो एसिड सामग्री के अध्ययन से पहले की प्रक्रिया और उनकी पहचान।

-हाइड्रोक्लोरिक एसिड का मुख्य उपयोग विनाइल क्लोराइड और डाइक्लोरोमैथेन जैसे कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन होता है। एसिड पॉली कार्बोनेट, सक्रिय कार्बन और एस्कॉर्बिक एसिड के उत्पादन में एक मध्यवर्ती है।

-इसका उपयोग गोंद के निर्माण में किया जाता है। जबकि कपड़ा उद्योग में इसका उपयोग कपड़ों के विरंजन में किया जाता है। इसका उपयोग चमड़े के कमाना उद्योग में किया जाता है, इसके प्रसंस्करण में हस्तक्षेप किया जाता है। यह एक उर्वरक के रूप में और क्लोराइड, colorants, आदि के उत्पादन में भी उपयोग करता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रोप्लेटिंग, फोटोग्राफी और रबर उद्योग में भी किया जाता है।

-इसका उपयोग कृत्रिम रेशम के उत्पादन में, तेलों, वसा और साबुन के शोधन में किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग पोलीमराइज़ेशन, आइसोमेराइज़ेशन और अल्कलाइज़ेशन प्रतिक्रियाओं में किया जाता है।

जोखिम और विषाक्तता

इसमें त्वचा और श्लेष्म झिल्ली पर एक संक्षारक कार्रवाई होती है, जिससे जलन होती है। ये, यदि गंभीर हैं, तो केलोइड और वापस लेने के निशान को छोड़कर, अल्सर का कारण बन सकता है। कॉर्निया को नुकसान के कारण आंखों के संपर्क में कमी या दृष्टि की कुल हानि हो सकती है।

जब एसिड चेहरे पर पहुंचता है तो यह गंभीर चक्रों का कारण बन सकता है जो चेहरे को विघटित करता है। एसिड के साथ लगातार संपर्क भी जिल्द की सूजन का कारण बन सकता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड के अंतर्ग्रहण से मुंह, गला, ग्रासनली और जठरांत्र संबंधी मार्ग जल जाता है, जिससे मतली, उल्टी और दस्त होते हैं। चरम मामलों में, अन्नप्रणाली और आंत का छिद्र हृदय की गिरफ्तारी और मृत्यु के साथ हो सकता है।

दूसरी ओर, एसिड वाष्प, उनकी एकाग्रता के आधार पर, श्वसन पथ की जलन पैदा कर सकता है, जिससे ग्रसनीशोथ हो सकता है, ग्लोटिस की एडिमा, ब्रोंकाइटिस, सायनोसिस और पल्मोनरी हेमा (फेफड़ों में तरल पदार्थ का अत्यधिक संचय) के साथ ब्रांकाई का संकुचित होना और चरम मामलों में, मौत।

एसिड के धुएं के उच्च स्तर के संपर्क में आने से घुटन के साथ गले में सूजन और ऐंठन हो सकती है।

दांत के परिगलन जो चमक के नुकसान के साथ दांतों में दिखाई देते हैं, वे भी अक्सर होते हैं; वे पीले और नरम हो जाते हैं, और अंततः अलग हो जाते हैं।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड क्षति की रोकथाम

हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ काम करने वाले लोगों की सुरक्षा के लिए नियमों का एक सेट है:

-सांस और पाचन रोगों के इतिहास वाले लोगों को एसिड की उपस्थिति के साथ वातावरण में काम नहीं करना चाहिए।

-वर्कर्स को एसिड प्रतिरोधी कपड़े पहनना पड़ता है, यहां तक ​​कि हुड के साथ भी; आंखों की सुरक्षा के चश्मे, आर्म प्रोटेक्टर, एसिड प्रतिरोधी दस्ताने और समान विशेषताओं वाले जूते। उन्हें गैस मास्क भी पहनना चाहिए और हाइड्रोक्लोरिक एसिड वाष्प के गंभीर जोखिम के मामलों में, स्व-निहित श्वास तंत्र के उपयोग की सिफारिश की जाती है।

-आंखों को धोने के लिए काम के माहौल में आपातकालीन बौछारें और फव्वारे भी होने चाहिए।

-इसके अलावा, काम के वातावरण के लिए मानक हैं, जैसे कि फर्श के प्रकार, बंद सर्किट, विद्युत उपकरण की सुरक्षा, आदि।

संदर्भ

1. StudiousGuy। (2018)। हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl): महत्वपूर्ण उपयोग और अनुप्रयोग। से लिया गया: studiousguy.com
2. गॉन्ग, डब्ल्यूएफ (2003)। मेडिकल फिजियोलॉजी की समीक्षा। इक्कीसवाँ संस्करण। मैकग्रा-हिल कंपनीज़ इंक।
3. PubChem। (2018)। हाइड्रोक्लोरिक एसिड। से लिया गया: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Weebly। हाइड्रोक्लोरिक एसिड। से लिया गया: psa-hydrochloric-acid.weebly.com
5. सीटीआर। हाइड्रोक्लोरिक एसिड सुरक्षा डेटा शीट। । से लिया गया: uacj.mx