Ứng dụng của Axit clohydric

 

Axit HCl được sử dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm.

• Axit clohiđric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Ứng dụng thường để xác định chất lượng sản phẩm theo yêu cầu.

Tẩy gỉ thép 

• Một trong những ứng dụng quan trọng của axit clohiđric 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 cacbon.

Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O

• Axit đã qua sử dụng được tái dùng nhiều lần gọi là các dung dịch sắt (II) clorua, nhưng mức độ các kim loại nặng cao trong dung dịch tẩy này làm giảm hiệu quả của phản ứng.
• Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axit clohiđric", 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. Công nghệ tái chế phổ biến hất là pyrohydrolysis, thực hiện theo phản ứng sau:

4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl+ 2 Fe2O3

• Bằng cách hồi phục đặc tính của axit đã qua sử dụng, người ta thực hiện theo một chu trình axit khép kín. Sản phẩm phụ trong quá trình tái chế là sắt (III) ôxít được thu hồi và sử dụng vào nhiều mục đích trong công nghiệp.

Sản xuất các hợp chất hữu cơ

• Một ứng dụng quan trọng khác của axit clohiđric là dùng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Quá trình này sử dụng các axit do doanh nghiệp sản xuất chứ không từ thị trường tự do. Các hợp chất hữu cơ khác được sản xuất từ HCl như bisphenol A sản xuất polycacbonat, than hoạt tính, và axit ascobic, cũng như trong một số sản phẩm của ngành dược.

2 CH2=CH2 + 4 HCl + O2 → 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O

gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

Sản xuất các hợp chất vô cơ

• Nhiều sản phẩm có thể được sản xuất từ axit clohiđric theo phản ứng axit-bazơ tạo ra các hợp chất vô cơ. Chúng bao gồm các hóa chất xử lý nước như sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC).

Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O (sắt (III) clorua từ magnetit)

• Cả sắt (III) clorua và PAC đều được sử dụng làm chất keo tụ 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.
• 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.

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O (canxi clorua từ đá vôi)

Zn(s) + 2 HCl → ZnCl2 + H2(g)

Kiểm soát và trung hòa pH

• Axit clohiđric có thể được dùng để điều chỉnh tính bazơ của dung dịch.

OH− + HCl → H2O + Cl−

• Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axit clohiđric 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 clohiđric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.

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. Axit này được dùng để rửa các cation từ các loại nhựa.

Na+ bị thay thế bởi H+

Ca2+ bị thay thế bởi 2 H+

• 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.

Ứng dụng khác

Vàng miếng tan trong nước cường toan

Khi mới cho vào dung dịch

Tan dần

Tan gần hết

• Axit HCl có nhiều ứng dụng ở quy mô nhỏ như: xử lý da, vệ sinh nhà cửa, và xây dựng nhà. Trong khai thác dầu, axit HCl có thể được dùng để bơm vào trong tầng đá của giếng dầu nhằm hòa tan một phần đá hay còn gọi là "rửa giếng", và tạo các lỗ rỗng lớn hơn. Axit hóa giếng khoan là một quá trình phổ biến được sử dụng trong công nghiệp khai thác dầu biển Bắc. Khi trộn dung dịch axit clohydric đậm đặc và dung dịch axit nitric đậm đặc theo tỉ lệ mol 1:3 thì nó có khả năng hòa tan vàng và bạch kim. (xem nước cường toan).
• Một số phản ứng hóa học liên quan đến axit HCl được ứng dung trong sản xuất thực phẩm, các thành phần thực phẩm và phụ gia thực phẩm. Các sản phẩm đặc trưng như aspartame, fructose, axit citric, lysine, thủy phân protein thực vật, và trong sản xuất gelatin. Axit HCl cấp thực phẩm (loại an toàn cho con người khi sử dụng) có thể được ứng dụng khi cần thiết trong sản phẩm cuối cùng.

Trong sinh vật

 

Sơ đồ lớp nhầy có tính kiềm trong dạ dày người với cơ chế bảo vệ niêm mạc

• Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohydric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2.
• Các ion clo (Cl−) và hydro (H+) được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày (stomach fundus) bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản (canaliculi) trước khi chúng đi vào lumen dạ dày.
• Axit gastric giữ vai trò là một chất kháng lại các 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 bị dễ phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. pH thấp cũng kích hoạt các tiền enzym pepsinogen thành enzyme pepsin hoạt hóa bởi sự tự phân cắt (self-cleavage). Sau khi ra khỏi dạ dày, axit clohhydric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng.
• 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.