Kwas solny

Opis

KWAS SOLNY

Masa molowa: 36,46/mol

Odczyn roztworu: stężony HCl, 32-37% w wodzie: pH < 0

Kwas solny, zwany również kwasem chlorowodorowym, jest nieorganicznym związkiem chemicznym z grupy kwasów beztlenowych, znany z siły swojego działania i właściwości żrących. Choć sam w sobie jest bezbarwny, czasami może mieć żółte zabarwienie, wynikające z obecności zanieczyszczeń jonów żelaza. Nazwa “kwas solny” wywodzi się od tradycyjnej metody otrzymywania go z kwasu siarkowego i soli kamiennej. Czasami kwasem solnym nazywa się też roztwór chlorowodoru w rozpuszczalnikach polarnych innych niż woda, takich jak aceton. W postaci rozcieńczonej występuje w żołądkach ssaków. Klasyfikowany jest jako materiał niebezpieczny o numerze UN 1789 zgodnie z przepisami ADR.

Typową reakcją otrzymywania kwasu solnego jest reakcja absorpcji gazowego chlorowodoru w wodzie. Ponieważ jest to proces silnie egzotermiczny, przeprowadza się go w absorberze powierzchniowym w tzw. turylach, nad powierzchnią wody. Sam chlorowodór można otrzymać w reakcji kwasu siarkowego z chlorkiem sodu, czyli solą kamienną, co dało mu nazwę kwas solny. Ponadto, może powstawać ze spalania wodoru w chlorze, a także być produktem ubocznym różnych procesów przemysłowych (np. chlorowanie związków organicznych). Ponadto, w przemyśle, kwas solny powstaje jako produkt uboczny produkcji polichlorku winylu (PVC). Ten proces wymaga wytworzenia chlorku winylu (VCM), podstawowego monomeru do produkcji PVC. W tym celu stosuje się chlorowanie etylenu, który w obecności katalizatora wchodzi w reakcję z chlorem, tworząc 1,2-dichloroetan (EDC). EDC poddaje się następnie pirolizie, wskutek czego otrzymuje się chlorek winylu oraz gazowy chlorowodór. Powstały gazowy chlorowodór jest następnie absorbowany w wodzie, tworząc kwas solny.

Ponieważ chlorowodór ulega prawie całkowitej dysocjacji, kwas solny jest jednym z najmocniejszych kwasów nieorganicznych. Natomiast, nie ma właściwości utleniających i jest lotny, zatem jest mniej żrący od mocnych kwasów tlenowych (azotowy, siarkowy). Kwas solny określa się jako “dymiący”, ponieważ ze stężonego kwasu ulatnia się gazowy chlorowodór, który reaguje z wilgocią w powietrzu, tworząc mgłę. Poniżej stężenia 30%, kwas solny nie wykazuje tej właściwości. Ponadto, kwas solny wchodzi w reakcji metalami znajdującymi się powyżej wodoru w szeregu aktywności, tworząc chlorki metalu i uwalniając wodór. Jest w stanie rozpuszczać większość metali, choć wyjątkiem są metale szlachetne. Reaguje również z tlenkami metali, tworząc sole i wodę, a także z solami słabszych kwasów. Jako kwas neutralizuje zasady, tworząc wodę i chlorek metalu. HCl reaguje z amoniakiem, tworząc chlorek amonu. W mieszaninie z kwasem azotowym tworzy wodę królewską, zdolną do rozpuszczania złota i platyny. Jest także często stosowany jako katalizator kwasowy w reakcjach takich jak estryfikacja i hydroliza.

Rynek

Największym producentem kwasu solnego na skalę światową są Chiny. Ważną rolę odgrywają również Indie, Stany Zjednoczone oraz Kanada. W Europie, największymi eksporterami są Hiszpania, Niemcy oraz Holandia. W Niemczech duży nacisk kładzie się na jego czystość, co odpowiada na potrzeby sektora półprzewodników i farmaceutycznego. Belgia i Polska również odgrywają ważną rolę, przy czym Polska odnotowuje wysoki wskaźnik wzrostu produkcji oraz eksportu na przestrzeni ostatnich lat​. Europa zaspokaja rosnące zapotrzebowanie na kwas solny w sektorze przemysłowym, m.in. w obróbce metali, chemii i tekstyliach, co zapewnia rynkom stabilny rozwój. Globalnie, rynek kwasu solnego nadal rośnie, napędzany innowacjami w jego zastosowaniach.

Sposób pakowania kwasu solnego zależy od ilości produktu, który należy przetransportować i zmagazynować. Dla mniejszych ilości (5-15 litrów), najczęściej wykorzystywane są kanistry plastikowe (PE lub HDPE), wykorzystywane przy stężeniach do 37%, zapewniając bezpieczeństwo i łatwość transportu na krótkie odległości. Ponadto, stosuje się beczki (50-200 litrów), wykonane z tworzywa odpornego na działanie kwasów. Do transportu dużych ilości wykorzystuje się pojemniki IBC (Intermediate Bulk Containers). Są wykonane z tworzyw odpornych na korozję i mają metalowe obudowy dla wzmocnienia. Do masowego transportu kwasu solnego w dużych ilościach na długie dystanse stosuje również cysterny drogowe i kolejowe, pokryte materiałami odpornymi na działanie kwasu.

ZASTOSOWANIE

Kwas solny odgrywa kluczową rolę w różnych gałęziach przemysłu. W farmacji wykorzystuje się go do syntezy leków, takich jak kwas askorbinowy czy kwas para-aminobenzoesowy. W przemyśle włókienniczym stosuje się go do neutralizacji resztek alkalicznych w procesie czyszczenia bawełny przed bieleniem oraz do barwienia materiałów. W produkcji kosmetyków pełni funkcję regulującą pH wody, a w przemyśle elektrycznym jest używany do produkcji układów scalonych. Wykorzystuje się go także w geologii do analizy minerałów oraz do oczyszczania powierzchni metali. Ponadto, wykorzystuje się go w produkcji wody królewskiej, stosowanej m.in. do roztwarzania metali szlachetnych. Kwas solny znajduje również zastosowanie w cukrownictwie, garbarstwie, budownictwie oraz w produkcji chemii gospodarczej, barwników, tworzyw sztucznych i nawozów.

ŚRODKI OSTROŻNOŚCI

Zgodnie z rozporządzeniem (WE) nr 1272/2008 (CLP), kwas fosforowy jest klasyfikowany jako substancja, która: “powoduje poważne oparzenia skóry oraz uszkodzenia oczu”; “może powodować podrażnienie dróg oddechowych”; w przypadku połknięcia: “żrący, powoduje poważne oparzenia jamy ustnej, gardła, żołądka, poważne uszkodzenie tkanek przewodu pokarmowego”; w przypadku dostania się do oczu: “spowodowanie uszkodzenia tkanki w oku. Może powodować podrażnienie i zaczerwienienie oczu”; w przypadku dostania się do dróg oddechowych “Kaszel, ból, krztuszenie i trudności w oddychaniu. Wdychanie pyłu może powodować podrażnienie dróg oddechowych”; w przypadku dostania się na skórę: “W kontakcie ze skórą powoduje oparzenia. Miejscowe zaczerwienienie. Pieczenie.”

KODY ZAGROŻEŃ

Zwroty wskazujące rodzaj zagrożenia

Zwroty wskazujące środki ostrożności

Kwas solny nie spełnia kryteriów PBT / vPvB zgodnie z XIII REACH. Nie należy spodziewać się bioakumulacji. Nie ulega biodegradacji, ponieważ zawiera substancje nieorganiczne. Według systemu GHS (Globally Harmonized System), kwas solny nie klasyfikuje się jako substancja toksyczna dla środowiska wodnego. Mimo to, kwas solny może zakwaszać wody gruntowe, powierzchniowe lub morskie, co wywiera negatywny wpływ na organizmy morskie. Ponadto, może zmieniać odczyn gleby, ograniczając wzrost roślin i prowadząc do wymywania składników odżywczych, takich jak wapń czy magnez. Ten proces hamuje również rozwój pożytecznych mikroorganizmów żyjących w glebie. W postaci gazowej ulatniający się chlorowodór może również rozpuszczać się w wodzie atmosferycznej, przyczyniając się do powstawania kwaśnych deszczy, które niszczą rośliny, zabytki i budynki. HCl jest silnie korozyjny, co może prowadzić do uszkodzenia rur, budynków, mostów i innych elementów infrastruktury. Bezpośredni kontakt z kwasem solnym jest toksyczny dla organizmów żywych (poparzenia skóry, błon śluzowych i uszkodzenia układów oddechowego oraz pokarmowego). Z tego względu, przed uwolnieniem do środowiska kwas solny powinien być neutralizowany za pomocą zasad. Ponadto, należy stosować systemy filtracji gazów i neutralizacji, aby ograniczyć jego emisję w przemyśle. Przechowywanie kwasu powinno odbywać w odpowiednich pojemnikach, zgodnie z zasadami BHP.