Roztwór wodny chlorowodoru jest kwasem, nazywamy go kwasem chlorowodorowym lub inaczej solnym ze względu na to, iż otrzymuje się go z soli kamiennej. Kwas oznaczamy tym samym wzorem chemicznym HC1, gdyż chlorowodór nie wchodzi w reakcję z wodą.
Chlorowodór jest związkiem trwałym.
§ 59. Kwas solny
Roztwór wodny chlorowodoru nazywa się kwasem chlorowodorowym lub solnym. Stężony kwas solny jest nasyconym roztworem chlorowodoru w wodzie, zawierającym do 40% chlorowodoru. Gęstość takiego kwasu wynosi 1,19 g/ml. Stężony kwas solny dymi w powietrzu, gdyż ulatnia się z niego gazowy chlorowodór. Kwas solny jest kwasem lotnym. Chemicznie czysty kwas solny jest cieczą bezbarwną, techniczny jest zabarwiony na kolor żółty z powodu zanieczyszczeń, głównie chlorkiem żelazowym FeCl3. Kwas solny techniczny zawiera około 27% HC1.
Kwas solny należy do najmocniejszych kwasów. Jako typowy kwas reaguje z większością metali, z tlenkami metali, zasadami i niektórymi solami.
Ćwiczenie 78. Zalej kwasem solnym: a) kawałek blachy cynkowej, b) szczyptę tlenku cynku, c) trochę wodorotlenku cynku, d) szczyptę węglanu cynku. Obserwuj przebieg reakcyj oraz ujmij je w równania chemiczne.
We wszystkich przypadkach produktem reakcji jest sól kwasu chlorowodorowego, chlorek cynku.
§ 60. Techniczne otrzymywanie kwasu solnego
W technice otrzymuje się kwas solny obydwu poznanymi w laboratorium metodami:
1. przez syntezę chloru i wodoru,
2. działaniem kwasu siarkowego na sól kamienną.
W każdej z tych metod rozróżnić można dwa zasadnicze etapy:
a) otrzymywanie chlorowodoru.
b) absorpcję, czyli pochłanianie chlorowodoru przez wodę.
136
1. Otrzymywanie kwasu solnego metodą syntetyczną
W technice częściej stosuje się metodę otrzymywania kwasu solnego przez syntezę chloru i wodoru, które wydzielają się równocześnie i w równych objętościach podczas elektrolizy roztworu NaCl. Aby reakcja nie przebiegała wybuchowo, obydwa gazy miesza się tuż przed momentem ich zapalenia. Mieszanina spala się spokojnym płomieniem w piecu kontaktowym z nierdzewnej stali lub kwarcu (rys. 62):
H2 + Cla -> 2HC1 + 43 800 cal
Rys. 62. Otrzymywanie kwasu solnego metodą syntetyczną: a piec, b i c kolumny absorpcyjne. Wewnątrz kolumn z góry ku dołowi ścieka woda z rozpuszczonym chlorowodorem. Dopływ wody nie zaznaczony na rysunku. Strzałki wskazują kierunek przepływu chlorowodoru
Utworzony chlorowodór przechodzi przez dwie kolumny absorpcyjne, czyli pochłaniające gaz. Ich ściany wewnętrzne są kwasoodporne, a wnętrze wypełnione kwasoodpornymi porcelanowymi pierścieniami. Z góry wewnątrz kolumn ścieka woda, od dołu wznosi się chlorowodór, który rozpuszcza się w wodzie. Pierścienie porcelanowe zwiększają powierzchnię zetknięcia gazu z wodą.
Maksymalne pochłonięcie chlorowodoru gwarantuje stosowana tu zasada przeciwprądu. Prąd gazu i strumień wody idą sobie naprzeciw. W pierwszej kolumnie nie wszystek chlorowodór zostaje pochłonięty,
137