Axit clohydric không chỉ là một chất được dùng trong phòng thí nghiệm, mà nó còn hiện diện trong nhiều sản phẩm tẩy rửa gia dụng. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ axit clohydric là gì và lý do vì sao nó được ứng dụng phổ biến.
Axit clohydric là gì?
Axit clohydric là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học là HCl và công thức cấu tạo của phân tử là H - Cl, tồn tại ở dạng dung dịch khi khí hydro clorua tan rong nước. Nó còn có nhiều tên gọi khác như: hydrochloric acid, muriatic acid, hydronium chloride, axit clohidric hoặc acid clohydric. Với khả năng ăn mòn cao, loại axit này là sản phẩm không thể thiếu trong chất tẩy rửa công nghiệp và gia dụng, nó còn được sử dụng thường xuyên trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu hóa học và sản xuất hóa chất. Ngoài ra, loại axit mạnh này cũng là một hóa chất tự nhiên có trong dịch vị của dạ dày con người.
Axit clohidric trong phòng thí nghiệm. Ảnh: ShutterStock.
Theo Công ước chống buôn lậu ma túy và các chất hướng thần năm 1988, hợp chất này được liệt kê là tiền chất Bảng II vì nó được sử dụng trong sản xuất các chất bất hợp pháp như heroin, cocaine và methamphetamine, cụ thể là trong giai đoạn tinh chế và chuyển hóa thành muối hydrochloride (giúp chất dễ tan trong nước và hấp thụ qua cơ thể). Vì thế, việc sử dụng HCl cho mục đích này là vi phạm pháp luật nghiêm trọng ở hầu hết các quốc gia, và đây cũng là lý do việc kiểm soát nó trong ngành hóa chất được quản lý chặt chẽ.
Nguồn gốc
Theo tạp chí NWE, HCl là một trong những hợp chất có lịch sử lâu đời. Nó được phát hiện lần đầu vào khoảng thế kỷ VIII bởi nhà giả kim Jabir ibn Hayyan (Geber). Ban đầu, nó được tạo ra bằng cách nung hỗn hợp muối ăn (NaCl) với axit sunfuric (H2SO4), sau đó mang khí hydro clorua thu được hòa tan trong nước để tạo thành axit clohydric.
Abū Mūsā Jābir ibn Ḥayyān (721 - 815, Al-Kūfah , Iraq) là một người Hồi giáo nhà giả kim - người được mệnh danh là cha đẻ của hóa học Ả Rập. Ông đã phát hiện ra nhiều hóa chất quan trọng và ghi lại những phát hiện của mình trong hơn 20 cuốn sách, trong đó chứa đựng kiến thức hóa học về các hóa chất cơ bản trong hàng trăm năm cùng phát minh của ông về nước hòa tan vàng, bao gồm hydrochloric acid và axit nitric.
Tính chất
Ở dạng lỏng, dung dịch HCl là chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi hăng, nồng, có độ pH khoảng 3, vì thế nó được biết đến là axit mạnh (làm quỳ tím hóa đỏ) có tính ăn mòn cao và khả năng phá vỡ liên kết của nhiều loại chất liệu khác nhau (đặc biệt là kim loại) nên nó phải được xử lý bằng các biện pháp kiểm soát an toàn thích hợp. Bên cạnh đó, chất này cũng là chất điện li mạnh, dẫn điện tốt vì khi hòa tan hoàn toàn trong nước tạo thành ion hydro và ion clo cùng nhau dẫn điện.
Tuy nhiên, khi ở dạng khí nguyên chất thì khí hydro clorua là chất không điện li vì nó không tan trong nước (chất điện giải được hình thành khi hòa tan trong nước).
|
Khối lượng mol |
36,458 g/mol |
|
Mật độ phân tử |
1,2 g/mL ở 25 °C (lit.) |
|
Dạng |
Chất lỏng trong suốt |
|
Điểm sôi |
Phụ thuộc vào nồng độ |
|
Độ nóng chảy |
Phụ thuộc vào nồng độ |
Cách điều chế
- Trong phòng thí nghiệm hóa học cũng như trên quy mô thương mại, clohydric acid được điều chế bằng cách đun nóng natri clorua với H2SO4 đậm đặc. Khí có thể được làm khô bằng cách cho đi qua nồng độ axit sunfuric theo các phương trình phản ứng sau:
NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl
NaHSO4 + NaCl → Na2SO4 + HCl
- Trong công nghiệp hiện đại (sản xuất nhựa PVC, dung môi, thuốc trừ sâu,...), hợp chất này được điều chế như một sản phẩm phụ trong quá trình clo hóa các hợp chất hữu cơ. Cụ thể, khí clo (Cl2) phản ứng với các hydrocarbon (methane, ethylene, benzene,...) các nguyên tử hydro bị thay thế bởi clo và giải phóng khí theo các phương trình phản ứng sau:
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 + HCl
Sản phẩm khí hydro clorua thu được sau đó được hấp thụ vào nước để tạo thành dung dịch acid HCl đậm đặc hoặc pha loãng.
Công dụng và ứng dụng của Axit clohydric
Vì là một axit mạnh nên hợp chất vô cơ này có mặt ở trong nhiều quy trình công nghiệp và đời sống, từ vệ sinh nhà cửa đến sản xuất thép, xử lý nước,... Dưới đây là những công dụng và ứng dụng phổ biến nhất của nó:
Trong phòng thí nghiệm
Là một trong sáu axit khoáng mạnh chính được sử dụng trong hóa học. Nó được dùng làm thuốc thử axit hóa tuyệt vời và thường được sử dụng làm axit được ưu tiên trong chuẩn độ để xác định số lượng bazơ vì axit mạnh sẽ cho kết quả chính xác hơn. Hợp chất vô cơ này cũng được dùng để điều chế các khí (như H2) và hợp chất khác.
Tinh chế kim loại
Được dùng để loại bỏ các tạp chất và vảy sắt oxit khỏi thép hoặc sắt trước khi đến các giai đoạn xử lý tiếp theo như ép đùn, cán, mạ kẽm,… và ở nồng độ 18% được sử dụng rộng rãi làm chất tẩy rửa các loại thép cacbon. Tuy nhiên, nó lại không được dùng phổ biến để tẩy rửa các loại thép không gỉ.
Kiểm soát pH và trung hòa
Trong ngành công nghiệp đòi hỏi độ tinh khiết như thực phẩm, dược phẩm và nước uống,... HCl đậm đặc được sử dụng để kiểm soát độ pH của dòng nước xử lý. Bên cạnh đó, chất này cũng được dùng để trung hòa dòng chất thải và xử lý bể bơi, giúp duy trì độ pH tối ưu trong nước.
Sản xuất các hợp chất vô cơ
Nhiều sản phẩm có thể được tạo ra bằng axit clohydric trong các phản ứng axit-bazơ thông thường, tạo ra các hợp chất vô cơ như sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC). Cả sắt (III) clorua và PAC đều được sử dụng làm chất keo tụ và đông tụ trong hệ thống xử lý nước thải, sản xuất nước uống và giấy. Các hợp chất vô cơ khác như: canxi clorua (CaCl2) dùng làm chất diệt cỏ trên đường sắt và hạn chế bụi đường xá, niken(II) clorua dùng cho mạ điện và kẽm clorua dùng cho công nghiệp mạ kẽm và sản xuất pin, hay được dùng trong sản xuất bóng đèn quang điện, pháo hoa, xây dựng, axit hóa giếng dầu,…
Sản xuất các hợp chất hữu cơ
Được sử dụng trong sản xuất các hợp chất như vinyl clorua và dichloromethane cho nhựa hoặc PVC (Polyvinyl Clorua), bisphenol A dùng cho một số mặt hàng dược phẩm và nhiều loại khác.
Làm chất tẩy rửa
Do có tính ăn mòn cao nên được sử dụng như một chất tẩy rửa gia dụng và khử trùng, chuyên làm sạch các vết bẩn cứng đầu bám trên gạch phòng tắm, nhà bếp, đồ sứ và bồn cầu. Hoặc làm sạch vết bẩn hoặc rỉ sét bám trên các đồ dùng chất liệu sắt, đồng,…
Dung dịch acid HCl đậm đặc được dùng để loại bỏ lớp oxit trên bề mặt sắt, thép trước khi hàn, mạ hoặc gia công.
Trong ngành dệt may, nó được sử dụng để trung hòa cặn kiềm trong bông trong quá trình làm sạch ngay trước khi tẩy trắng quần áo, hay được sử dụng để loại bỏ các vết bẩn trên da để sản xuất da.
Chế biến thực phẩm
Ít ai biết rằng loại axit mạnh này có thể được dùng để sản xuất thực phẩm, thành phần thực phẩm và phụ gia thực phẩm. Các sản phẩm tiêu biểu bao gồm: aspartame (chất tạo ngọt), fructose (đường), axit citric (chất tạo chua và bảo quản thực phẩm), lysine, gelatin,… dùng trong nước giải khát, bánh quy giòn, sốt cà chua, ngũ cốc, đồ hộp và nước sốt nhằm kéo dài thời hạn sử dụng và tăng hương vị.
Xử lý nước thải
Giữ vai trò quan trọng trong việc điều chế các hợp chất hóa học cần thiết như: polyaluminium chloride (PAC), axit ferric, và nhôm carbohydrate. Nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc tái sinh nhựa trao đổi ion và đặc biệt trong việc loại bỏ các cation từ nhựa.
Mua axit clohydric ở đâu tại TPHCM?
Quý khách có thể mua hóa chất HCl trực tiếp từ KPTCHEM với nhiều thể tích khác nhau từ lít đến gallon, được đóng gói trong các phuy 200kg hoặc xe bồn từ 10 tấn tùy thuộc vào nhu cầu của bạn.
Trong hơn 10 năm qua, chúng tôi đã cam kết cung cấp các loại hóa chất cho các nhà máy, xí nghiệp phục vụ xử lý khí thải, nước thải, rác thải,… trên khắp Việt Nam và mở rộng ra các nước trong khu vực như: Singapore, Malaysia, Trung Quốc, Hàn Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản. Để tìm hiểu thêm, hãy ghé văn phòng của KPTCHEM tại Số 62 Đường 64, Phường Thạnh Mỹ Lợi, Thành phố Thủ Đức, Hồ Chí Minh, hoặc liên hệ trực tuyến với chúng tôi theo Hotline: 0908.901.955.
Những lưu ý khi sử dụng
Theo EPA, hydrochloric acid được liệt kê vào danh sách các hóa chất nguy hiểm bởi tính chất ăn mòn cao đe dọa đến sức khỏe và sự an toàn của con người, nó có thể gây ra các tổn thương lớn cho da khi tiếp xúc. Nếu vô tình bị loại axit mạnh này bắn lên người cần phải được xử lý ngay lập tức, bao gồm việc loại bỏ quần áo bị dính hóa chất và rửa vùng da tiếp xúc thật kỹ. Nếu tình trạng kích ứng vẫn tiếp diễn, cần đến trung tâm y tế để được kiểm tra và chăm sóc.
OSHA khuyến cáo công nhân trong nhà máy sản xuất axit clohydric nên đeo thiết bị bảo hộ cá nhân như mặt nạ phòng hơi độc, găng tay cao su, kính chống tia nước và tấm che mặt.
Dung dịch HCl cần được bảo quản trong thùng nhựa PVC và đóng kín nắp, đặt ở nơi khô ráo và thông thoáng. Tuyệt đối không nên cất giữ cùng các vật liệu như kim loại, kiềm, chất oxy hóa và các chất liệu hữu cơ khác.
