氯化氫

氯化氫

氯化氫,水溶液俗稱鹽酸,學名氫氯酸。分子式為HCl,相對分子質量為36.5,在0℃時,1體積的水大約能溶解500體積的氯化氫,極易溶於水,生成鹽酸。是一種無色非可燃性氣體,有極刺激氣味,在空氣中呈白色的煙霧,氯化氫吸入後大部分被上呼吸道黏膜所滯留,並被中和一部分,對局部黏膜有刺激和燒灼作用,引起炎性水腫、充血和壞死。有強腐蝕性,能與多種金屬反應產生氫氣,遇氰化物產生劇毒氰化氫。主要用於制染料、香料、藥物、各種氯化物及腐蝕抑制劑。鹽酸為氯化氫的水溶液,是無色或微黃色的液體。

基本信息

概述

氯化氫氯化氫
氯化氫是無色而有刺激性氣味的氣體。濃鹽酸為無色液體,在空氣中冒霧(由於鹽酸有強揮發性),有刺鼻酸味。工業用鹽酸因含雜質氯化鐵而帶黃色。它易溶於水,在0℃時,1體積的水大約能溶解500體積的氯化氫。氯化氫的水溶液呈酸性,叫做氫氯酸,習慣上叫鹽酸。主要用於制染料、香料、藥物、各種氯化物及腐蝕抑制劑。鹽酸為氯化氫的水溶液,是無色或微黃色的液體,易揮發,工業上用的鹽酸一般略帶微黃色,是因為裡面混有三價鐵離子

分子結構

氯原子和氫原子各以最外層的1個電子組一對電子為雙方原子所共用,而且共用電子對偏向於氯原子,形成氯原子顯負電性氫原子顯正電性的共價化合物

物理特性

氯化氫分子球棍模型氯化氫分子球棍模型

氯化氫是無色氣體,極易溶於水(1:500),水溶液為無色透明液體。在空氣中氯化氫冒煙,有刺激性氣味,味酸。能與水和乙醇任意混溶,溶於苯。呈強酸性。能與許多金屬和金屬的氧化物起作用,能與鹼中和,與磷、硫等非金屬均無作用。相對密度(d154)1.20(39.11%)、1.15(29.57%)、1.10(20%)、1.05(10.17%)。半數致死濃度(大鼠,吸入)0.3124%/h。有腐蝕性。

化學反應

乾燥氯化氫的化學性質很不活潑。鹼金屬鹼土金屬在氯化氫中可燃燒,鈉燃燒時發出亮黃色的火焰:

2Na+2HCl─→2NaCl+H2

但鋅、鎂、鐵等較活潑的金屬以及大多數金屬氧化物都不能與乾燥的氯化氫作用。乾燥氯化氫具有一定的還原性,如氧氣在加熱時可把它氧化:

氯化氫
濕的氯化氫氣體的化學性質卻相當活潑,能與上述金屬及氧化物發生反應。工業上是用氫與在 250℃直接化合以製取氯化氫;它也是類氯化的副產品:
CnH2n+1+Cl2─→CnH2n+1Cl+HCl
實驗室製法是用濃硫酸氯化鈉作用:
NaCl+H2SO4─→NaHSO4+HCl
NaHSO4+NaCl─→Na2SO4+HCl

提取方法

實驗室製取

氯化氫分子電子云分布圖氯化氫分子電子云分布圖
一般是用固體氯化鈉濃硫酸起反應,不加熱或稍微加熱,分別生成硫酸氫鈉和氯化氫。
NaCl+H2SO4==NaHSO4+HCl↑
然後在500℃到600℃的條件下,繼續起反應而生成氯化氫和硫酸鈉。
NaHSO4+NaCl==Na2SO4+HCl↑
總的化學方程式可以表示如下:
2NaCl+H2SO4==Na2SO4+2HCl↑(註:加熱且缺水環境下HCl才↑)

工業製取

氯鹼工業:2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+H2↑+Cl2↑(
H2+Cl2=點燃=2HCl

危害

毒理學

氯化氫氯化氫泄露
人吸入LCLo:1300ppm/30M;LCLo:3000ppm/5M。
大鼠吸入LC50:3124ppm/1H。小鼠吸入LC50:1108ppm/1H。

氯化氫吸入後大部分被上呼吸道黏膜所滯留,並被中和一部分,對局部黏膜有刺激和燒灼作用,引起炎性水腫、充血和壞死。在高濃度氯化氫作用下,動物屍檢可發現肺水腫及出血。兔吸入6400mg/m^3濃度的氯化氫30分鐘,可因喉痙攣、喉水腫、肺水腫死亡;吸入5000mg/m^3,1.5小時,在2~6天后死亡。鹽酸屬強酸,可使蛋白質凝固,造成凝固性壞死。其病理變化是局部組織充血、水腫、壞死和潰瘍。嚴重時可引起受損器官的穿孔、瘢痕形成、狹窄及畸形。

皮膚受氯化氫氣體或鹽酸霧刺激後,可發生皮炎,局部潮紅、癢感,或出現紅色小丘疹以至水泡;若皮膚接觸鹽酸液體,則可造成化學性灼傷。

應急處理

急性吸入中毒:立即脫離現場,除去被污染的衣物注意保持呼吸道通暢。鹽酸煙霧所致急性氣管炎時,可用4%碳酸氫鈉溶液霧化吸入。必要時給氧。如刺激症狀明顯,咳嗽頻繁,並有氣急、胸悶等症狀,可以0.5%異丙基腎上腺素1ml及地塞米松2mg霧化吸入。

誤服中毒:嚴禁洗胃,也不可催吐,以免加重損傷或引起胃穿孔。可用2.5%氧化鎂溶液、牛奶、豆漿、蛋清、花生油等口服。禁用碳酸氫鈉洗胃(或口服),以免產生二氧化碳而增加胃穿孔的危險。其他進行對症療法。

皮膚和眼的處理:脫去污染的衣服,立即用大量清水徹底沖洗,灼傷處用5%碳酸氫鈉液洗滌,爾後處理創面同燒傷。濺入眼內,即以大量溫水沖洗,爾後以2%碳酸氫鈉或生理鹽水沖洗,最後用可的松眼液滴眼。

創面較大時,需用抗生素預防感染。

環境危害

無水氯化氫無腐蝕性,但遇水時有強腐蝕性。能與一些活性金屬粉末發生反應,放出氫氣。遇氰化物能產生劇毒的氰化氫氣體。

處理

迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並立即進行隔離,小泄漏時隔離150m,大泄漏時隔離300m,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿化學防護服。從上風處進入現場。儘可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴氨水或其它稀鹼液中和。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。如有可能,將殘餘氣或漏出氣用排風機送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。

燃爆危險

本品不燃。但與其它物品接觸引起火災時,消防人員須穿戴全身防護服,關閉火場中鋼瓶的閥門,減弱火勢,並用水噴淋保護去關閉閥門的人員。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。

套用領域

氯化氫用途

氯化氫氯化氫
主要用於電池、藥品、染料、化肥、玻璃加工、金屬清洗、有機合成、腐蝕照像、陶器製造、食品處理、無機氯化物製造、橡膠、催化劑、電子氣、標準氣、外延、擴散、氧化、蝕刻、化學氣相澱積、發光二極體​等。
1.配製標準溶液滴定鹼性物質。
2.調節溶液的酸鹼度。
3.水解澱粉和蛋白質等。
4.製備氯化物、膠、藥品和染料。
5.有機合成催化劑、溶劑、腐蝕劑。
6.氯化氫氣體的用途主要為制染料、香料、藥物、各種氯化物及腐蝕抑制劑

生活用途

人體用途:人類和其他動物的胃壁上有一種特殊的腺體,能把吃下去的食鹽變成鹽酸。鹽酸是胃液的一種成分(濃度約為0.5%),它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最適合的pH值,它還能使食鹽中的蛋白質變性而易於水解,以及殺死隨食物進入胃裡的細菌的作用。此外,鹽酸進入小腸後,可促進胰液、腸液的分泌以及膽汁的分泌和排放,酸性環境還有助於小腸內鐵和鈣的吸收。
日常用途:製取潔廁靈、除銹劑等日用品。

工業用途

用於稀有金屬的濕法冶金
氯化氫氯化氫
例如,冶煉鎢時,先將白鎢礦(鎢酸鈣礦)與碳酸鈉混合,在空氣中焙燒(800℃~900℃)生成鎢酸鈉。
CaWO4+Na2CO3==Na2WO4+CaO+CO2↑
將燒結塊浸在90℃的水中,使鎢酸鈉溶解,並加鹽酸酸化,將沉澱下來的鎢酸濾出後,再經灼熱,生成氧化鎢。
Na2WO4+2HCl==H2WO4↓+2NaCl
H2WO4==高溫==WO3+H2O↑
最後,將氧化鎢在氫氣流中灼熱,得金屬鎢。
WO3+3H2==高溫==W+3H2O(g)
有機合成
例如,在180℃~200℃的溫度並有汞鹽(如HgCl2)做催化劑的條件下,氯化氫與乙炔發生加成反應,生成氯乙烯,再在引發劑的作用下,聚合而成聚氯乙烯。
漂染工業
例如,棉布漂白後的酸洗,棉布絲光處理後殘留鹼的中和,都要用鹽酸。在印染過程中,有些染料不溶於水,需用鹽酸處理,使成可溶性的鹽酸鹽,才能套用。
金屬加工
例如,鋼鐵製件的鍍前處理,先用燒鹼溶液洗滌以除去油污,再用鹽酸浸泡;在金屬焊接之前,需在焊口塗上一點鹽酸等等,都是利用鹽酸能溶解金屬氧化物這一性質,以去掉銹。這樣,才能在金屬表面鍍得牢,焊得牢。 還可以通過與一些金屬(比如:鋁)進行溶解反應,以腐蝕的方法達到去除材料的目的。
食品工業
例如,制化學醬油時,將蒸煮過的豆餅等原料浸)泡在含有一定量鹽酸的溶液中,保持一定溫度,鹽酸具有催化作用,能促使其中複雜的蛋白質進行水解,經過一定的時間,就生成具有鮮味的胺基酸,再用苛性鈉(或用純鹼)中和,即得胺基酸鈉。製造味素的原理與此差不多。
無機藥品及有機藥物的生產
鹽酸是一種強酸,它與某些金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物以及大多數金屬鹽類(如碳酸鹽、亞硫酸鹽等),都能發生反應,生成鹽酸鹽。因此,在不少無機藥品的生產上要用到鹽酸。
在醫藥上好多有機藥物,例如奴佛卡因、鹽酸硫胺(維生素B1的製劑)等,也是用鹽酸製成的。

儲存與運輸

儲存

氯化氫氯化氫運輸
儲存於陰涼、通風的庫房。庫溫不超過30℃,相對濕度不超過85%。保持容器密封。應與鹼類、胺類、鹼金屬、易(可)燃物分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

廢棄

廢棄處置方法:用鹼液-石灰水中和,生成氯化鈉和氯化鈣,用水稀釋後排入廢水系統。

運輸

危險貨物編號:81013
UN編號:1789
包裝標誌:
包裝類別:O52
包裝方法:耐酸壇或陶瓷瓶外普通木箱或半花格木箱;玻璃瓶或塑膠桶(罐)外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺紋口玻璃瓶外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑膠瓶或金屬桶(罐)外普通木箱。

注意事項

本品鐵路運輸時限使用有像膠襯裡鋼製罐車或特製塑膠企業自備罐車裝運,裝運前需報有關部門批准。鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與鹼類、胺類、鹼金屬、易燃物或可燃物、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。

標準

車間空氣衛生標準:中國MAC15mg/m^3;美國ACGIH氯化氫TLV-C7.5mg/m^3
危規:氯化氫:GB2.2類22022。UNNO.1050,2186(液化的)。IMDGCODE2074頁,2類。2186副危險8類。鹽酸:GB8.1類81013。

原鐵規:二級無機酸性腐蝕物品,93001。UNNO.1789。IMDGCODE8174頁,8類。

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