Kwas solny otrzymuje się poprzez absorpcję w wodzie gazowego chlorowodoru. Jest to proces bardzo silnie egzotermiczny, przez co mieszanina gwałtownie się rozgrzewa. Z tego względu absorpcję prowadzi się przez przepuszczanie gazowego HCl nad powierzchnią wody w absorberze powierzchniowym np. w tzw. turylach. Chlorowodór może pochodzić z reakcji kwasu siarkowego z chlorkiem sodu (solą kamienną; od tej metody pochodzą zwyczajowe nazwy kwasu w wielu językach, np. pol.kwas solny, niem. Salzsäure, ros.соляная кислота, ang.spirit of salt lub muriatic acid, fr.acide muriatique)[b], ze spalania wodoru w chlorze lub być produktem ubocznym innych procesów przemysłowych, np. chlorowania związków organicznych.
Właściwości
30% roztwór kwasu solnegoReakcja stężonego kwasu solnego z cyną.
Czysty kwas solny jest bezbarwny. Niekiedy spotykane żółtawe zabarwienie technicznego kwasu solnego spowodowane jest zanieczyszczeniem jonami żelaza.
Chlorowodór rozpuszczony w wodzie ulega prawie całkowitej dysocjacji:
W efekcie kwas solny jest jednym z najmocniejszych kwasów nieorganicznych (niska wartość pKa) – jego wartość w skali pKa jest znacznie niższa niż np. kwasu siarkowego czy azotowego. Dla związków tych skala ta nie przedstawia jednak całkowicie prawdziwego obrazu[c], w związku z czym wobec ich stężonych roztworów stosuje się często funkcję kwasowości Hammetta, która mówi, że są one tak naprawdę od kwasu chlorowodorowego mocniejsze (stężony kwas siarkowy ponad dwukrotnie)[13]. Kwas solny nie ma też w dodatku własności utleniających i jest lotny, co sprawia, że jest mniej żrący od mocnych kwasów tlenowych – działaniu stężonego kwasu solnego ulegają m.in. tkaniny, papier oraz skóra. Poza wspomnianymi, do kwasów o mocy większej niż kwas solny należą też kwas nadchlorowy, bromowodorowy, jodowodorowy oraz superkwasy.
Rozpuszczalność chlorowodoru w wodzie spada wraz ze wzrostem temperatury. W temperaturze 0 °C (pod ciśnieniem normalnym) rozpuszczalność HCl w wodzie wynosi 82,3 g/100 g a w 60 °C 56,1 g/100 g[14]. Maksymalne stężenie kwasu solnego jakie można uzyskać w temp. 0 °C wynosi 45,148% (pod ciśnieniem normalnym)[15]. Ze stężonego kwasu solnego ulatnia się gazowy chlorowodór, który z kolei reaguje z wilgocią w powietrzu, tworząc mgłę. Z tej przyczyny stężony kwas solny określa się jako „dymiący”. Kwas solny o stężeniu poniżej 30% nie wykazuje już tendencji do dymienia.
Gęstość (g/cm3) kwasu solnego o różnych stężeniach w różnych temperaturach[16]
Stężenie procentowe [%]
0 °C
10 °C
20 °C
40 °C
10%
1,053
1,0501
1,0471
1,0396
20%
1,1066
1,1011
1,0968
1,0873
30%
1,1604
1,1524
1,1468
1,1352
36%
1,1928
1,1834
1,1771
1,1641
Znaczenie biologiczne
Kwas solny jest niezwykle istotnym czynnikiem trawiennym większości zwierząt. Jest on wydzielany w żołądku przez specjalne komórki okładzinowe. Zadaniem kwasu solnego w układzie trawiennym jest:
uczestniczenie w regulacji otwierania i zamykania odźwiernika żołądka.
Zastosowanie
Jest jednym z najważniejszych kwasów w przemyśle (m.in. przemysł włókienniczy, tworzyw sztucznych, farmaceutyczny, garbarstwo, cukrownictwo, produkcja barwników, ekstrakcja rud). Wykorzystuje się go także do oczyszczania powierzchni metali oraz w geologii do analizy minerałów. Ponadto, wraz z kwasem azotowym tworzy wodę królewską, stosowaną m.in. do roztwarzania metali szlachetnych.
Ograniczenia w obrocie handlowym
Kwas solny może być wykorzystywany do produkcji narkotyków i jest sklasyfikowany w kategorii 3 rozporządzenia Parlamentu Europejskiego z roku 2004 w sprawie prekursorów narkotykowych[17].
Uwagi
↑Zwyczajowa nazwa „kwas solny” pochodzi od dawnej metody jego otrzymywania ze stężonego kwasu siarkowego i soli kamiennej (kwas z soli).
↑Nazwy zwyczajowe: ang. muriatic acid, fr. acide muriatique, łac. Acidum muriaticum (tj. "kwas z solanki" lub "kwas z wody morskiej")[10] itp. wywodzą się z dawnego błędnego przekonania, że każdy kwas musi zawierać tlen, więc zapewne chlor jest tlenkiem pierwiastka, który roboczo nazwano "murium"[11] i próbowano go z chloru wyizolować[12].
↑Wartość pKa kwasu siarkowego i azotowego przedstawia moc tylko ich rozcieńczonych roztworów, jako że w bardziej stężonych, w których kwas solny nie występuje, wzrasta ich autodysocjacja, której skala ta nie bierze pod uwagę; w związku z tym, nie można uznawać ich za mniej mocne od kwasu solnego tylko na podstawie tej skali[13].
↑zajzajer [w:] Słownik języka polskiego [online], PWN [dostęp 2022-12-05].
↑AleksanderA.TrummalAleksanderA. i inni, Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide, „The Journal of Physical Chemistry A”, 120 (20), 2016, s. 3663–3669, DOI: 10.1021/acs.jpca.6b02253(ang.).
↑3.3 Tablica własności związków nieorganicznych. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział nieorganiczny "C". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 157.
↑3.4.3.14 Rozpuszczalność chlorowodoru w wodzie. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział ogólny "A". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 123.
↑3.1.3.1 Gęstość wodnych roztworów kwasów nieorganicznych. W: Praca zbiorowa: Poradnik Fizykochemiczny, Dział ogólny "A". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1974, s. 36-37.
