اسید

اسید چیست؟

اسید (از واژه لاتین acidus به معنای ترش) ماده‌ای شیمیایی است که مشخصه‌های محلول‌های آبی آن مزهٔ ترش، توانایی تغییر رنگ تورنسل آبی به قرمز، و نیز توانایی واکنش با بازها و بعضی فلزات ویژه (همچون کلسیوم) و تشکیل نمک هستند. محلول‌های آبی اسیدی دارای پی‌اچ کمتر از ۷ هستند.

Ph پایین به معنای اسیدی بودن بیشتر و غلظت بالاتر یون‌های مثبت هیدروژن است.

بطور کلی این محصولات موادی ترش مزه‌اند، خاصیت خورندگی دارند، شناساگرها را تغییر رنگ می‌دهند و بازها را خنثی می‌کنند.

تاریخچه

در سده ۱۵ شیمیدانها و دانشمندان علوم طبیعی می‌ دانستند که از تجمع مورچه‌ها بخارهای اسیدی متصاعد می‌شود. اولین بار جان ری طبیعت شناس انگلیسی در سال ۱۶۷۱ این محصول را از تقطیر توده‌ای از مورچه‌های مرده، جدا کرد.

اما سنتز شیمیایی آن اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی ژوزف گیلوساک از اسید هیدروسیانیک انجام گرفت.

در سال ۱۸۵۵ شیمیدان فرانسوی دیگری به نام Marcellin berthelot اسید فرمیک را با استفاده از مونواکسید کربن سنتز کرد، شبیه روشی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مراحل تولید و انواع

اسیدها داری انواع بسیار گسترده‌ای هستند و تولید هریک از این محصولات داریا روش خاص و ویژه است.

اسید سولفوریک با فرمول شیمیایی H_۲SO_۴ که در گذشته جوهر گوگرد یا هیدروژن سولفات خوانده می‌شد، اسیدی با چگالی بالا، بی‌رنگ و بسیار قوی است که با هر درصدی در آب حل می‌شود.

این ماده یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی موجود در جهان است که از واکنش آب با سولفور تری‌اکسید (که خود از ترکیب سولفور دی‌اکسید و اکسیژن از طریق فرایند تماسی یا فرایند محفظه‌ای بدست می‌آید) ساخته می‌شود.

اسید سولفوریک گاهی به عنوان «سلطان مواد شیمیایی» خوانده می‌شود چرا که حجم تولید آن در جهان بسیار زیاد بوده؛

به عبارت دیگر پرکاربردترین محصول اسیدی در جهان است. در حقیقت این فرآورده به قدری با اهمیت است که سرانه مصرف آن به ازای هر فرد، یکی از شاخص‌های تعیین پیشرفت فنی کشورهاست.

خنثی شدن

خنثی شدن واکنش میان مقادیر برابری اسید و باز است و به تولید نمک و آب می‌انجامد. برای مثال هیدروکلریک اسید و سدیم هیدروکسید، آب و سدیم کلرید را می‌دهند.

خواص

اسید فرمیک به خوبی با آب و بیشتر حلالهای آلی قطبی مخلوط می‌شود. در هیدروکربنها هم تا حدی حل می‌شود.

اسید فرمیک در فاز گازی و در هیدروکرینها به صورت دیمرهایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل شده‌اند.

در فاز گازی پیوند هیدروژنی میان مولکولهای اسید فرمیک باعث انحراف از قانون گازهای ایده‌آل می‌شود.

اسید فرمیک در حالت مایع و جامد شامل شبکه‌ای نامحدود از مولکولهایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل هستند. بیشتر خواص اسید فرمیک همانند خواص سایر اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد اما آن نمی‌تواند آسیل کلرید ایجاد کند.

روش تولید

در صنعت تولید ترکیبات شیمیایی، فرمیک اسید به مدت طولانی به عنوان ترکیبی که بهره وری کمتری را داراست، تلقی می‌شد.

قسمت عمده این کالا به عنوان محصول فرعی در تولید سایر ترکیبات شیمایی، بویژه اسید استیک تولید می‌شود.

اما با روند رو به رشد استفاده آن در مواد نگهدارنده و آنتی باکتریال در غذای دام، امروزه در صنعت به این منظور تولید می‌شود.

کاربرد ویژه

اسید فرمیک بیشتر به عنوان نگهدارنده (جلوگیری از فاسد شدن) و آنتی باکتریال در غذای دام استفاده می‌شود.

پاشیدن مقداری از آن روی علف تازه خشک شده از فساد و پوسیدگی آن جلوگیری کرده و مواد مغذی آن را تا حد بالایی حفظ می‌کند. برای جلوگیری از فساد غذای زمستانی دامها در مجتمع‌های بزرگ دامداری از این ماده استفاده می‌شود.

کاربرد در صنعت گچ

در صنایع تولید گچ ساختمانی نیسز انواع اسیدها دارای کاربردهای فراوان هستند بطوریکه تعدادی از انواع این اسیدها بصورت پودری بعنوان مواد افزودنی به گچ‌های پلیمری اضافه می‌گردند.

هتروپلی

فعالیت هتروپلی اسیدها ۱۰۰۰ – ۱۰ مرتبه بیشتر از H۲SO۴ است بنابراین واکنشهای کاتالیتیکی توسط هتروپلی اسیدها در غلظت کمتر کاتالیزور و دمای پایین صورت می گیرد.

هتروپلی اسیدها بصورت کاتالیزورهای اسیدی،اسیدهای برونشتد بسیار قوی هستند و رنج گسترده ای از واکنش ها را در شرایط هموژن و هتروژن کاتالیز می نمایند.

اسید کلریدریک چیست؟

اسید کلریدریک با نام علمی هیدروکلریک اسید و فرمول شیمیایی HCl in (H_۲O)، یک اسید محلول شفاف، بی‌رنگ و با بوی بسیار تند و آزاردهنده از هیدروژن کلرید (HCl) در آب است.

تاریخچه

هیدروکلریک اسید یا همان اسید کلریدریک از روزگاران قدیم به نام‌هایی همچون اسید سالیس، موریاتیک اسید و جوهر نمک خوانده می‌شد و از اسید سولفوریک و نمک طعام به دست می‌آمد.

هیدروکلریک اسید آزاد و خالص ابتدا در قرن شانزدهم میلادی توسط آندریاس لیباویوس که یک شیمی دان آلمانی بود رسماً معرفی شد. بعدها، توسط شیمیدان‌هایی مثل ژوهان رودولف گلابر (شیمی‌دان هلندی-آلمانی)، یوزف پریستلی (شیمی‌دان انگلیسی) و همفری دیوی (شیمی‌دان بریتانیایی) در تحقیقات علمی شان مورد استفاده قرار گرفت.

کاربرد

با وقوع انقلاب صنعتی و ورود بشر به عرصه تولید کارخانه‌ای و انبوه، این اسید بعنوان واکنش گر عمده در صنایع شیمیایی تولید انواع پلاستیک بکار گرفته شد.

کاربرد هیدروکلریک اسید محدود به مصارف صنعتی نبوده و کاربری‌های زیادتری هم در مقیاس کوچک برای این محصول وجود دارد که شامل مصارف خانگی برای نظافت، ساخت ژلاتین و دیگر افزودنی‌های غذایی، رسوب‌زدایی از سطوح و کاربری در صنعت چرم و چرم سازی می‌باشد.

یکی از کاربردهای ویژه اسید کلریدریک استفاده در صنایع تولید فولاد و برای اسیدشویی فولاد است. اسید شویی فولاد فرایندی است که زنگ یا اکسید آهن را از روی آهن یا فولاد قبل از ورود آن‌ به واکنش‌های بعدی مثل اکستروژن، نورد، گالوانیزه کردن و دیگر تکنیک‌ها، می‌زداید.

HCl در کیفیت بالا از لحاظ فنی و با غلظت معمولاً حدود ۱۸% رایج‌ترین و پرکاربردترین عامل محلول برای اسیدشویی فولادهای کربنی است.

روش تولید

هیدروکلریک اسید با حل شدن هیدروژن کلرید (HCl) در آب تهیه و تولید می‌شود.

هیدروژن کلرید را می‌توان با روش‌های گوناگونی تولید کرد و این یعنی راه‌های زیادی برای ساخت هیدروکلریک اسید وجود دارد که هریک به امکانات و تجهیزات خاصی نیازمند است.

میزان تولید در جهان

تولید مقیاس بزرگ  و صنعتی هیدروکلریک اسید بطور معمول همیشه با تولید در مقیاس صنعتی دیگر مواد شیمیایی انجام می‌پذیرد.

در حال حاضر بطور متوسط حدود ۲۰ میلیون تن از هیدروکلریک اسید سالانه در جهان تولید گردیده و به فروش می‌رسد.

PH – پی اچ

پی‌اچ (pH) اسید کلریدریک در محدوده بین ۰ تا ۲ می‌باشد.

فروش و قیمت

قیمت این محصول با توجه به کیفیت آن متنوع بوده و معمولا بصورت دوره‌ای توسط کارخانجات و صنایع تولیدکننده این اسید اعلام می‌گردد.

محصول اسید کلریدریک بصورت فله در مخازن پلی اتیلن و یا بشکه های ٢٢٠ و ١٠٠٠ لیتری از جنس HDPEE بسته بندی و عرضه می‌شود.

تعیین مواد غیر محلول در اسید

رسوب حاصله از محلول اسید کلریدریک فوق را که در کاغذ صافی جمع آوری شده است را در بوته ای گذارده و آنرا در خشک کن ابتدا خشک می نمایند و سپس در کوه مولفی به مدت یک ساعت در دمای ۱۰۰۰ درجه سلسیوس حرارت میدهند سپس آنرا در دسیکاتور قرار داده تا به دمای اتاق برسد و پس از توزین (ترازوی ۰٫۰۰۰۱ گرم) میتوان مقدار مواد غیر محلول در اسیدکلریدریک را به طریق زیر محاسبه کرد.

وزن رسوب مواد = وزن بوته محتوی نمونه – وزن بوته خالی

یک گرم وزن نمونه / ۱۰۰ ☓ وزن رسوب = مواد غیر محلول در HCI به درصد