Kwas chlorowy jest nieorganiczny związek o wzorze HClO 3, zawiera kwas kwasu tlenowego, gdzie chlor jest stan utlenienia +5 o strukturze analogiczny do kwasu brom lub kwas jodowy. Jest to mocny kwas zdolny do oddawania wodoru akceptorowi lub zasadzie Bronsteda.
Kwas został po raz pierwszy odkryty w XVII wieku przez Johanna Rudolfa Glaubera z Karlstadt am Main w Niemczech, w którym użył on chlorku sodu i kwasu siarkowego do wytwarzania siarczanu sodu w procesie z Mannheim, uwalniając gaz chlorkowy z wodór, szkodliwy dla ludzi.
Związek otrzymuje się z chloranu baru (chloranu barytu) z kwasem siarkowym w celu wytworzenia siarczanu baru (Jacob Green, 1829) nierozpuszczalnego w wodzie zgodnie z następującą reakcją:
Ba (ClO 3 ) 2 + H 2 SO 4 → 2HClO 3 + BaSO 4
Inną metodą otrzymywania jest ogrzewanie kwasu podchlorawego w celu uzyskania kwasu chlorowego i chlorowodoru zgodnie z reakcją:
3HClO → HClO 3 + 2HCl
Kwas chlorowy (HClO3) jest silnym utleniaczem, ponieważ można go zredukować do stopni utlenienia +3, +1 i -1. Służy do produkcji soli chloranowych.
Rozkłada się w stężeniach powyżej 30%. Rozkłada się również po podgrzaniu, dlatego musi być cały czas zimny, a wszystkie szklane słoiki używane do manipulacji muszą być wcześniej schłodzone.
Fizyczne i chemiczne właściwości
Kwas chlorowy występuje tylko w roztworze. Jest to bezbarwna ciecz bez charakterystycznego aromatu (National Center for Biotechnology Information, 2017), jej wygląd przedstawiono na rysunku 2.
Rysunek 2: wygląd kwasu chlorowego.
Związek ma masę cząsteczkową 84,459 g / mol i gęstość 1 g / ml w temperaturze około 25 ° C. Ma temperaturę wrzenia większą niż 100 ° C (KWAS CHLOROWY, SF) i rozpuszczalność w wodzie 40 g na 100 ml tego rozpuszczalnika w 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
Kwas chlorowy przyspiesza spalanie materiałów palnych i może się najbardziej zapalić przy kontakcie. Związek działa korodująco na metale i tkaniny.
Samoreaktywne
- Stężenia kwasu chlorowego powyżej 40% ulegają rozkładowi.
- Siarczek antymonu i stężone roztwory kwasu chlorowego reagują z żarzeniem.
- Siarczek arsenu i stężone roztwory kwasu chlorowego reagują z żarzeniem.
- Reaguje energicznie, a nawet wybucha z innymi siarczkami metali, czyli siarczkiem miedzi.
- W kontakcie z materiałami ulegającymi utlenieniu, w tym amoniakiem, reakcje mogą być niezwykle gwałtowne.
- Po zanurzeniu w kwasie solnym papier filtrujący zapala się.
- Eksplozje zostały zarejestrowane przez mieszaniny roztworu kwasu chlorowego z metalami, takimi jak: antymon, bizmut i żelazo. Wynika to z tworzenia się wybuchowych związków, w tym wodoru (KWAS CHLOROWY, 2016).
Reaktywność i zagrożenia
Kwas chlorowy jest związkiem niestabilnym. Będąc mocnym kwasem, jest niezwykle niebezpieczny w kontakcie ze skórą (działa żrąco i drażniąco), w kontakcie z oczami (drażniący) oraz w przypadku połknięcia. Również bardzo niebezpieczny w przypadku wdychania.
Poważne nadmierne narażenie może spowodować uszkodzenie płuc, uduszenie, utratę przytomności lub śmierć. Długotrwała ekspozycja może powodować oparzenia skóry i owrzodzenia.
Nadmierne narażenie inhalacyjne może powodować podrażnienie dróg oddechowych. Zapalenie oka charakteryzuje się zaczerwienieniem, łzawieniem i swędzeniem. Zapalenie skóry charakteryzuje się swędzeniem, łuszczeniem się, zaczerwienieniem i czasami powstawaniem pęcherzy.
Substancja jest toksyczna dla nerek, płuc i błon śluzowych. Powtarzające się lub długotrwałe narażenie na substancję może spowodować uszkodzenie tych narządów.
W przypadku kontaktu z oczami należy sprawdzić, czy nosisz soczewki kontaktowe i natychmiast je zdjąć. Oczy należy płukać bieżącą wodą przez co najmniej 15 minut, trzymając powieki otwarte. Można użyć zimnej wody. Nie należy stosować maści do oczu.
Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt z ubraniem, zdejmij ją tak szybko, jak to możliwe, chroniąc własne ręce i ciało. Umieść ofiarę pod prysznicem bezpieczeństwa.
Jeśli substancja chemiczna gromadzi się na odsłoniętej skórze ofiary, takiej jak ręce, zanieczyszczoną skórę należy delikatnie i ostrożnie umyć bieżącą wodą i nieściernym mydłem.
Kwas można również zneutralizować rozcieńczonym wodorotlenkiem sodu lub słabą zasadą, taką jak soda oczyszczona. Jeśli podrażnienie utrzymuje się, zasięgnąć porady lekarza. Wyprać zanieczyszczoną odzież przed ponownym użyciem.
W przypadku silnego kontaktu ze skórą należy ją przemyć mydłem dezynfekującym, a skażoną skórę pokryć kremem antybakteryjnym.
W przypadku wdychania, ofiara powinna odpocząć w dobrze wentylowanym miejscu. Jeśli wdychanie jest ciężkie, ofiarę należy jak najszybciej ewakuować w bezpieczne miejsce.
Poluzuj ciasne ubrania, takie jak kołnierzyk, pasek lub krawat. Jeśli poszkodowanemu trudno oddychać, należy podać tlen. Jeśli ofiara nie oddycha, przeprowadza się resuscytację usta-usta.
Zawsze biorąc pod uwagę, że udzielanie pomocy usta-usta może być niebezpieczne dla osoby udzielającej pomocy, gdy wdychany materiał jest toksyczny, zakaźny lub żrący.
W przypadku połknięcia nie wywoływać wymiotów. Poluzuj ciasne ubrania, takie jak kołnierzyki koszuli, paski lub krawaty. Jeśli ofiara nie oddycha, należy przeprowadzić resuscytację usta-usta. We wszystkich przypadkach należy natychmiast zwrócić się o pomoc lekarską.
Aplikacje
Kwas chlorowy jest używany głównie do tworzenia soli chloranowych, takich jak: chlorany sodu, wapnia, magnezu, strontu, ołowiu, miedzi i srebra, a także chlorany protochloru i nadchloranu rtęci, przy użyciu kwasu chlorowego jako odczynnika.
Stabilny prekursor dwutlenku chloru, stosowany w elektrochemicznej produkcji nadchloranu amonu o wysokiej czystości (Dotson, 1993).
Główna produkcja kwasu chlorowego rozpoczęła się podczas rewolucji przemysłowej w Europie i była wykorzystywana do produkcji chlorku winylu do rur z PVC.
Innym zastosowaniem kwasu jest wiele zastosowań na mniejszą skalę, w tym sprzątanie w gospodarstwie domowym, produkcja żelatyny i innych dodatków do żywności, odkamienianie i obróbka skóry (kwas chlorowy, SF).
Bibliografia
- KWAS CHLOROWY. (2016). Odzyskany z cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
- kwas chlorowy. (SF). Odzyskany z weebly: http://chloricacid.weebly.com/
- KWAS CHLOROWY. (SF). Odzyskane z Chemicalbook: chemicalbook.com.
- Dotson, R. (1993). Nowatorski proces elektrochemiczny do produkcji nadchloranu amonu. Journal of Applied Electrochemistry tom 23, wydanie 9, 897–904. link.springer.com.
- EMBL-EBI. (28 lipca 2014). kwas chlorowy. Odzyskany z ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
- Jacob Green, ET (1829). Podręcznik filozofii chemicznej. Filadelfia: Russell & Martien.
- Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. . (2017, 15 kwietnia). Baza danych PubChem Compound; CID = 19654. Odzyskany z pubchem: .pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Królewskie Towarzystwo Chemii. (2015). KWAS CHLOROWY. Odzyskany z chemspider: chemspider.com.