معلومات عن حمض الهيدروكلوريك

ما هو حمض الهيدروكلوريك؟

يعرف حمض الهيدروكلوريك (بالإنجليزية: Hydrochloric Acid) بأنه حمض عديم اللون أكّال،[١] وهو محلول مائي لغاز كلوريد الهيدروجين، حيث يعد رمز حمض الهيدروكلوريك الكيميائي هو HCL، كما أنه المكون الرئيسي لحمض المعدة.[٢]

وحمض الهيدروكلوريك ينتج بشكل طبيعي في معدة الإنسان للمساعدة على هضم الطعام، ويمكن إنتاجه صناعيًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية والتجارية، ويمكن تشكيله أيضًا من خلال عدد من عمليات التصنيع، بما في ذلك إذابة غاز كلوريد الهيدروجين في الماء.[٢]

ويعد مكتشف حمض الهيدروكلوريك هو العالم الكيميائي الفيزيائي وليام بورت (William Prout).[٣]

ما أهم خصائص حمض الهيدروكلوريك؟

حمض الهيدروكلوريك هو سائل عديم اللون أو يميل لونه إلى الأخضر المشوب بالصُفرة، وهو حمضٌ مسببٌ للتآكل، ذو رائحة نفّاذة ومهّيجة للأنف.[٢] وفيما يلي أبرز خصائصه الفيزيائية والكيميائية:

الخصائص الفيزيائية لحمض الهيدروكلوريك

تعتمد الخواص الفيزيائية لحمض الهيدروكلوريك على تركيزه في المحلول المائي، وفيما يلي بعض الخصائص الفيزيائية العامة لحمض الهيدروكلوريك المائي:[٢]

• الحالة الفيزيائية:

لهرائحة نفاذة ومزعجة، إلى جانب كونه سائل عديم اللون.

• الرقم الهيدروجيني

له درجة حموضة تساوي 0، في حين أن الرقم الهيدروجيني لحمض الهيدروكلوريك في المعدة يتراوح ما بين 1 إلى 2.

• نقطة الغليان ونقطة الانصهار

وتختلف حسب تركيز الحمض داخل المحلول؛ حيث تقل نقطة الغليان بزيادة تركيز الحمض في المحلول، وتزيد نقطة الانصهار بزيادته وحسب الجداول الآتية:[٢]

نسبة التركيز	درجة حرارة الغليان (سيليسيوس)	الضغط المعياري (ملم زئبق)
20.22%	108.58	760
31%	83	760
37%	50.5	760

نسبة التركيز	درجة حرارة الانصهار (سيليسيوس)	الضغط المعياري ( ملم زئبق)
20.69%	-62.25	760
31.24%	-46.2	760
39.17%	-25.4	760

• قابلية الذوبان والموصلية الكهربائية

فهوقابل للذوبان في الماء البارد والساخن، بالإضافة إلى أنه موصل جيد للكهرباء.[٤]

الخصائص الكيميائية لحمض الهيدروكلوريك

ومن خصائص حمص الهيدروكلويك الكيميائية ما يلي:[٤]

• مركبًا تساهميًا قطبيًا

مما يعني أنه عند ذوبانه في الماء تتأين جميع جزيئاته وتنفصل إلى أيونات الهيدروجين (+H)، وأيونات الكلوريد (-Cl)، في المحلول المائي.[٤]

بسبب وجود مواد غير متوافقة معه أو بوجود الماء.

• عدم توافقه مع المواد المختلفة

فهو شديد التفاعل مع المعادن كالزئبق، والذهب، والبلاتينيوم، والتنتالوم، والفضة، بالإضافة إلى تفاعله مع العوامل المؤكسدة، والمواد العضوية، والقلويات، والماء.

• شديد التسبب للتآكل

خاص ة مع وجود الألومنيوم، أو النحاس، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكن ليس عند تفاعله مع الزجاج.

تجربة تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر

تتم طريقة تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر، عن طريق إذابة كلوريد الهيدروجين في الماء، فعندما يدخل غاز كلوريد الهيدروجين الماء، ترتبط ذرة الهيدروجين وذرة الكلور برابطة تساهمية، فتنفصل جزيئات حمض الهيدروكلوريك إلى أيونات، ومن ثم يتكون لدينا حمض الهيدروكلوريك الذي يستخدم في العديد من المجالات.[٥]

وفيما يأتي معلومات عن تحضير هذا الحمض في المختبر:

الأدوات اللازمة

يجب أن تتوافر أدوات معينة عند إجراء التجربة، وهي كالآتي:[٦]

• النظارات الواقية.
• دورق كبير مستدير القاع، تبلغ سعته الحجمية (500-1000)سم3.
• سدادة تتناسب مع حجم القارورة، وأنبوب توصيل.
• صمام يتكون من أنبوب مطاطي قصير، ومشبك.
• حوض زجاجي أو وعاء بلاستيكي.
• أنابيب مطاطية قصيرة.
• حوامل للمشابك والرؤوس.
• قمع زجاجي صغير للتنقيط، حيث يجب أن يتناسب مع الدورق بحجم (250) سم3.
• جهاز لاختبار الموصلية الكهربائية.
• بطارية ذات فرق جهد 3 فولت، مع وجود تيار مستمر.
• أقطاب جرافيت.
• واقيات التطاير.
• دبابيس.
• لمبة.

خطوات التجربة

لإجراء هذه التجربة، يجب اتباع الخطوات التالية:[٦]

1. ملء الوعاء جيداً بالماء، ثم إضافة ما يكفي من محلول المؤشر العام لجعل اللون مرئيًا.
2. إعداد مولد غاز كلوريد الهيدروجين في خزان الدخان، وإزالة القارورة الفارغة ذات القاعدة المستديرة.
3. تفريغ الهواء من الدورق المحتوي على كلوريد الصوديوم، عن طريق تقطير (1 سم3) من حامض الكبريتيك على كلوريد الصوديوم.
4. وضع أنبوب التوصيل في الدورق، ثم تعبئة القارورة ببطء بكلوريد الهيدروجين، عن طريق تقطير المزيد من حامض الكبريتيك.
5. إيقاف تدفق الغاز، وإزالة أنبوب التوصيل من الدورق، ثم إعادة تركيب السدادة في القارورة، وتثبيتها في موضعها فوق وعاء الماء الجاهز.

نتائج التجربة

ويترتب على هذه التجربة النتائج الآتية:[٧]

• يكون التفاعل مباشرًا بين غاز الكلور (Cl2) وغاز الهيدروجين (H2)، وذلك لإنتاج كلوريد الهيدروجين.
• يكون التفاعل سريعًا عند درجات حرارة أعلى من 250 درجة مئوية.
• يصاحب التفاعل تزايدًا في درجة الحرارة، حيث أنه من جهةٍ أخرى يتسارع بوجود الرطوبة.
• يتم تحضير كلوريد الهيدروجين في المختبر، وعلى المستوى الصناعي أيضًا، عن طريق تفاعل الكلوريد مع العديد من المركبات مثل: تفاعل كلوريد الصوديوم مع حمض الكبريتيك (H2SO4).
• يمكن أن ينتج حمض الهيدروكلوريك عن طريق تفاعل بعض الكلوريدات مثل: ثلاثي كلوريد الفوسفور (PCl3) مع الماء، وكمنتج ثانوي لكلورة العديد من المواد العضوية مثل الميثان أو البنزين.

مخاطر السلامة والصحة المرتبطة بحمض الهيدروكلوريك

حمض الهيدروكلوريك سائل خطير يجب استخدامه بحذر، حيث يعد مادة أكّالة، وينتج عن تفاعلها ضبابًا حمضيًا خطيرًا أيضًا، وفي حال لامس الحمض أو الضباب الجلد أو العينين، فقد يكون الضرر خطيرًا أو حتى مميتًا في بعض الحالات، حيث يجب استخدام معدات الحماية الشخصية قبل إجراء التجربة، مع ضرورة وجود مشرف على التجربة في حال وجود أطفال.[٨]

ويوصى بارتداء معدات الحماية الآتية عند استخدام حمض الهيدروكلوريك بأي تركيز:[٨]

• كمامة صناعية.
• قفازات مطاطية وأحذية.
• بدلة كاملة للوقاية.
• واقٍ للوجه.

ملاحظات الصحة والسلامة والتقنية

يعد المختبر الوسيلة العملية لفهم كل ما هو نظري، ولتحقيق أقصى درجات الصحة والسلامة عند إجراء التجربة يجب اتباع الملاحظات الآتية:[٦]

• يجب أن تكون القارورة ذات القاعدة المستديرة ذات جدران سميكة مصنوعة من زجاج البورسليكات، وخالية من أي عيوب.
• يجب توافر واقيات أمان من التطاير؛ وذلك لأن الفراغ المفاجئ الناتج عن ذوبان الغاز في الماء يمكن أن يتسبب في انفجار القارورة.
• يجب أن تحتوي الماصة التي يتم إدخالها عبر السدادة على حلمة مطاطية قابلة للإزالة يمكن ربطها بسهولة بمجرد وضع الجهاز في مكانه.

هل يوجد حمض الهيدروكلوريك في جسم الإنسان؟

نعم يوجد حمض الهيدروكلوريك في جسم الإنسان، حيث تتكون إفرازات المعدة من حمض الهيدروكلوريك، وتتمحور وظيفته في المعدة بكونه يتواجد على شكل مخاط يحمي بطانة المعدة، حيث يلعب حمض الهيدروكلوريك دورًا هامًا في المعدة، إلى جانب تواجده في العديد من إنزيمات الجسم.[٩]

ويوجد العديد من الفوائد لحمض الهيدروكلوريك للإنسان، ونذكر منها الآتي:[٩]

• يساعد جسم الإنسان على تكسير العناصر الغذائية، وهضمها وامتصاصها مثل البروتين.
• يقضي على البكتيريا والفيروسات في المعدة ويحمي الجسم من العدوى.
• يؤدي انخفاض مستوياته إلى إحداث تأثيرٍ بالغ ِالأثر على قدرة الجسم على هضم العناصر الغذائية وامتصاصها بشكل صحيح.
• يؤدي نقصه داخل المعدة إلى حدوث تلفٍ في الجهاز الهضمي، وانتشارٍ للعدوى، والتسببِ في العديد من المشكلات الصحية المزمنة.

المراجع[+]

1. ↑ Gloria Lotha (8/3/2019), “Hydrochloric acid”, britannica, Retrieved 16/10/2021. Edited.
2. ^ أ ب ت ث ج “Hydrochloric Acid”, chemicalsafetyfacts, Retrieved 16/10/2021. Edited.
3. ↑ “William Prout and the discovery of hydrochloric acid in the gastric juice”, ncbi, Retrieved 16/10/2021. Edited.
4. ^ أ ب ت “Hydrochloric acid”, weebly, Retrieved 16/10/2021. Edited.
5. ↑ “Hydrogen chloride”, bbc bitesize, Retrieved 25/11/2021. Edited.
6. ^ أ ب ت “The properties of hydrogen chloride”, rsc, Retrieved 16/10/2021. Edited.
7. ↑ Gloria Lotha (31/5/2020), “Hydrogen chloride”, britannica, Retrieved 16/10/2021. Edited.
8. ^ أ ب “Hydrochloric Acid Hazards & Safety Tips”, ehs, 9/10/2014, Retrieved 16/10/2021. Edited.
9. ^ أ ب Saurabh Sethi, (29/3/2019), “What Is Hypochlorhydria?”, healthline, Retrieved 16/10/2021. Edited.