Salzsäure
Als Salzsäure werden die wässrigen Lösungen des Chlorwasserstoffs bezeichnet.
Sie gilt als starke, anorganische Säure und findet heutzutage in vielen Bereichen auf Grund der nützlichen Eigenschaften Verwendung.
In freier Form vorhanden ist sie im menschlichen Verdauungssystem sowie dem Magensaft anderer Wirbeltäure mit 0,1 bis 0,5 Masseprozent.
Die Salze der Chlorwasserstoffsäure heißen Chloride. Diese sind durch die Umsetzung von Basen oder ihrer Anhydride mit Chlorwasserstoff (HCl) erhältlich d.h. also durch das Auflösen von Metallhydroxiden und -oxiden.
Inhalt
Herstellung
Im Labor werden Schwefelsäure und Kochsalz zur Herstellung verwendet. So gelangte die Säure zu ihrem Namen.
Obwohl die Chlorwasserstoffsäure die stärkere Säure ist, wird der Chlorwasserstoff durch die Schwefelsäure aus seinem Salz verdrängt. Möglich ist das wegen des Aggregatzustandes des Chlorwasserstoffs. Da Chlorwasserstoff gasförmig ist und sich praktisch nicht in Schwefelsäure löst, verschwindet er ständig aus dem Gleichgewicht.
Dabei entsteht ein saures Salz, das Natriumhydrogensulfat.
Hochreiner Chlorwasserstoff wird in der chemischen Industrie durch die Verbrennung von Chlorknallgas (einem Gemisch bestehend aus Wasserstoff und Chlor) gewonnen.
Zur Fertigstellung der Säure wird das zuvor gewonnene Chlorwasserstoffgas in Wasser gelöst.
Im 17. Jahrhundert gelang Rudolph Glauber die Herstellung von Salzsäure durch Speisesalz (NaCl) und Schwefelsäure (H2SO4).
Die Reaktionsgleichung sieht dementsprechend folgendermaßen aus:
2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl
In so genannten direkt oder indirekt beheizten Muffelöfen (Sulfatöfen) wird diese Reaktion durchgeführt. Im stöchiometrischen Verhältnis werden dabei in heißer Luft zerstäubte Schwefelsäure und gemahlenes Natriumchlorid über einen heißen Luftstrom eingeblasen.
Außerdem kann zur Herstellung von Salzsäure ein Wirbelschichtreaktor verwendet werden.
Allgemeines | |
| Name | Salzsäure |
| Andere Namen | Chlorwasserstoffsäure Acidum hydrochloricum |
| Summenformel | HCl |
| Kurzbeschreibung | farblose bis gelbliche, stechend riechende Flüssigkeit |
Eigenschaften | |
| Molare Masse | 36,46 g·mol−1 |
| Aggregatzustand | flüssig |
| Dichte | 1,19 g·cm−3 (37-prozentige Lösung) |
| Schmelzpunkt | −30 °C (37-prozentige Lösung) |
| Dampfdruck | 190 hPa (20 °C, 37-prozentige Lösung) |
Eigenschaften
Die Salzsäure ist eine klare bis gelbliche Flüssigkeit. Sie ist vollständig in Wasser löslich. Der Farbton hängt von der Reinheit der Säure ab des Chlorwasserstoffgehaltes im Wasser. Ist der Chlorwasserstoffgehalt hoch, ist sie klarer.
Der Geruch ist sehr stechend und das Einatmen der Dämpfe kann zu Verätzungen im Hals-, Nasen- und Rachenraum führen. Darüber hinaus kann auch die Lunge empfindlich zu Schaden kommen.
Die im Mundraum befindlichen Zähne sollten vor Kontakt mit gasförmigen oder flüssigen Bestandteilen geschützt werden um Schädigungen zu vermeiden. Trifft die Säure auf die Haut, treten Rötungen und Schwellungen auf, weiter kann Hautkontakt zur Bildung von Blasen auf eben dieser führen.
Eine Reaktion großer Intensität ist mit unedlen Metallen, Metalloxiden, Laugen, Schwefelsäure und Kaliumpermanganat zu erwarten. Eine explosionsartige Reaktion tritt beim Kontakt mit Alkali-Metallen (Natrium, Kalium und weiteren Metalle der 1. und 2. Hauptgruppe) auf.
Salzsäure mit einem Chlorwasserstoff-Gehalt von mehr als 36% bezeichnet man wegen des von ihr ausgehenden Rauches, der als weißer Niederschlag über dem Gefäß aufsteigt, als rauchende Salzsäure.
Konzentrierte Säure (32%ig) hat einen pH-Wert von -1. In verdünnter Form ist Salzsäure ein guter elektrischer Leiter.
Verwendung der Salzsäure
Die häufigste Anwendung im Haushalt ist das Reinigen von Kalkrückständen an Fliesen. In der Textil-, Farben- und in der Metallindustrie wird Salzsäure in großem Maßstab als Beize verwendet.
Weitere Verwendung findet sie in der chemischen Industrie bei der Herstellung von Chloriden sowie bei der Gewinnung von Aluminiumoxid.
Des Weiteren werden mit Hilfe von HCl Kunststoffe gewonnen wie zum Beispiel PVC, das später als Fußbodenbelag eingesetzt wird. Zum Gewinnen von Metallen aus Erzen kann sie verwendet werden. Dabei wird sie zum Herauslösen der Metalle aus den Erzen eingesetzt. Gold kann nur in Verbindung von Salzsäure mit Salpetersäure gelöst werden. Salzsäure reagiert genau wie alle Säuren mit Calciumcarbonat und anderen Carbonaten unter Gasentwicklung. Das entstehende Gas ist Kohlenstoffdioxid.
Grundsätzlich verhält sich die Reaktion wie folgt:
Carbonat + Salzsäure → Metallchlorid + Kohlenstoffdioxid + Wasser
Sicherheitshinweise und Risiken
Das Einatmen der Dämpfe und Hautkontakt sollte auf Grund der stark reizenden Wirkung vermieden werden. Bei Kontakt sollte sofort mit Wasser gespült werden. Bei Verätzungen oder starkem Unwohlsein nach Verwendung von Salzsäure sollte ein Arzt hinzugezogen werden. Die meisten Stähle sind ungeeignet für den Kontakt, abgesehen von hochreinem Kupfer und anderen Edelmetallen. Vermieden werden sollten das Erwärmen und das Erhitzen.
Beim Entsorgen müssen Säuren und Basen mittels Neutralisation unschädlicher gemacht werden und können danach durch den Abguss mit Wasser weggespült werden.
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Salzsäure kann im Internet vorzugsweise im Chemie-Fachhandel in unterschiedlichen Konzentrationen erworben werden. Im freien Handel kann sie legal in Baumärkten erworben werden.