El ácido clorhídrico o ácido muriático es un ácido inorgánico fuerte que se usa en muchos procesos industriales. La aplicación a menudo determina la calidad del producto requerido. Cómo funciona el ácido clorhídrico, es una de las interrogantes mas comunes
Función del ácido clorhídrico y sus diferentes usos
Regeneración de intercambio de iones
Una aplicación importante del ácido clorhídrico de alta calidad es la regeneración de resinas de intercambio iónico. El intercambio de cationes se usa ampliamente para eliminar iones como Na + y Ca2 + de las soluciones acuosas, produciendo agua desmineralizada.
Función del Ácido Clorhídrico. Foto por Envato.
Na + es reemplazado por H3O +
Ca2 + se sustituye por 2 H3O +
Los intercambiadores de iones y el agua desmineralizada se utilizan en todas las industrias químicas, la producción de agua potable y muchas industrias alimentarias.
Control de pH y neutralización.
Una aplicación muy común del ácido clorhídrico es regular la basicidad (pH) de las soluciones; esto se debe a como funciona el ácido clorhídrico.
OH− + HCl → H2O + Cl−
En la industria que requiere pureza (alimentos, productos farmacéuticos, agua potable); se utiliza ácido clorhídrico de alta calidad para controlar el pH de las corrientes de agua de proceso. En una industria menos exigente, el ácido clorhídrico de calidad técnica es suficiente para neutralizar las corrientes de desechos y el tratamiento de piscinas.
Decapado de acero
El decapado es un paso esencial en el tratamiento de superficies metálicas; como funciona el ácido clorhídrico, para eliminar la oxidación u óxido de hierro del hierro o el acero antes del procesamiento posterior, como extrusión, laminado, galvanizado y otras técnicas. El HCl de calidad técnica a una concentración típica del 18 por ciento es el agente de decapado más utilizado para el decapado de los grados de acero al carbono.
Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O
El ácido gastado se ha reutilizado durante mucho tiempo como soluciones de cloruro ferroso, pero los altos niveles de metales pesados en el líquido de decapado han disminuido esta práctica.
En los últimos años, la industria del decapado de acero ha desarrollado procesos de regeneración con ácido clorhídrico, como el rociador por aspersión o el proceso de regeneración de HCl en lecho fluidizado, que permiten la recuperación de HCl del licor de decapado gastado. El proceso de regeneración más común es el proceso de pirohidrólisis, aplicando la siguiente fórmula:
4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl + 2 Fe2O3
Por recuperación del ácido gastado, se establece un bucle de ácido cerrado. El óxido férrico por producto del proceso de regeneración es un subproducto valioso, utilizado en una variedad de industrias secundarias.
El HCl no es un agente de decapado común para los grados de acero inoxidable.
Producción de compuestos inorgánicos
Se pueden producir numerosos productos con ácido clorhídrico en reacciones normales ácido-base, dando como resultado compuestos inorgánicos. Estos incluyen productos químicos para el tratamiento del agua como el cloruro de hierro (III) y el cloruro de polialuminio (PAC).
Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O
Tanto el cloruro de hierro (III) como el PAC se utilizan como agentes de floculación y coagulación en el tratamiento de aguas residuales, la producción de agua potable y la producción de papel.
Otros compuestos inorgánicos producidos con ácido clorhídrico incluyen cloruro de calcio sal de aplicación en la carretera, cloruro de níquel (II) para galvanoplastia y cloruro de zinc para la industria de galvanización y producción de baterías.
Producción de compuestos orgánicos
El mayor consumo de ácido clorhídrico se encuentra en la producción de compuestos orgánicos como el cloruro de vinilo para PVC y MDI y TDI para poliuretano. A menudo es un uso cautivo, ya que consume ácido clorhídrico de producción local que nunca llega al mercado abierto. Otros compuestos orgánicos producidos con ácido clorhídrico incluyen bisfenol A para policarbonato, carbón activado y ácido ascórbico, así como numerosos productos farmacéuticos.
Otras aplicaciones
El ácido clorhídrico es un producto químico fundamental y, como tal; se utiliza para una gran cantidad de aplicaciones a pequeña escala, como el procesamiento de cuero, la limpieza del hogar y la construcción de edificios. Además, una forma de estimular la producción de petróleo es inyectando ácido clorhídrico; en la formación de roca de un pozo de petróleo, disolviendo una parte de la roca y creando una estructura de poros grandes. La acidificación de pozos de petróleo; es un proceso común en la industria de producción de petróleo del Mar del Norte.
Muchas reacciones químicas relacionadas con el ácido clorhídrico se aplican en la producción de alimentos, ingredientes alimentarios y aditivos alimentarios. Los productos típicos incluyen; aspartamo, fructosa, ácido cítrico, lisina, proteína hidrolizada (vegetal) como potenciador de alimentos y en la producción de gelatina. Se puede aplicar ácido clorhídrico de grado alimenticio (extra puro) cuando sea necesario para el producto final.
Fisiología y patología
El ácido clorhídrico constituye la mayoría del ácido gástrico, el fluido digestivo humano. En un proceso complejo y con una gran carga energética; es secretado por las células parietales (también conocidas como células oxínticas). Estas células contienen una extensa red secretora (llamada canalículo) ; a partir de la cual el HCl se secreta en la luz del estómago. Son parte de las glándulas fúndicas (también conocidas como glándulas oxínticas) en el estómago.
Los mecanismos de seguridad que previenen el daño del epitelio del tracto digestivo por el ácido clorhídrico son los siguientes:
- Reguladores negativos
- Una gruesa capa de moco que cubre el epitelio.
- Bicarbonato de sodio secretado por células epiteliales gástricas y páncreas
- La estructura del epitelio (uniones estrechas)
- Suministro de sangre adecuado
