استخراج فلزات با اسید کلریدریک چگونه است

محلولی بی رنگ با بوی تند که از طبقه اسیدهای قوی(pH بین ۰ تا ۲) بوده و از دو عنصر هیدروژن و کلر تشکیل شده. این ماده که به دلیل خنثی سازی عوامل قلیایی در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد، به طور طبیعی در سیستم گوارشی اغلب گونه های جانوری ایز جمله انسان یافت می شود. بله درست متوجه شدید این ماده همان اسید کلریدریک معروف است.

اسید هیدروکلریک که با نام اسید موریاتیک و یا جوهر نمک شناخته می شود، در اوایل قرن دهم طی انجام آزمایش توسط ابوبکر رازی(کیمیاگر و پزشک ایرانی) تولید شد. در آن زمان رازی به دنبال بدست آوردن نتایج دیگری از آزمایشات خود بود. به همین دلیل به کشف اسید کلریدریک بسیار نزدیک شد اما، از مطالعه بر روی فرآورده های گازی حاصل از واکنش خود صرفه نظر کرد. طی گذر زمان پژوهشگران زیادی از آزمایش رازی الهام گرفته و مطالعات بسیاری بر روی اسید کلریدریک انجام دادند.

در این مقاله قصد داریم شما را ازاهمیت و کاربرد اسید کلریدریک از جمله استخراج فلزات بیشتر آشنا کنیم. لطفا با ما همراه باشید.

کاربرد اسید کلریدریک

تولید ترکیبات آلی

یکی از کاربردهای اسید کلریدریک در صنعت، تولید ترکیبات آلی مانند دی کلرواتان و وینیل کلرید است که به عنوان ماده اولیه تولید PVC در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.

تولید ترکیبات معدنی(غیر آلی)

از جمله کاربرد اسید کلریدریک مورد استفاده در صنعت می توان به تولید ترکیبات معدنی کلرید آهن (III) و پلی آلومینیوم کلراید(PAC) اشاره کرد. این ترکیبات در صنعت تصفیه فاضلاب و تولید کاغذ به عنوان عامل انعقاد و لخته‌سازی کاربرد دارد.

از بین بردن لکه های فلزات

اگر چه اسید کلریدریک خاصیت خورندگی قوی دارد، با این وجود در صنعت جهت اسیدشویی فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. نسبت اسید کلریدرک مورد استفاده در این کار ۱ به۹(۹ قسمت آب و ۱ قسمت اسید) است. این فرآیند در دماهای بالا انجام شده و تمامی زنگ زدگی و آلودگی های موجود بر روی سطح فلزاتی همچون مس، آهن، برنج و سایر فلزات را از بین می برد.

نظافت استخرها

اگرچه می توان استخرها را با سایرمواد شوینده موجود در بازار تمیز کرد. اما پاک کردن لکه های موجود بین درزهای کاشی و رسوبات آب کار آسانی نیست. اما باید به این موضوع توجه داشت که از غلظت مناسبی از اسید کلریدریک استفاده کرد. مناسب ترین غلظت، غلظت ۱به ۱۰ اسید و آب است.

اسید کلریدریک در آزمایشگاه

اسید هیدروکلریک به دلیل حفظ غلظت در طول زمان، پایداری بالا، قیمت مناسب و در دسترس بودن به عنوان یک یک معرف اسیدی عالی شناخته می شود. اسید کلریدریک مناسب برای این حوزه اسید کلریدریک ۳۷% است که با نام اسید کلریدریک گرید آزمایشگاهی شناخته می شود. از کاربرهای آزمایشگاهی این ماده می توان به تهیه گلوکز از نشاسته، معرف آزمایشگاهی، تنظیم اسیدیته(کنترل pH)، خنثی کردن محلول های قلیایی، کاتالیزور و تیتراسیون بازها اشاره کرد.

استخراج فلزات با اسید کلریدریک

تا به امروز مقالات زیادی را خوانده یا شنیده اید که در رابطه با کاربردهای اسید کلریدریک صحبت کرده باشند. اما یکی از کاربردهای مهم این ماده استخراج فلزات است که تا به امروز بطور جامع در مورد اهمیت و چگونگی انجام آن صحبت زیادی نشده است.

زمین تشکیل شده از مواد معدنی و فلزات ارزشمندی است که زندگی روزمره ما به آن بستگی دارد. به همین دلیل استخراج این مواد از معادن می تواند باعث رونق چرخه اقتصاد یک کشور شود.

یکی از اولین فلزاتی که انسان آن را کشف کرد، مس است. نداشتن پیوند با عناصر دیگر و خالص بودن، دلیل کشف مس در زمان قدیم بود. اما امروزه مس را از کانی هایی که حاوی ترکیبات مس هستند بدست می آوریم. یکی از متدوال ترین روش های جداسازی یون های فلزی، استخراج با حلال است. این روش با مخلوط کردن فاز آبی حاوی نمک فلزی با فلز آلی عامل استخراج انجام می شود. از مزیت استخراج فلزات با حلال می توان به تغییر آسان پارامترهای کنترل کننده استخراج، مانند pH محلول آبی و رقیق کننده نام برد. با این وجود به دلیل استفاده حلال های آلی در حجم های بالا که غالبا سمی و یا اشتعال پذیر هستند، این روش سازگار با محیط زیست نمی باشد. اسید کلریدریک یکی از حلال های مورد استفاده در این روش است.

میزان حلالیت فلزات در این اسید به عواملی مانند بار یون، اندازه یون و تحرک یون بستگی دارد. به عنوان مثال کانی معدنی کالکوپیریت که حاوی اتم های مس، گوگرد و آهن است، به طور طبیعی از معادن استخراج می شود. این کانی به دلیل تولید ترکیبات گازی گوگرددار، شرایط دمایی و فشار بالا در روش اکسیداسیون، به تجهیزات آسیب بالایی وارد می کند. به همین دلیل برای استخراج فلزات ارزشمند موجود در کانی از اسید کلریدریک استفاده می کنند. در طول انجام فرآیند پارامتر هایی مانند دما، غلظت اسید، عوامل اکسنده، نمک های محلول، زمان استخراج، فعالیت یون فلزی و میزان گاز کلر به طور مرتب بررسی می شود.

استخراج فلزات با حلال نه تنها برای سنگ های معدنی و کانی ها، بلکه برای دیگر محصولاتی که حاوی مقادیر مختلفی یون های فلزی هستند مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین باید به این نکته توجه داشت که بهترین حلال های استخراج فلزات، اسیدها بوده و در بین تمامی اسیدها، اسید کلریدریک و اسید فسفوریک بازدهی بالایی دارند.