Роль, функции и использование соляной кислоты

Без кислорода.

Какое же всё-таки отношение имеет поваренная соль к соляной кислоте, которой, собственно, и посвящена эта глава книжки?

Поваренная соль — это соль соляной кислоты. Соляная кислота принадлежит к кислотам бескислородным. В ее состав входят водород и хлор — ничего больше.

Состав соляной кислоты, как мы уже знаем, долго не удавалось разгадать. Ученые никак не могли отрешиться от теории Лавуазье, который утверждал, что любая кислота содержит кислород.

Чтобы убедиться в том, что Лавуазье был неправ, надо было прежде всего раскрыть тайну хлора, входящего в состав соляной кислоты. Этому помогло изучение процессов отбелки тканей в промышленности.

Ткани, выпускаемые текстильными фабриками или сработанные на ручных станках, отбеливают. Прежде, почти до самого конца XVIII века, холсты, полотна отбеливались так называемым луговым способом. В погожие летние дни холсты раскладывали просто на траве. Солнце и кислород воздуха совершают отбелку тканей не только летом, но и ранней весной, когда еще не сошел снег. 

Такой способ отбелки можно и сейчас видеть в некоторых районах нашей страны, особенно на севере.

Когда стало развиваться фабричное производство тканей, все убедились, что луговой способ отбелки тормозит дело. Для луговой отбелки нужно несколько недель, а иногда и месяцев при хорошей погоде. Надо было найти новый, более совершенный способ отбелки тканей.

Тогда-то ученые вспомнили об одном открытии.

В 1774 году шведский химик А. Шееле, изучая, как и многие химики того времени, различные газы, открыл буро-зеленоватый газ. Выделялся этот газ при действии соляной кислоты на особый минерал — пиролюзит. Несколько позже вновь открытый газ был назван хлором — от греческого «хлорос», что означает «зеленый».

Оказалось, что, попадая в воду, хлор растворяется в ней и придает ей способность отбеливать ткани.

Такая, обработанная хлором, вода действует на холст не хуже свежего воздуха и лучей солнца. А главное, отбелку хлором можно производить в помещениях, и она длится не недели, а несколько часов.

Новый способ беления хлором сразу завоевал себе широкое применение. Хлором стали насыщать не только воду. Оказалось возможным действовать хлором на известь. Получалась «белильная известь», пользоваться которой удобнее, чем раствором хлора в воде.

Но что же такое сам хлор? Успехи применения нового метода отбелки заставили ученых более подробно изучить свойства хлора и соляной кислоты.

Прежде всего были изучены те превращения, которые претерпевает хлор, попадая в воду. Оказывается, в хлорной воде выделяется кислород. Именно этот кислород и осуществляет беление, действуя так же, как кислород воздуха при белении «на лугах».

Но откуда берется этот кислород? Вероятно, думали некоторые химики, кислород содержится в самом хлоре. Это подтверждается его белящими свойствами. Но тогда прав Лавуазье: раз кислород есть в хлоре, то естественно, что он содержится и в соляной кислоте, куда хлор входит составной частью. 

В таких костюмах обрабатывают белильную известь.

Но тут возникали и другие предположения. Почему хлор выделяет кислород — если он его содержит — только в воде? Ведь может же быть и так, что кислород выделяется в данном случае из воды, а не из хлора?!

Чтобы во всем этом разобраться, нужно было обязательно получить кислород из чистого хлора — при отсутствии воды.

Такую задачу и поставил перед собою английский химик Гемфри Дэви. Чего только не делал он с хлором! И нагревал его и действовал током — всё безрезультатно. Создавалось впечатление, что в хлоре нет кислорода. Окончательно убедило в этом химиков применение к хлору древнего способа восстановления металлов из руды углем.

Руда чаще всего представляет собою окалину — окись. Если нагревать руду с углем, то уголь отнимет кислород от металла — и получится чистый металл. Этот процесс восстановления металлов из руд используется в металлургии издавна.

Так вот, если хлор есть соединение какого-то неизвестного элемента с кислородом, то с помощью угля от хлора можно также отнять кислород и получить этот неизвестный элемент.

Такой опыт ставили вновь и вновь, и он оказывался безрезультатным. После, этого и созрело убеждение, что в хлоре не только нет и не может быть кислорода, но и вообще нет никаких других составных частей. Хлор — простое вещество.

Так была разрешена загадка хлора. Разрешение этой загадки сыграло важную роль в разработке современной теории кислот.

Свойства соляной кислоты изучены сейчас достаточно хорошо. Про нее можно сказать, что это типичная кислота, обладающая сильными кислотными свойствами. Ее часто называют дымящей, так как она в концентрированном виде дымит на воздухе, выделяя хлористый водород.

Производство соляной кислоты проще, нежели азотной или серной. В лабораториях для этого пользуются поваренной солью, которую подогревают в смеси с серной кислотой. При этом выделяется хлористый водород. Это газ, который, смешиваясь с водой, и дает соляную кислоту.

На химических заводах для получения соляной кислоты пользуются не поваренной солью, а прямо хлористым водородом, который получают непосредственным соединением хлора и водорода. Хлор сжигают в струе водорода в особой печи. Полученный таким способом хлористый водород очищают в специальной башне, затем пропускают через особые сосуды, где, проходя над водой, газ растворяется и дает соляную кислоту.

Соляная кислота находит самое широкое применение.

В промышленности соляную кислоту применяют для обработки кож, для очистки стальной проволоки и стальных пластин перед гальванизацией, для приготовления активированного угля и производства солей.

Вот как, например, используют соляную кислоту для паяния.

Чтобы очистить место спая, его обрабатывают так называемой «травленой кислотой». Она представляет собою не что иное, как соль цинка и соляной кислоты (хлористый цинк).

«Травленую кислоту» получают путем растворения кусочков цинка в кислоте. В результате цинк вытесняет из соляной кислоты водород, образуя соль.

Когда «травленой кислотой» смазывают место спая, поверхностная ржавчина вступает с «кислотой» во взаимодействие и удаляется с поверхности. При последующем нагревании места спая соль покрывает тонким слоем поверхность металла, обеспечивая тем самым хороший контакт с припоем.

Применяют соляную кислоту также при получении глюкозы, при выработке спирта, сахара и в ряде других производств.