염산 |
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일반적인 성질 |
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IUPAC 이름 | Hydrochloric acid |
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화학식 | HCl 의 수화물 ( 아래 정보는 38% w/w 에서 주어짐 ) |
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별칭 | Muriatic acid, Spirit(s) of Salt, Chlorane |
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CAS 번호 | 7647-01-0 |
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PubChem | 313 |
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물리적 성질 |
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상태 | 액체 |
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분자량 | 36.46 (HCl) g/mol |
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녹는점 | 245.83 K -27.32 °C -17.176 °F |
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끓는점 | 383.15 K 110 °C 230 °F |
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밀도 | 1.18 g/cm3 |
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형태 | 무색에서 연노랑 |
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열화학적 성질 |
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안전성 |
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흡입 | 호흡계통에 문제를 일으킴 |
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피부 | 염증을 일으키거나( 10% w/w ~ 25% w/w ) 화상을 입음 ( 25% w/w ~ ) |
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눈 | 염증을 일으키거나( 10% w/w ~ 25% w/w ) 화상을 입음 ( 25% w/w ~ ) |
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유럽 연합 위험 규정 | R36/37/38 ( 10% w/w ~ 25% w/w ) R34 R37 ( 25% w/w ~ ) |
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염산(鹽酸)은 염화수소(HCl) 수용액염화수소산(鹽化水素酸), 염강수(鹽強水)라고도 하며, 대표적인 강산위산
산업 혁명염화비닐이나 PVC, 폴리우레탄 등의 유기 화합물 생산과 같은 큰 규모의 공정, 그리고 젤라틴
중세 시대에 염산은 유럽인들에게 '소금의 혼'(spirits of salt)이라고 알려졌다. 오늘날에도 영국[1]
대표적인 제법으로 독일 에르푸르트 성 베드로 베네딕트 교회의 연금술사였던 바실리우스 발렌티누스독일 카를슈타트암마인의 요한 루돌프 글로버가 염화나트륨과 황산을 반응시켜 황산나트륨을 얻는 만하임 공정에서 염화수소영국 리즈의 조지프 프리스틀리는 1772년 순수한 염화수소 가스를 얻어냈고, 1818년 영국 펜잔스의 험프리 데이비는 염화수소
유럽의 산업 혁명이 진행되는 동안, 염기성니콜라스 르블랑(Issoundun, 프랑스)이 제시한 새로운 르블랑 공정은, 만하임 공정을 기반으로 하여 탄산나트륨탄소, 탄산칼슘, 황산, 염화나트륨으로 염산과 이산화탄소, 황화칼슘, 탄산나트륨염화수소가 대량으로 공기 중에 배출되었으며, 1863년 영국[2][3]
염산은 800년경 연금술사 게베르(Jabir ibn Hayyan, Geber게베르질산을 혼합한 왕수는 금까지도 녹일 수 있어서 현자의 돌[4][5][2][6][7]
화학적 성질[편집]
강산으로서의 성질[편집]
염화 수소는 일양성자 산수소 이온이 빠져나와서 물에 결합해 H3O+[8][9]
- HCl + H2O → H3O+ + Cl-
다른 이온은 Cl- 으로 이것은 염화 나트륨과 같은 염화물용해[8][9] 일양성자 산에서는 산의 이온화 상수 인 Ka가 하나뿐이다. 이것은 물에 산이 해리되는 정도를 나타낸다. 염산처럼 강산은 이온화 상수가 높다.[10] 염화 나트륨 같은 염화물에 들어있는 염화 이온은 pH염기성
염화 반응[편집]
유기화합물클로로벤젠염화 수소
- PhPh-Cl + HCl
위의 예처럼 수소가 염소
금속의 부식[편집]
염산은 금속아연과 염산이 반응하면 다음과 같은 반응이 일어나면서 아연은 염화물 즉, 염화아연이온화 경향금, 은
- Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
물리적 성질[편집]
농도 | 밀도 | 몰농도 | pH | 점성 | 비열 | 증기압 | 끓는점 | 녹는점 |
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kg HCl/kg | kg HCl/m3 | 보메 비중계 | kg/L | mol/dm3 | | mPa·s | kJ/(kg·K) | kPa | °C | °C |
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10% | 104.80 | 6.6 | 1.048 | 2.87 | −0.5 | 1.16 | 3.47 | 1.95 | 103 | −18 |
20% | 219.60 | 13 | 1.098 | 6.02 | −0.8 | 1.37 | 2.99 | 1.40 | 108 | −59 |
30% | 344.70 | 19 | 1.149 | 9.45 | −1.0 | 1.70 | 2.60 | 2.13 | 90 | −52 |
32% | 370.88 | 20 | 1.159 | 10.17 | −1.0 | 1.80 | 2.55 | 3.73 | 84 | −43 |
34% | 397.46 | 21 | 1.169 | 10.90 | −1.0 | 1.90 | 2.50 | 7.24 | 71 | −36 |
36% | 424.44 | 22 | 1.179 | 11.64 | −1.1 | 1.99 | 2.46 | 14.5 | 61 | −30 |
38% | 451.82 | 23 | 1.189 | 12.39 | −1.1 | 2.10 | 2.43 | 28.3 | 48 | −26 |
이상은 20 °C 와 1기압 (101.325 kPa) 에서 측정된 것이다.pH, 점성, 비열, 증기압, 끓는점, 녹는점[8][9][12] 염산, 즉 HCl과 H2O의 이성분 화합물공비 혼합물
염산에는 4가지의 결정화 공정점이 있으며, 이것은 HCl·H2O (68% HCl), HCl·2H2O (51% HCl), HCl·3H2O (41% HCl), HCl·2H2O (25% HCl), 그리고 얼음 (0% HCl) 이다. 그리고 준안정 공정점이 있으며 이것은 HCl·3H2O 와 얼음의 중간형태를 띄며 염산의 농도는 24.8%이다.[12]
염산은 물에 염화 수소
산업 시장[편집]
염산은 주로 38%의 포화 농도의 염산을 생성하고 사용한다. 40% 또는 그 이상의 농도도 가능하지만, 증발미국에서는 10~12% 농도의 염산을 청소용으로 사용하고, 영국에서도 소금의 혼 이라고 불리는 비슷한 농도로 사용한다.[2]
다우케미컬 같은 염산 생산 업체는 전 세계에서 염화 수소를 연간 2메가톤PVC[2]
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이 부분의 본문은
염화 수소#제법만하임 공정[편집]
염화 나트륨과 황산만하임 공정
- 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl [13]
위반응은 상온에서 일어나고, 더 많은 염화 수소
- NaCl + NaHSO4 → HCl + Na2SO4
오염화 인 과 물을 섞어서 염화 포스포릴과 염화 수소
- PCl5 + H2O → POCl3 + 2HCl
공업적 제법[편집]
공업적으로는 전기분해
- H2 + Cl2 = 2 HCl
유기적 합성[편집]
염소와 불소가 들어있는 유기 화합물(예: 테플론, 프레온, CFC, 클로로아세트산, PVC수소나 불소
- R-H + Cl2 → R-Cl + HCl
- R-Cl + HF → R-F + HCl
염산은 강한 무기산위산
금속 부식[편집]
산화철 등의 녹을 제거하는데 쓰거나, 도금탄소강[2][14]
- Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O
여기서 나온 산화철로 몇가지 공정을 거치면 다시 염화 수소[2]
- 4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl+ 2 Fe2O3
유기 화합물 생산[편집]
염산은 염화비닐, 다이클로로에테인, PVC 등의 유기 화합물유기 화합물폴리카보네이트, 활성탄, 아스코르빈산(비타민 C)을 비롯한 유기 화합물 뿐아니라 약[14]
- 2 CH2=CH2 + 4 HCl + O2 → 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O (옥시 염소화로 생성된 다이클로로에테인 )
- 나무 + HCl + 열 → 활성 탄소 (탄소의 활성화)
용액 중화[편집]
염산은 pH가 낮아서 염기성 용액을 중화
- OH− + HCl → H2O + Cl−
진한 염산(식품용 염산)은 식품을 중화하는 데에 사용되며, 묽은 염산은 염기성 폐수 따위를 중화하는 데 사용된다.[14]
위험성[편집]
고농도의 염산은 다량의 증기가 발생하며 이는 눈, 피부, 창자과망간산칼륨이나 차아염소산나트륨 등에 섞으면 유독한 염소
- NaClO + 2 HCl → H2O + NaCl + Cl2
- 2 KMnO4 + 16 HCl → 2 MnCl2 + 8 H2O + 2 KCl + 5 Cl2
염산 자체가 폭발하지는 않으나 염산에서 생성된 수소알칼리 금속이나 알칼리 토금속
- 2M + 2 HCl → 2MCl +H2 [주 1]
이온화 경향이 큰 칼륨, 칼슘, 나트륨
함께 보기[편집]
- 이동 ↑ Hartley, Harold (1960). “The Wilkins Lecture. Sir Humphry Davy, Bt., P.R.S. 1778-1829”. 《Proceedings of the Royal Society of London (A)》 255 (1281): 153–180. Bibcode:1960RSPSA.255..153H. doi:10.1098/rspa.1960.0060.
- ↑ 이동: 가 나 다 라 마 바 〈Hydrochloric Acid〉. 《Chemicals Economics Handbook》. SRI International. 733.4000A–733.3003F쪽.
- 이동 ↑ Aftalion, Fred (1991). 《A History of the International Chemical Industry》. 필라델피아: 펜실베이니아대학교 출판부. ISBN 0-8122-1297-5.
- 이동 ↑ Hugo, Bauer (2009). 《A history of chemistry》. BiblioBazaar, LLC. 31쪽. ISBN 9781103357864.
- 이동 ↑ Karpenko, V.; Norris, J.A. (2001). “Vitriol in the history of chemistry” (PDF). 《Chem. Listy》 96: 997.
- 이동 ↑ Norton, S (2008). “A Brief History of Potable Gold” (PDF). 《Molecular Interventions》 8 (3): 120. PMID 18693188. doi:10.1124/mi.8.3.1.
- 이동 ↑ Thompson, C.J.S. (2002). “Alchemy and Alchemists” Reprint ofe publish by George G. Harrap a Co., Loon, 1932판. Dover Publications, Inc., Mineola, NY: 61,18.
- ↑ 이동: 가 나 다 Lide, David (2000). 《CRC Handbook of Chemistry and Physics》 81판. CRC Press. ISBN 08-4930-481-4.
- ↑ 이동: 가 나 다 Perry, R; Green D, Maloney J (1984). 《Perry's Chemical Engineers' Handbook》 6판. McGraw-Hill Book Company. ISBN 0-07-049479-7.
- 이동 ↑ “Dissociation constants pKa and pKb”. ChemBuddy.com. 2008년 9월 6일에 확인함.
- 이동 ↑ 〈Systemnummer 6 Chlor〉. 《Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie》. Chemie Berlin. 1927.
- ↑ 이동: 가 나 《Aspen Properties》. binary mixtures modeling software calculations by Akzo Nobel Engineering판. Aspen Technology. 2002~2003.
- 이동 ↑ Riegel's Handbook of Industrial Chemistry, Emil Raymond Riegel, 436쪽, http://books.google.com/books?id=j3AwCqvqIzEC&pg=PA435&lpg=PA435&dq=%22Mannheim+process%22&source=web&ots=3T6sNwkXdQ&sig=vL8OHJEGoz3zc9QRBMFY7ZdxYfM#PPA436,M1
- ↑ 이동: 가 나 다 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997). 《Chemistry of the Elements》 2판. Oxford: Butterworth-Heinemann. 946–48쪽. ISBN 0080379419.
- 이동 ↑ 이 화학식에서는 알칼리 금속(M)을 예로 든다.
외부 링크[편집]