塩化水素（HCl）：性質、製造、用途、安全な取扱い

物理的・化学的特性

HClガスは水への溶解度が非常に高い。溶解は強い発熱反応であり、塩酸として知られる腐食性の溶液を生じる。この気体は空気より密度が大きく、水分が存在する場合には酸性の霧を形成することがある。分子性気体として、塩基や多くの金属と容易に反応し、塩化水素のフュームを放出するか、金属塩化物を生成する。よく知られた実験室での実演として、塩化水素がアンモニア蒸気と反応し、固体の塩化アンモニウムとなって白煙を生じる現象がある。アンモニアとの反応の説明および生成物である塩化アンモニウムを参照。

調製と工業生産

塩化水素は複数の方法で生成できる。実験室での調製では、一般に塩化ナトリウムと濃硫酸を反応させて気体を発生させる。この詳細な手順の要点は、塩化ナトリウム・硫酸法にまとめられている。工業規模では、HClは塩素化工程の副生成物として得られることが多く、水素ガスと塩素ガスの直接合成によって製造される場合もある。H2とCl2の直接結合は強い発熱反応であり、光の存在下では激しく進行することがあるため、制御が必要である。詳細は、水素および塩素の反応技術に関する情報を参照。

用途と応用

気体と水溶液のいずれも広範な用途をもつ。主な用途には次のものがある。

• 無機・有機塩化物化合物の製造、およびプラスチックや化学製品向け中間体の製造。
• 金属表面の酸洗いおよび洗浄。酸によって酸化物やスケールを除去する。
• 工業排水およびプロセス流体におけるpH調整と中和。
• 分析化学における合成および滴定のための実験試薬。

工業用グレードの塩酸水溶液は、取引上および古い文献ではしばしばムリアチック酸と呼ばれる。この名称の背景と一般的な工業的役割については、塩酸の概要を参照。

歴史、名称、特記事項

歴史的には、初期の調製法に由来して、この物質またはその溶液は「塩の精」として知られていた。ヨハン・ルドルフ・グラウバーをはじめとする17世紀の錬金術師や化学者は、この文脈で塩類と酸性蒸気について記述した。現代における区別では、塩化水素は無水の気体を指し、塩酸はその水溶液を指す。

安全性と取扱い

塩化水素および濃塩酸は腐食性をもち、皮膚、眼、呼吸器に損傷を与えるおそれがある。蒸気または霧にさらされると、せき、刺激、化学熱傷を引き起こすことがある。気体は空気より重いため、低所に滞留する可能性がある。保管および移送には、適切な換気、呼吸用保護具、耐食性材料が必要である。この化学物質を取り扱う前に、緊急時対応および応急処置に関する指針を安全データシートと有資格の情報源から入手すべきである。

さらに技術文献および安全性に関する資料については、技術データなどを通じて案内される専門化学便覧や製品安全データシート、ならびに酸に関する資料で参照される業界向けガイダンスポータルを確認する。