Axit clohydric (hay axít clohyđric, axít muriatic) là một axít vô cơ mạnh, do sự hòa tan của khí hiđrô clorua (HCl) trong nước. Axit HCl được tìm thấy trong dịch vị, và cũng là một trong những yếu tố gây bệnh loét dạ dày khi hệ thống tự bảo vệ của dạ dày hoạt động không hiệu quả.

Nồng độ đậm đặc tối đa của Axit HCl là 40%. Ở dạng đậm đặc axit này có thể tạo thành các sương mù axit, chúng đều có khả năng ăn mòn các mô con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột. Ở dạng loãng, HCl cũng được sử dụng làm chất vệ sinh, lau chùi nhà cửa, sản xuất gelatin và các phụ gia thực phẩm, tẩy gỉ, và xử lý da. Axit HCl dạng hỗn hợp đẳng phí (gần 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng.

Axit HCl được sản xuất với quy mô lớn vào cách mạng công nghiệp thế kỷ 18, chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất để xản xuất nhựa PVC, và các sản phẩm trung gian như MDI/TDI để tạo ra polyuretan. Có khoảng 20 triệu tấn axit clohydric được sản xuất hàng năm.

Axit clohydric 32%

Ứng dụng axit clohydric

Tẩy gỉ thép

Một trong những ứng dụng quan trọng của axít clohiđric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép cacbon.

Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O

Axít đã qua sử dụng được tái dùng nhiều lần gọi là các dung dịch sắt (II) clorua, nhưng mức độ các kim loại nặng cao trong dung dịch tẩy này làm giảm hiệu quả của phản ứng.

Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axít clohiđric", như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa. Công nghệ tái chế phổ biến hất là pyrohydrolysis, thực hiện theo phản ứng sau:

4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl+ 2 Fe2O3

Bằng cách hồi phục đặc tính của axít đã qua sử dụng, người ta thực hiện theo một chu trình axít khép kín. Sản phẩm phụ trong quá trình tái chế là sắt (III) ôxít được thu hồi và sử dụng vào nhiều mục đích trong công nghiệp.

Sản xuất các hợp chất hữu cơ

Một ứng dụng quan trọng khác của axít clohiđric là được dùng để sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Quá trình này sử dụng các axít do doanh nghiệp sản xuất chứ không từ thị trường tự do. Các hợp chất hữu cơ khác được sản xuất từ HCl như bisphenol A sản xuất polycacbonat, than hoạt tính, và axít ascobic, cũng như trong một số sản phẩm của ngành dược.

2 CH2=CH2 + 4 HCl + O2 → 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O

gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

Sản xuất các hợp chất vô cơ

Nhiều sản phẩm có thể được sản xuất từ axít clohiđric theo phản ứng axít-bazơ tạo ra các hợp chất vô cơ. Chúng bao gồm các hóa chất xử lý nước như sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC).

Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O (sắt (III) clorua từ magnetit)

Cả sắt (III) clorua và PAC đều được sử dụng làm chất keo tụ và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống, và sản xuất giấy.

Các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin.

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O (canxi clorua từ đá vôi)

Kiểm soát và trung hòa pH

Axít clohiđric có thể được dùng để điều chỉnh tính bazơ của dung dịch.

OH− + HCl → H2O + Cl−

Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axít clohiđric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axít clohiđric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.

Tái sinh bằng cách trao đổi ion

Axít HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na+ và Ca2+ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Axít này được dùng để rửa các cation từ các loại nhựa.

Na+ bị thay thế bởi H+

Ca2+ bị thay thế bởi 2 H+

Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm.

Ứng dụng khác

Axít HCl được sử dụng nhiều ứng dụng ở quy mô nhỏ như: xử lý da, vệ sinh nhà cửa, và xây dựng nhà. Trong khai thác dầu, axít HCl có thể được dùng để bơm vào trong tầng đá của giếng dầu nhằm hòa tan một phần đá hay còn gọi là "rửa giếng", và tạo các lỗ rỗng lớn hơn. Axít hóa giếng khoan là một quá trình phổ biến được sử dụng trong công nghiệp khai thác dầu biển Bắc. Khi trộn dung dịch axít clohiđric đậm đặc và dung dịch axít nitric đậm đặc theo tỉ lệ mol 1:3 thì nó có khả năng hòa tan vàng và bạch kim, (xem nước cường toan).

Một số phản ứng hóa học liên quan đến axít HCl được ứng dung trong sản xuất thực phẩm, các thành phần thực phẩm và phụ gia thực phẩm. Các sản phẩm đặc trưng như aspartame, fructose, axít citric, lysine, thủy phân protein thực vật, và trong sản xuất gelatin. Axít HCl cấp thực phẩm (loại an toàn cho con người khi sử dụng) có thể được ứng dụng khi cần thiết trong sản phẩm cuối cùng.

Trong sinh vật

Axít gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axít clohiđric và tạo môi trường axít trong dạ dày với pH từ 1 đến 2.

Các ion clo (Cl−) và hydro (H+) được tiết ra riêng biệt trong vùng trên đỉnh dạ dày (stomach fundus) bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản (canaliculi) trước khi chúng đi vào lumen dạ dày

Axít gastric giữ vai trò là một chất kháng lại các vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng bị dễ phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. pH thấp cũng kích hoạt các tiền enzym pepsinogen thành enzyme pepsin hoạt hóa bởi sự tự phân cắt (self-cleavage). Sau khi ra khỏi dạ dày, axít clohiđric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng.

Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi axít mạnh bằng cách tiết ra một một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicacbonat. Loét dạ dàycó thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamine và ức chế bơm proton (proton pump inhibitor) có thể ức chế việc tiết axít trong dạ dày, và các chất kháng axít được sử dụng để trung hòa axít có mặt trong dạ dày.