กรดแร่: คำอธิบาย องค์ประกอบ การใช้งาน

2025 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 12:35

กรดคือสารประกอบทางเคมีที่มีอะตอมของไฮโดรเจนซึ่งสามารถแทนที่ด้วยอนุภาคโลหะและกรดตกค้าง นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดเป็นสารที่สามารถทำปฏิกิริยากับเบสเคมีเพื่อสร้างเกลือและน้ำ

การเชื่อมต่อเหล่านี้มีสองประเภทหลัก: แข็งแกร่งและอ่อนแอ พวกมันยังสามารถจัดเป็นแร่ธาตุและกรดอินทรีย์ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของพวกมัน ความแตกต่างหลักระหว่างทั้งสองคือ แบบแรกเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีต่างๆ ในขณะที่อย่างหลังเป็นการรวมกันของอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน

คำจำกัดความ

กรดแร่คือสารที่สังเคราะห์จากสารประกอบอนินทรีย์ตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไป มันปล่อยไฮโดรเจนไอออนออกมาเป็นสารละลาย ซึ่งในทางกลับกัน ไฮโดรเจนสามารถถูกแทนที่ด้วยโลหะเพื่อสร้างเกลือ กรดต่าง ๆ มีสูตรต่างกัน ตัวอย่างเช่น กรดซัลฟิวริกคือ H2SO4 กรดไนตริกคือ HNO3

เกลือของกรดแร่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิต ละลายในน้ำ (ในรูปของไอออน) หรืออยู่ในสถานะของแข็ง (เช่น เกลือแคลเซียมและฟอสฟอรัสในโครงกระดูกมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่)

ลักษณะทั่วไปอย่างหนึ่งของกรดทั้งหมดคือ พวกมันมักจะมีอะตอมไฮโดรเจนอย่างน้อยหนึ่งอะตอมในโมเลกุลของพวกมัน พวกเขาทั้งหมดมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลางทำปฏิกิริยากับเบสและกลายเป็นเกลือและน้ำ คุณสมบัติอื่นๆ ของกรดได้แก่ รสเปรี้ยว และความสามารถในการทำให้สีย้อมเปลี่ยนสีได้ ตัวอย่างทั่วไปของเรื่องนี้คือการเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง

กรดแร่ละลายได้ดีในน้ำ พวกมันไม่สามารถผสมกับตัวทำละลายอินทรีย์ได้อย่างแน่นอน ส่วนมากจะดุมาก

รายการกรดอนินทรีย์

แร่ธาตุรวมถึงสารต่อไปนี้:

1. กรดมูเรียติก - HCl.
2. กรดไนตริก - HNO3.
3. กรดฟอสฟอริก - H3PO4.
4. กรดซัลฟิวริก - H2SO4.
5. กรดบอริก - H3BO3.
6. กรดไฮโดรฟลูออริก - HF.
7. กรดไฮโดรโบรมิก - HBr.
8. กรดเปอร์คลอริก - HClO4.
9. กรดไฮโดรไอโอดิก - HI.

เรียกว่ากรดอ้างอิง - ไฮโดรคลอริก กำมะถัน และไนตริก - เป็นที่นิยมใช้มากที่สุด มาดูกันดีกว่า

กรดไฮโดรคลอริก

สารเข้มข้นคือสารละลายที่มีไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) ประมาณ 38% มีกลิ่นฉุนและทำให้เกิดแผลไหม้ต่อระบบทางเดินหายใจและดวงตา กรดไฮโดรคลอริกไม่จัดเป็นสารออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ แต่เมื่อนำมาผสมกัน เช่นโซเดียมไฮโปคลอไรต์ (สารฟอกขาว) หรือโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะปล่อยก๊าซคลอรีนที่เป็นพิษ

ในฐานะกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ HCl จะละลายโลหะพื้นฐานส่วนใหญ่ ปล่อยก๊าซไฮโดรเจนที่ติดไฟได้

กรดไนตริก (HNO3)

กรดไนตริกมีจำหน่ายในรูปแบบสารละลายเข้มข้น (68-70%, 16 M) และในรูปแบบปราศจากน้ำ (100%) เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง คุณสมบัติจะคงอยู่แม้ว่าจะเจือจางเพียงพอและอยู่ที่อุณหภูมิห้อง สารนี้ออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่กลายเป็นไนตรัสออกไซด์ สามารถสร้างส่วนผสมที่ระเบิดได้กับสารประกอบอินทรีย์เกือบทุกชนิด

กรดไนตริกเข้มข้นทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารอินทรีย์ ส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซออกและแรงดันที่อาจเกิดขึ้น ตามมาด้วยการแตกของภาชนะหากไม่ได้ระบายอากาศอย่างเหมาะสม ปฏิกิริยาออกซิเดชันกับตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิดสามารถก่อให้เกิดไนเตรตที่ระเบิดได้

กรดไนตริกทำปฏิกิริยากับโลหะส่วนใหญ่ โดยจะปล่อยก๊าซไฮโดรเจนหรือไนโตรเจนออกไซด์ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและชนิดของตัวทำปฏิกิริยา ไม่ละลายทองและแพลตตินั่ม

การผสมกรดไนตริกกับกรดไฮโดรคลอริกจะทำให้เกิดควันสีน้ำตาลซึ่งประกอบด้วยไนโตรเจนออกไซด์ที่เป็นพิษ

สารทำให้เกิดจุดสีเหลืองบนผิวหนัง

กรดซัลฟิวริก (H2SO4)

สารเข้มข้นมักให้มาในสารละลาย 98% (18M) เป็นสารออกซิไดเซอร์ที่แรง ดูดความชื้น และตัวขจัดน้ำออกอย่างแรง

สารเจือจางทำปฏิกิริยากับโลหะเช่นกรดแร่อื่นๆ โดยปล่อยก๊าซไฮโดรเจนออกมา สารประกอบเข้มข้นยังสามารถละลายโลหะมีตระกูลบางชนิด เช่น ทองแดง เงิน และปรอท โดยปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ตะกั่วและทังสเตนไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก

เนื่องจากความสามารถในการออกซิไดซ์อย่างแรงและคายน้ำ มันทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารเคมีอินทรีย์หลายชนิด ส่งผลให้เกิดวิวัฒนาการของก๊าซ

กรดฟอสฟอริก (H3PO4)

ออร์โธฟอสฟอรัสบริสุทธิ์เป็นของแข็งผลึกที่ละลายน้ำได้ กรดที่จำหน่ายโดยทั่วไปเป็นสารละลายน้ำ 85% มีความหนืด ไม่ระเหย และไม่มีกลิ่น มีปฏิกิริยาน้อยกว่ากรดแร่อื่น ๆ ที่กล่าวถึงข้างต้น

ละลายในน้ำทำให้ของเหลวหนืดและหนืด

การใช้กรดแร่

กรดอนินทรีย์มีตั้งแต่กรดแก่ (กำมะถัน) ไปจนถึงกรดอ่อนมาก (บอริก) พวกมันมักจะละลายน้ำได้และเข้ากันไม่ได้กับตัวทำละลายอินทรีย์

กรดแร่ถูกใช้ในอุตสาหกรรมเคมีหลายภาคส่วนเป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์สารเคมีอื่นๆ ทั้งอินทรีย์และอนินทรีย์ จำนวนมากโดยเฉพาะกำมะถัน ไนโตรเจน และไฮโดรคลอริกผลิตเพื่อการค้าในโรงงานขนาดใหญ่

นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีคุณสมบัติกัดกร่อน ตัวอย่างเช่น สารละลายกรดไฮโดรคลอริกเจือจางใช้เพื่อขจัดคราบสกปรกภายในหม้อไอน้ำ กระบวนการนี้เรียกว่าการขจัดตะกรัน

ในชีวิตประจำวัน กรดกำมะถันสามารถใช้กับแบตเตอรี่รถยนต์และทำความสะอาดพื้นผิวได้ เมื่อไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา ผู้คนมักจะซื้อขวดสารนี้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์

กรดไนตริก (HNO₃) ใช้ในการซักแห้ง กรดฟอสฟอริก (H₃PO_{4) ใช้ในการผลิตไม้ขีดไฟ}

ความคล้ายคลึง

ระหว่างกรดอนินทรีย์กับกรดอินทรีย์ มีลักษณะเฉพาะที่รวมกันเป็นกลุ่มเดียว รายชื่อมีดังนี้:

1. ปล่อยโปรตอน (ไอออน H) ได้
2. ทำปฏิกิริยากับเบสเคมี
3. มีกรดอ่อนๆแรงๆ
4. ย้อมกระดาษลิตมัสสีน้ำเงินสีแดง
5. ปฏิกิริยาของกรดและแร่ธาตุ

ความแตกต่าง

ควรเน้นความคลาดเคลื่อนต่อไปนี้ระหว่างกรดอนินทรีย์และกรดอินทรีย์:

1. คำจำกัดความ. กรดแร่เป็นสารที่ได้มาจากสารประกอบอนินทรีย์ กรดอินทรีย์เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีคุณสมบัติเป็นกรด
2. กำเนิด. กรดแร่ส่วนใหญ่ไม่ได้มาจากแหล่งทางชีวภาพ เช่น แร่ธาตุแหล่งที่มา ด้วยสารประกอบอินทรีย์ ตรงกันข้ามคือความจริง
3. ความสามารถในการละลาย. กรดแร่ส่วนใหญ่ละลายได้ดีในน้ำ สารประกอบอินทรีย์ผสมกับของเหลวได้ไม่ดี
4. ความเป็นกรด กรดแร่ส่วนใหญ่มีความแข็งแรง อินทรีย์ - มักจะอ่อนแอ
5. องค์ประกอบทางเคมี. กรดแร่อาจมีหรือไม่มีอะตอมของคาร์บอนในโครงสร้าง พวกมันมักมีอยู่ในสารประกอบอินทรีย์

บทความนำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับกรดและคุณสมบัติของกรด