جوهر نمک چیست؟

جوهر نمک یک اسید رایج در میان شوینده های خانگی است که به منظور پاک کنندگی سطوح و به خصوص در سرویس های بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده که در میان اسیدهای شیمیایی، با نام اصلی هیدروکلریک اسید (Hydrochloric acid) شناخته می شود، بسیار قوی و پیشرونده است، به نحوی که نمونه های موجود در بازار که برای مصارف خانگی استفاده می گردند، رقیق شده بوده و دارای غلظت حداکثر 30% هستند. اسید اصلی هیدروکلریک (با غلظت بالا)، نیز در برخی صنایع مانند تولید فوم و کلسیم کلرید، مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله به بررسی ویژگی ها و کاربردهای جوهر نمک یا همان هیدروکلریک اسید خواهیم پرداخت.

ساختار و ویژگی‌های شیمیایی جوهر نمک

هیدروکلریک اسید از نظر شیمیایی یک محلول با بوی تند و زننده است که از حل شدن گاز هیدروژن کلرید (HCl) در آب به دست می‌آید. این اسید در حالت خالص و با خلوص تجاری بالا (حدود ۳۷ درصد)، کاملاً شفاف و بی‌رنگ است.

اسید کلریدریک یا جوهر نمک، یک محلول بی بو و بی رنگ است و از ترکیب گاز هیدروژن کلرید و آب تشکیل می شود. از واکنش و ترکیب این دو، جوهر نمک که به نام اسید موریاتیک نیز شناخته می شود، با بوی تند و زننده خود به وجود می آید. بنابراین هر مولکول جوهر نمک، از نسبت یک به یک هیدروژن و کلر تشکیل می شود و ترکیبی بسیار خورنده و پیشرونده به وجود می آورد و حتی گاهی می تواند سمی باشد. این ماده می تواند با اغلب فلزات واکنش نشان داده و منجر به ایجاد گاز هیدروژن انفجاری گردد، به نحوی که سوختگی شدید، سوزش چشم ها و غشاهای مخاطی به وجود می آورد.

جوهر نمک در واقع از طریق جذب کلرید هیدروژن در آب ساخته می شود.  این ترکیب از آن جهت است که اسید خالص به وسیله سوزاندن کلر و هیدروژن ساخته می شود. محلول اسید هیدروژن با درجات مخلف، در بسیاری از محصولات بازیافتی، مواد غذایی فرآوری شده و… موجود است. اغلب درجات تجاری این ماده به دلیل ناخالصی های موجود، به ویژه آهن محلول شده در آن، به رنگ زرد ملایم در می آیند. اما درجه خلوص رایج این اسید که حدود 37.1 درصد اسید کلریدریک یا همان جوهر نمک است، حالتی کاملا شفاف و بدون رنگ دارد. نکته جالب توجه درباره اسید هیدروکلریک یا جوهر نمک، این است که معده انسان، درصدی از این ماده شیمیایی را به طور طبیعی تولید می کند که می تواند با اسیدی کردن محتویات معده، به هضم غذا کمک کند.

در دمای اتاق (عدم مجاورت با هوای آزاد)، کلرید هیدروژن یا همان اسید هیدروکلریک، گازی بی رنگ تا کمی زرد، خورنده و غیرقابل اشتعال می باشد که کمی سنگین تر از هوا است و بوی تحریک کننده و قوی ای دارد. اما در مجاورت هوا، این اسید، می تواند بخارهای خورنده سفید متراکمی را تشکیل دهد که امکان انفجار نیز دارد. این ماده همچنین می تواند از آتشفشان ها آزاد شود.

فرآیند تولید صنعتی هیدروکلریک اسید

تولید صنعتی هیدروکلریک اسید معمولاً از طریق ادغام با سایر فرآیندهای شیمیایی در مقیاس بزرگ انجام می‌شود. روش‌های اصلی تولید این ماده به شرح زیر است:
سنتز مستقیم عناصر:
در این روش، گاز هیدروژن خالص و گاز کلر خالص در دمای بالا با یکدیگر سوزانده می‌شوند تا گاز کلرید هیدروژن خالص تولید شود. سپس این گاز در آب بدون یون جذب می‌شود تا اسید هیدروکلریک خالص و بی‌رنگ با درجه آزمایشگاهی یا خوراکی تولید شود.

محصول جانبی صنایع کلراسیون:

بخش عمده‌ای از جوهر نمک صنعتی امروزه به عنوان محصول جانبی در فرآیند تولید ترکیبات آلی حاوی کلر (مانند تولید پلاستیک PVC، حلال‌ها و مواد دارویی) تولید می‌شود. در این فرآیندها، اتم‌های کلر جایگزین اتم‌های هیدروژن در هیدروکربن‌ها می‌شوند و گاز HCl آزاد شده جمع‌آوری و در آب حل می‌گردد.

کاربردهای گسترده جوهر نمک در صنایع مختلف

هیدروکلریک اسید به دلیل قدرت بالا و قیمت مقرون‌به‌صرفه، کاربردهای بی‌شماری در صنایع سنگین و سبک دارد. در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم:

صنایع متالورژی و اسیدشویی فولاد (Pickling)

قطعات فولادی پیش از اینکه وارد فرآیندهای بعدی مانند گالوانیزه کردن، نورد یا رنگ‌آمیزی شوند، باید کاملاً از زنگ‌زدگی و اکسیدهای سطحی پاک شوند. هیدروکلریک اسید به طور کارآمدی اکسیدهای آهن را حل کرده و سطح فلز را آماده می‌کند.

تولید ترکیبات شیمیایی آلی و معدنی

از این اسید در سنتز مواد اولیه پلاستیک‌ها، به ویژه پلی وینیل کلرید (PVC) و دی‌کلرومتان استفاده می‌شود. همچنین در بخش ترکیبات معدنی، جوهر نمک ماده کلیدی در تولید مواد تصفیه‌کننده آب مانند پلی آلومینیوم کلرید (PAC) و کلرید آهن است که به عنوان منعقدکننده برای حذف ذرات معلق در آب آشامیدنی و فاضلاب کاربرد دارند.

احیای رزین‌های تبادل یونی

نیروگاه‌ها و صنایع بزرگ برای سختی‌گیری آب و تولید آب بدون یون از ستون‌های رزینی استفاده می‌کنند. این رزین‌ها پس از مدتی اشباع می‌شوند. برای بازسازی و شستشوی یون‌های کلسیم و منیزیم از روی این رزین‌ها و آماده‌سازی مجدد آن‌ها، از محلول رقیق هیدروکلریک اسید استفاده می‌شود.

کنترل pH و تصفیه نمک خوراکی

در صنایع غذایی و دارویی، از این اسید به عنوان تنظیم‌کننده اسیدیته در تولید انواع محصولات و خنثی‌سازی پساب‌های قلیایی استفاده می‌شود.

کاربرد جوهر نمک در استخرها و مدیریت آب

تنظیم اسیدیته آب استخرها یکی از دغدغه‌های اصلی نگهداران مجموعه‌های ورزشی و تفریحی است. بازه مناسب برای pH آب استخر باید همواره بین ۷.۲ تا ۷.۶ باقی بماند. اگر pH آب از این مقدار بالاتر برود، آب استخر قلیایی شده که پیامدهای زیر را در پی دارد:
⦁ کاهش شدید کارایی کلر برای ضدعفونی کردن آب.
⦁ کدر شدن آب استخر و رسوب کلسیم روی دیواره‌ها و فیلترها.
⦁ سوزش شدید چشم و خشکی شدید پوست شناگران.
برای حل این مشکل، از محلول‌های رقیق‌شده هیدروکلریک اسید (معمولاً با غلظت ۱۰ درصد) استفاده می‌شود.

مصارف خانگی: لکه‌زدایی و تمیزکاری سطوح

در بازار خرده‌فروشی، این ماده با نام نوستالژیک «جوهر نمک» شناخته می‌شود. به دلیل قدرت جرم‌گیری فوق‌العاده بالا، جوهر نمک گزینه اول برای پاک کردن جرم‌های سخت، رسوبات آهکی ناشی از آب‌های سنگین و لکه‌های سرسخت روی کاشی، سرامیک و سنگ‌های مقاوم در سرویس‌های بهداشتی است. همچنین این اسید رقیق شده می‌تواند زنگ‌زدگی‌های سطحی روی برخی فلزات را از بین ببرد.

استفاده در تولید ترکیبات آلی:

اسید هیدروکلریک در تولید ترکیبات آلی مانند پلی وینیل کلرید و دی کلرومتان در تولید پلاستیک یا PVC ، بیسفنول A و… به کار می رود.

استفاده در تولید ترکیبات معدنی:

از اسید هیدروکلریک به منظور تهیه ترکیباتی که در جهت تصفیه آب استفاده می شود نیز، کاربرد دارد. برخی از نمونه ها عبارتند از پلی آلومینیوم کلرید یا PAC، کلرید آهن، اسید فرمیک و کربوهیدرات آلومینیومی که در تصفیه آب استفاده می شود. این ماده همچنین در بازسازی رزین های تبادل یونی نیز کاربرد دارد و به طور خاص برای شستشوی یون ها از رزین ها استفاده می شود.

جوهر نمک در لکه زدایی از فلزات و تمیز کردن سنگ و کاشی:

مصارف خانگی این اسید همان جایی است که آن را جوهر نمک می نامیم. همانگونه که اشاره شد جوهر نمک بسیار خورنده و پیشرونده است. به همین سبب اغلب به عنوان یک ماده شیمیایی برای از بین بردن لکه ها یا زنگ زدگی به ویژه در فلزاتی مانند آهن، مس و… مورد استفاده قرار می گیرد. البته این اسید در این حالت اغلب به شکل رقیق شده و نه به صورت خالص، به کار می رود. تمیز کردن کاشی در آشپزخانه و حمام و به طور کلی ضد عفونی این سطوح توسط جوهر نمک انجام می شود. در صنعت نساجی نیز از آن به منظور سفید کردن لباس و چرم فرآوری شده استفاده می گردد.

استفاده به منظور تصفیه نمک خوراکی و کنترل pH:

این اسید همچنین برای تصفیه نمک های خوراکی و تنظیم اسیدیته یا pH محلول‌ ها، محصولات دارویی، غذاها و حتی آب مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد جوهر نمک در استخرها:

گفتیم که اسید هیدروکلریک در تنظیم آب نیز مورد استفاده قرار می گیرد. یکی رایج ترین این کاربرد در استخرها می باشد. pH مورد نیاز در آب استخر نباید بالاتر از 8 و پایین تر از 7 قرار بگیرد. زیرا در این حالت موجب آسیب به پوست و به خصوص چشم ها شده و یا به تغییر رنگ آب و از بین بردن فیلترهای تصفیه می انجامد. جوهر نمک به دلیل خاصیت اسیدی می تواند در pH مناسب آب استخر بسیار موثر باشد. البته در این حالت محلول 10 درصدی از اسید هیدروکلریک مورد استفاده قرار می گیرد.

خطرات و نکات ایمنی هنگام استفاده از جوهر نمک

مصارف خانگی جوهر نمک از آنجا که دارای محبوبیت بالایی در لکه زدایی سطوح سنگی و فلزات می باشد، بسیار مورد اهمیت است. بسیاری از زنان خانه دار به منظور افزایش کارایی جوهر نمک، آن را با سایر محلول ها مانند وایتکس، آب ژاول یا شوینده های صنعتی آماده، ترکیب می کنند. اما این امر می تواند با خطرات بسیاری همراه باشد.

محبوبیت جوهر نمک در خانه‌تکانی‌ها متأسفانه آمار بالایی از حوادث و مسمومیت‌های خانگی را به همراه دارد. بخش عمده‌ای از این خطرات ناشی از رفتار اشتباه و عدم آگاهی از واکنش‌های شیمیایی این ماده است.

خطر ترکیب جوهر نمک با وایتکس (آب ژاول)

خطرناک‌ترین اشتباه خانگی، ترکیب کردن جوهر نمک با سفیدکننده‌ها (مانند وایتکس) به امید تمیزشدن بیشتر است. وایتکس حاوی سدیم هیپوکلریت است و هنگامی که با اسیدی مانند جوهر نمک مخلوط می‌شود، یک واکنش شیمیایی سریع رخ می‌دهد که منجر به آزاد شدن حجم عظیمی از گاز کلر می‌شود. استنشاق این گاز در فضای بسته حمام یا دستشویی می‌تواند در عرض چند ثانیه باعث آسیب شدید ریوی، سوختگی مجاری تنفسی، آب آوردن ریه (ادم ریوی) و حتی مرگ شود.

علائم مسمومیت با جوهر نمک

تماس با بخارات این اسید یا گازهای ناشی از ترکیب آن می‌تواند علائم زیر را ایجاد کند:
علائم خفیف:
سوزش شدید چشم، قرمزی مخاط بینی و گلو، عطسه‌های مکرر و سرفه‌های سطحی.
علائم شدید:
تنگی نفس حاد، درد قفسه سینه، حالت تهوع و سرگیجه ناشی از اکسیژن‌رسانی ضعیف، احساس خفگی و از بین رفتن مینای دندان‌ها در اثر مواجهه طولانی‌مدت با بخارات اسیدی.
تماس پوستی:
سوختگی‌های شیمیایی شدید، خارش، قرمزی و در غلظت‌های بالا تاول و تخریب بافت پوست.

اقدامات اورژانسی در صورت بروز حادثه:

در صورت استنشاق گاز:
مصدوم را فوراً به فضای باز و در معرض هوای تازه قرار دهید. لباس‌های تنگ او را شل کنید و در صورت تنگی نفس شدید با اورژانس (۱۱۵) تماس بگیرید.
در صورت تماس با پوست یا چشم:
محل تماس را فوراً به مدت حداقل ۱۵ تا ۲۰ دقیقه با آب ولرم و روان با فشار ملایم شستشو دهید و به هیچ وجه از مواد خنثی‌کننده شیمیایی استفاده نکنید.

دستورالعمل نهایی برای مصرف خانگی ایمن

اگر ناچار به استفاده از جوهر نمک در خانه هستید، اولاً همیشه آن را با نسبت مناسبی از آب رقیق کنید. ثانیاً حتماً از دستکش‌های لاستیکی ضخیم، ماسک‌های فیلتردار استفاده کنید. پنجره‌ها را باز کرده و هواکش سرویس بهداشتی را روشن کنید و هرگز بیش از ۵ تا ۱۰ دقیقه در آن محیط نمانید. ظروف جوهر نمک را همیشه دور از دسترس کودکان، در ظروف پلاستیکی دربسته و به دور از تابش مستقیم نور خورشید و هوای آزاد نگهداری کنید.