بسیاری از ترکیبات که ما در زندگی روزمره استفاده می کنیم را دانشمندان در دسته اسیدها قرار می دهند. مواردی از قبیل آب پرتقال یا گریپ فروت یا سرکه مورد استفاده در سس سالاد از این جمله اند. نام اسید در واقع تفسیری از خواص مولکول های یک ماده است بدین نحو که مواد اسیدی می توانند یک یون H+ اهدا کنند و پس از این اهدا، از نظر انرژی، همچنان مطلوب باقی بمانند. اغلب این مواد نیز از طریق طعم ترش مزه ای که دارند، قابل تشخیص اند. بر اساس تعریف آرنیوس (Arrhenius)، اسیدها ترکیباتی اند که برای تولید یون هیدروژن یونیزه می شوند. طبق تعریف لوئیس (Lewis) نیز، اسیدها همان مولکول ها یا یون هایی هستند که نمی توانند با جفت های الکترون مشترک هماهنگ شوند. این بدین معناست که یک مولکول، برای اسیدی بودن، باید دارای کمبود الکترون باشد. به طور خلاصه می توان گفت که اسید هر ماده شیمیایی حاوی هیدروژن است که قادر به اهدای پروتون یا یون هیدروژن، به ماده شیمیایی دیگر باشد.
محتوا
ویژگی های ظاهری اسیدها
اسیدها به دلیل ترکیبات مولکولی خاص خود، دارای خواص و ویژگی های منحصر به فردی نیز هستند که در ادامه به آن آشاره می کنیم:
اغلب اسیدها الکترولیت یا رسانا هستند. بدین معنا که می توانند جریان الکتریکی را هدایت کنند. اما میزان این رسانایی در اسیدهای مختلف، متفاوت است. اما برخی از آن ها، الکترولیت های قوی تری هستند، زیرا به طور کامل در آب یونیزه شده و یون های بسیاری تولید می کنند که عمل انتقال جریان الکتریکی را انجام می دهند. اما سایر اسیدها، الکترولیت های ضعیفی هستند که در آب حل شده و اغلب به شکل غیر یونیزه هستند.
همانگونه که گفته شد، بیشتر اسیدها طعم ترشی دارند و مواردی مانند لیمو، سرکه و آب نبات ترش، از این دسته اند.
اسیدها ماهیتا ویژگی خورندگی دارند. بدین معنا که در تماس با پوست یا سایر سطوح، می توانند منجر به سوختن یا از بین رفتن سطح مورد نظر گردند. در نتیجه باید در تماس با آن ها احتیاط کرد. البته این ویژگی در اسیدهای مختلف، متفاوت است. این موضوع می تواند بخار مواد اسیدی را نیز شامل شود که می تواند منجر به سوختگی و احساس خفگی در دستگاه تنفسی گردد.
اسیدها اغلب به شکل مایع و یا گاز وجود دارند. البته اسیدهای جامدی مانند مواد زئولیتی نیز وجود دارد.
اسیدهای مایع اغلب رنگی نزدیک به آبی دارند اما در ترکیب با شاخص های مختلف تغییر رنگ می دهند. برای نمونه کاغذ تورنسل، در مجاورت اسید، به رنگ قرمز در می آید. در مقابل، فنل فتالئین در مجاورت اسید، بی رنگ می شود.
اغلب اسیدها را می توان با استفاده از آب رقیق کرد تا از شدت اسیدیته آنها کاسته شود.
ویژگی های شیمیایی اسیدها
- تقریبا همه اسیدها، دارای pH کمتر از 7 هستند.
- اسیدها می توانند در محلول های آبی، یون هیدرونیوم یا هیدروژن ایجاد کنند.
- اسیدها می توانند با فلزات فعال واکنش نشان داده و گاز هیدروژن تولید کنند. فلزاتی که سری فعالیت آن ها، بالاتر از هیدروژن است، در یک واکنش تک جایگزینی، جایگزین هیدروژن اسید خواهند شد. این فرآیند شیمیایی به طریق Zn(s)+H2SO4(aq)→ZnSO4(aq)+H2(g)، صورت می گیرد.
- اسیدها در ترکیب با مواد مقابل خود، یعنی بازها (باز چیست؟)، واکنش داده و ترکیب آب و نمک را تولید می کنند. در صورتی که ذرات مساوی اسید و باز با یکدیگر ترکیب شوند، اسید توسط باز خنثی می گردد و محصول این واکنش، یک ترکیب یونی به صورت آب و نمک خواهد بود.
- اسیدها با کربنات ها و بی کربنات ها واکنش داده و نمک، آب و گاز دی اکسید کربن آزاد می کنند.
کاربرد اسیدها
گفتیم که بسیاری از مواد مورد استفاده در زندگی روزمره، مانند مرکبات، شیر، سرکه و…، طعم ترش مزه خود را از اسیدها می گیرند. این اسیدها پس از ورود به بدن، تبدیل به آب های اسیدی موجود در معده شده که برای تجزیه مواد غذایی پیچیده به مولکول‌های ساده تر در بدن، مورد استفاده قرار می گیرد.
ترکیبات اسیدی همچنین، به دلیل خاصیت خورندگی اسیدها، اغلب برای پاک کردن و لکه زدایی سطوح مختلف فلزی، سنگی و… استفاده می گردد. همانگونه که گفته شد، ترکیب اسید و باز، می تواند به تولید آب و نمک بی انجامد. در نتیجع از واکنش خنثی سازی اسید و باز، برای تولید انواع نمک استفاده می شود.
به طور کلی کاربرد انواع اسیدها در زندگی روزمره را می توان به چند دسته کلی تقسیم کرد:
اسید کلریدریک (HCl):
اسید هیدروکلریک، اسیدی قوی است که در معده انسان یافت می شود. این اسید، به تجزیه و هضم غذاهای سنگین مانند، سیب زمینی ها و پیتزا و… کمک می کند و ترشح آنزیم هایی که ذرات غذا را به پروتئین تبدیل می کنند، کاهش می دهد. از نوع غیر طبیعی این ماده در برخی ترکیبات دارویی نیز استفاده می گردد.
اسید استیک (Acetic):
رایج ترین شکل اسید استیک سرکه است که در بیشتر آشپزخانه ها یافت می شود و از آن برای مصارف روزانه مانند پخت و پز، تهیه سس سالاد و برخی ترشیجات، استفاده می گردد.
اسید اسکوربیک یا سیتریک:
اسید سیتریک در میوه هایی مانند پرتقال، لیمو و سایر مرکبات یافت می شود و از آن به عنوان اسیدی کننده و طعم دهنده غذا و همچنین برای رنگ زدایی پارچه استفاده می گردد.
اسید کربنیک:
نوشابه ها و همچنین نوشیدنی های گازدار، با افزودن دی اکسید کربن به آب ساخته می شوند. هنگامی که دی اکسید کربن با آب تحت فشار خاصی واکنش نشان می دهد، اسید کربنیک تولید می کند که باعث ایجاد گاز و نوعی تازگی در مایعات می گردد.
اسید سولفوریک:
اسید سولفوریک یک اسید قوی است که حتی یک قطره از آن، می تواند باعث ایجاد حفره در پوست گردد. این اسید، علاوه بر ویژگی های بسیار خطرناک خود، کاربردهای متعددی نیز دارد. رایج ترین کاربرد اسید سولفوریک، استفاده از آن در باتری خودروها است. همچنین در ساخت کودها، محصولات پاک کننده و تولید پلیمرها نیز به کار گرفته می شود. صنایع آهن و فولاد نیز از اسید سولفوریک برای از بین بردن پوشش های اکسیدی استفاده می کنند.
اسید تارتاریک:
در صنایع غذایی از اسید تارتاریک به عنوان افزودنی و طعم دهنده مواد غذایی استفاده می گردد. این اسید اغلب از میوه هایی مانند انگور به دست می آید و از آن، به عنوان نگهدارنده مواد غذایی و همچنین تولید ژله نیز استفاده می شود.
منابع طبیعی اسید ها
گفتیم که اسیدها به طور طبیعی در برخی از مواد مورد استفاده روزمره ما وجود دارند. مهم ترین منابع انواع اسید در مواد طبیعی به شرح زیر می باشد:
- سرکه: اسید استیک
- سیب: اسید مالیک
- تمر هندی، انگور: اسید تارتاریک
- شیر: اسید لاکتیک
- لیمو: اسید سیتریک
- گوجه فرنگی: اسید اسکوربیک
اسید موجود در مواد طبیعی اغلب می تواند نیاز طبیعی بدن را تامین کرده و در صورت مصرف به میزان کافی، ضرری برای انسان نخواهد داشت.
