חומצה אחת – אינספור פתרונות: מתעשיית הבניה ועד טיפול במתכות

חומצה הידרוכלורית (HCl) היא חומצה מינרלית חזקה וחריפה, הנפוצה בשימושים תעשייתיים ומעבדתיים. חומצה מלחית מיוצרת בריכוזים שונים ונחשבת לאחד הכימיקלים הבסיסיים והנפוצים ביותר, עם מגוון רחב של שימושים חיוניים. חומצה מלחית היא תמיסה צלולה של מימן כלורי במים, הידועה בריח החריף שלה ובתגובתיות הגבוהה שלה. בטבע, היא קיימת כחלק מהחומצה הקיבתית בגוף האדם, אך מיוצרת גם באופן תעשייתי למגוון רחב של שימושים בזכות יכולתה לפרק חומרים רבים, במיוחד מתכות ומינרלים.     

שיטות ייצור עיקריות בישראל:

• תגובה בין גז מימן (H₂) וגז כלור (Cl₂) המתקבלים בתהליך אלקטרוליזה של מלח הגז HCl שנוצר בתגובה מומס במים ליצירת חומצה מלחית בריכוזים שונים. זהו תהליך אקזותרמי (משחרר חום) ונפוץ מאוד בתעשייה הכימית.

H₂​ + Cl_2​→2HCl

• תגובה כימית - ברותם אמפרט (מקבוצת ICL), מיצרים חומצה מלחית באיכות מזון המבוססת על תגובה בין חומצה גופרתית (H₂SO₄) לבין אשלגן כלורי (KCl). בתגובה משתחרר גז מימן כלורי (HCl), אשר לאחר מכן נלכד ומומס במים ליצירת חומצה מלחית.

תוצר הלוואי הוא אשלגן סולפט (K₂SO₄) – המשמש כדשן.

2KCl + H_2​SO₄​→2HCl + K₂​SO₄​

• חומצה מלחית יכולה להיווצר גם כתוצר לוואי בתהליכים אחרים, כמו ייצור המונומר ויניל כלוריד (VCM) ליצור PVC . בשיטה זאת נוצרת חומצה מלחית (HCl) כתוצר לוואי. תהליך זה היה קיים במפעל פרוטארום בעכו שנסגר.

שימושים תעשייתיים עיקריים של חומצה מלחית (HCl):

תחום	שימוש עיקרי בתחום
בנייה	הכנת משטחיי בטון והסרת אבנית וממשקעי מלחים מסיסים בחומצה
מתכות	הסרת חלודה (PICKLING)   ממתכות , ריענון שרפים, יצור תרכובות מתכתיות
כימיה	סינטזה של תרכובות , יצור PVC, יצור חומרים פעילי שטח
מים	ויסות PH,  הסרת אבנית , ריענון שרפים במחליפי יונים
ניקוי	מרכיב חשוב בחומרי ניקוי לבית ולתעשייה ,חיטוי צנרת וביוב
חקלאות	יצור דשנים , ויסות חומציות והסרת אבנית במערכות השקיה
תרופות ומזון	ויסות אלקליניות, ניקוי ציוד, יצור תוספי תזונה (ברזל FeCl2)), כחומר משמר
נפט וגז	המסת סלעים כדי לשפר ולהגביר את זרימת הנפט או הגז

שימושים בתעשיית הבניה

• הכנת משטחי בטון לפני יישום ציפויים או חומרי איטום או הדבקה - חומצה הידרוכלורית משמשת לתהליך זה, בכך שהיא מגיבה עם תרכובות הסידן בבטון, מסירה מזהמים ויוצרת מרקם מחוספס לשיפור ההידבקות. במיוחד כאשר יש צורך בשיפור הידבקות של שכבות חדשות (כמו צבע, איטום או דבק) על גבי בטון קיים, משתמשים בחומצה מלחית ל"צריבת" פני השטח. תהליך זה יוצר מיקרו-פורוזיביות המשפרת את האחיזה. חשוב לשטוף היטב את המשטח לאחר הטיפול כדי לנטרל את שאריות החומצה.

• Efflorescence   הסרת פריחה (אפרוריות) – מעין פריחה לבנה על  קירות בטון או לבנים נגרמת ממלחים מסיסים במים. חומצה הידרוכלורית ממיסה את המלחים הללו ביעילות ומשיבה את המראה והחוזק של המשטח.
• ויסות רמת החומציות במים - בפרויקטים הכוללים מערכות מים, חשוב לשמור על רמת חומציות (pH) תקינה. חומצה הידרוכלורית משמשת להורדת רמת ה-pH של מים בסיסיים, מה שמונע שקיעת אבנית ושמירה על תקינות הזרימה בצנרת.

• ניקוי והסרת אבנית מציוד ומשטחים - לאחר עבודות בנייה, לעיתים קרובות נשארות שאריות של בטון, מלט או טיח על משטחים שונים, כמו אריחים, לבנים או אבן טבעית. חומצה מלחית בריכוזים נמוכים (בדרך כלל 10-15%) יעילה מאוד בהמסת שאריות אלו, ובכך משחזרת את מראה המשטח המקורי. חשוב לציין שיש לנקוט בזהירות רבה בעת השימוש על אבן טבעית הרגישה לחומצות (כמו שיש או אבן גיר), מאחר שהיא עלולה לגרום לנזק בלתי הפיך.

• הסרת כתמי חלודה - חלודה על משטחי מתכת או כתמי חלודה שעברו למשטחי בטון/אבן יכולים להיות מטופלים ביעילות עם תמיסות מדוללות של חומצה מלחית. החומצה מגיבה עם תחמוצות הברזל ומובילה להסרתן.

• הסרת אבנית - בצנרת מים או במערכות קירור בהן מצטברת אבנית (קלציום קרבונט), חומצה מלחית יכולה לשמש להמסתה ולשחרור הסתימות, ובכך לשפר את יעילות המערכת.

בתעשיית הבטון בישראל, חומצה מלחית (Hydrochloric Acid, HCl) נמכרת לרוב בריכוזים של: 31% עד 33%. ולמשתמש הביתי בדר"כ בריכוז של 10%.

להלן טבלה מהילה לריכוזים שונים  מחומצה מלחית בריכוז של 32%:

עבור נפח סופי של 1 ליטר (1000 מ"ל):

ריכוז מבוקש (%)	נפח חומצה 32% (מ"ל)	נפח המים (מ"ל)
5	156.3	843.8
10	312.5	687.5
15	468.8	531.3
20	625.0	375.0
25	781.3	218.8

  הנוסחה למיהול:      C1⋅V1=C2​⋅V2​

• C1​  - ריכוז החומצה ההתחלתי (למשל 32%)
• V1  - נפח החומצה ההתחלתי שיש להשתמש בו (מה שאנחנו מחפשים)
• C2 - ריכוז החומצה הרצוי (למשל 10%)
•  V2 - נפח הסופי של התמיסה (למשל 1000 מ"ל)

** תמיד יש להוסיף את החומצה למים (ולא להפך!) כדי למנוע תגובה    חמה ומסוכנת. ההוספה תתבצע באופן איטי כדי למנוע התזה. יש להשתמש  בכפפות, משקפי מגן ולעבוד במקום מאוורר או עם מערכת הגנה נשימתית . חשוב לקרוא את הוראות הבטיחות.

שימושים בטיפול וציפוי מתכות בתעשייה

בתעשיית המתכת, חומצה הידרוכלורית היא חומר חיוני בתהליכים שמכינים את המתכת לעיבוד נוסף . יש לה תפקיד חשוב בהכנת פני השטח :

• הסרת חלודה ותחמוצות (Pickling) - אחד השימושים המרכזיים הוא בתהליך "הפקלינג", הידוע גם בשמות שטיפה חומצית או ניקוי מקדים. בתהליך הפיקלינג מסירים חלודה, תחמוצות ומשקעים מפני שטח של פלדה וברזל לפני גלוון, ציפוי או עיבוד נוסף. יעילותה של החומצה נובעת מיכולתה להגיב עם תחמוצות מתכת (חלודה) וליצור תרכובות מסיסות במים, ובכך לנקות את פני השטח ביעילות רבה ובמהירות יחסית גבוהה. הניקוי הוא שלב קריטי להבטחת איכות ועמידות הציפוי הסופי. תהליך ה-pickling עם חומצה מלחית נעשה ע"י טבילת חלקי המתכת באמבט המכיל תמיסה מימית של חומצה מלחית בריכוזים ובטמפרטורות מבוקרות. לאחר הניקוי החומצי, חלקי המתכת נשטפים ביסודיות במים כדי להסיר כל שארית חומצה, ולעיתים קרובות עוברים טיפול נוסף במטרה לנטרל את פני השטח לפני שלבי הציפוי הבאים.
• ניקוי מתכות וקבלת פני שטח אחידים - לפני ריתוך, הדבקה ,צביעה או ציפוי, יש צורך בניקוי יסודי של פני המתכת. חומצה הידרוכלורית מספקת פתרון מהיר ויעיל לניקוי, ומבטיחה תוצאה איכותית. נוכחות של שמנים, לכלוך או מזהמים אחרים יפגעו בציפוי האחיד הנדרש . הדבקה לא טובה והתקלפות או קבלת כתמים.

• ריענון שרפים במערכות סינון מים - במפעלי מתכת, נעשה שימוש בשרפים להחלפת יונים .

• ייצור תרכובות מתכת אנאורגניות - החומצה משמשת גם לייצור כלורידים של מתכות ותרכובות אחרות, החיוניות בתעשיות שונות כמו זרזים, אלקטרוליטים ועוד.

• שיקום מתכות לעיתים משמשת החומצה המלחית לשחזור או ניקוי של חלקי מתכת ישנים או חלודים, לפני תהליכי שיקום או עיבוד נוספים.

• פירוק עפרות - בתהליכים מסוימים של מיצוי מתכות מעפרות, חומצה מלחית יכולה לשמש להמסת מרכיבים לא רצויים או להפרדת מתכות יקרות.

סיכום

חומצה הידרוכלורית היא חומר כימי חיוני ואבן יסוד בתעשיות רבות אך בעיקר בתעשיית הבניה וציפוי מתכות.  יכולתה לנקות,  ולהכין משטחים הופכת אותה לכלי חשוב לתהליכים שונים תעשייתיים ובניית תשתיות.

חברתנו דשנים וחמרים כימיים מקונצרן  ICL  משווקת חומצה מלחית מאושרת למזון ולתעשייה. יצור החומצה נעשה במישור רותם בתהליך של תגובה כימית . החומצה משווקת בצובר ללקוחותינו הרבים במדינת ישראל ודרך הסוכנים.

להזמנות : 1-800-77-88-77

באתר : https://www.icl-im.com/contact-us/