Hidroklorik Asit

Hidroklorik asit, hidrojen klorür gazının (HCl) suda çözünmesiyle oluşan, renksizden hafif sarıya kadar değişen sulu bir çözeltidir ve tamamen hidronyum katyonlarına ve klorür anyonlarına ayrışan güçlü bir mineral asit oluşturur.^[1]^[2] Keskin bir koku, metallere ve dokulara karşı yüksek aşındırıcılık ve higroskopik doğası nedeniyle nemli havada duman çıkarma davranışı sergiler.^[1]^[3]

Endüstriyel uygulamalarda, hidroklorik asit öncelikle organik klorlama işlemlerinin bir yan ürünü olarak üretilir ve pas ve tortuyu (kireç) gidermek için çelik asitleme, klorür ve gübre üretimi, kimyasal üretimde pH kontrolü ve iyon değiştirici reçinelerin rejenerasyonunda önemli roller oynar.^[4]^[5] Piyasada bulunan konsantrasyonlar, reaktivite ile kullanım güvenliğini dengelemek amacıyla tipik olarak ağırlıkça %30 ila %38 arasında değişir.^[3] Biyolojik olarak, insan midesindeki mide asidinin temel bileşenini oluşturur; burada yaklaşık %0,5’lik konsantrasyonlar, düşük pH yoluyla protein sindirimini ve patojen nötralizasyonunu sağlar.^[5]

Güçlü asitliği ve reaktivitesi nedeniyle, hidroklorik asit, cilt temasında ciddi yanıklar, buharlardan kaynaklanan solunum tahrişi ve belirli metaller veya oksitleyicilerle patlayıcı reaksiyon potansiyeli dahil olmak üzere önemli tehlikeler oluşturur; bu da kullanımı ve depolanmasında sıkı güvenlik protokollerini gerektirir.^[1]^[6]

Tarihçe

Erken Sentez ve Tanınma (9.-13. Yüzyıllar)

Hidroklorik asit öncülerinin belgelenmiş en erken sentezi, 8. yüzyılın sonlarından 9. yüzyılın başlarına kadar Cabir bin Hayyan’ın simya deneyleri aracılığıyla gerçekleşti; Hayyan, sofra tuzunu (sodyum klorür) ve vitriolu (sülfürik asit) ısıtarak keskin, aşındırıcı buharlar üretti.^[7] Kuru damıtmayı içeren bu işlem, hidrojen klorür gazını serbest bıraktı; Cabir bunu metallere ve dokulara saldırabilen uçucu bir “ruh” olarak tanımladı ve teorik bir açıklama olmaksızın reaktivitesinin ampirik bir gözlemini işaret etti.^[8] Cabir’in sistematik denemeleri, spekülatif felsefe yerine tekrarlanan deneyleri vurgulayarak, İslam simyasında proto-bilimsel yöntemlere doğru bir kaymayı temsil etti ve imbik gibi damıtma aparatlarının ayrıntılı kayıtları aracılığıyla sonraki uygulayıcıları etkiledi.^[9]

10. yüzyıla gelindiğinde, Ebû Bekir er-Râzî gibi halefler bu teknikleri geliştirdi; tuzların ve asitlerin fraksiyonel damıtılması yoluyla benzer asidik ruhları izole etti ve altına dokunmazken bakır ve demir üzerindeki çözücü özelliklerini kaydetti.^[10] Razi’nin nitel değerlendirmeleri, buharların bazlarla köpürme ve organik maddeyi aşındırma yeteneğini içeriyordu; mistik karşılıklar yerine çözünme oranlarına ve koku yoğunluğuna dayalı ilkel asitlik testleri oluşturdu.^[11] Cabir’in Kitab al-Kimya gibi eserlerinde korunan bu gözlemler, saf olmayan reaktifler ve ilkel cam eşyalar nedeniyle verim düşük kalsa da, maddenin metalleri ayırmadaki faydasını vurguladı.

12. ve 13. yüzyıllarda, “tuz ruhunun” (bu buharların sulu veya gaz hali) damıtılması, kral suyu (aqua regia) karışımları gibi diğer reaktiflerin hazırlanmasındaki rolü nedeniyle İslam alimleri arasında tanınırlık kazandı; kontrollü ısıtma deneylerinden elde edilen ampirik kanıtlar, dokular ve alaşımlar üzerindeki tutarlı aşındırıcı etkileri doğruladı.^[12] Bu dönem, ruhun higroskopik dumanlanması ve alkalilerle uyumsuzluğuna dair açıklamalarla kanıtlandığı üzere, simyasal sembolizmden uçuculuk ve afinite hakkında nedensel akıl yürütmeye geçişe tanık oldu ve doğaüstü failliğe başvurmadan sonraki metalurjik uygulamalar için zemin hazırladı.^[13] Öncelikle Arapça el yazmalarından gelen kaynak hesapları, ezoterik yorumlara yönelik önyargılar zaman zaman tamamen gözlemsel raporları göelgelese de, tekrarlanabilir prosedürler aracılığıyla bu bulguların güvenilirliğini vurgulamaktadır.^[9]

İzolasyon ve Metalurjik Uygulamalar (14.-17. Yüzyıllar)

15. yüzyılda sözde-Geber, altını çözmek için kullanılan hidroklorik ve nitrik asit karışımı olan kral suyunu (aqua regia) tanımladı; bu, hidroklorik asidin oksitleyici bir ajanla kombinasyon halindeki gücünün erken bir tanınmasıydı. Sofra tuzu ve vitriol içeren bir karışımın damıtılmasıyla üretilen bu çözücü, tekli asitlere dirençli soy metallerin seçici olarak çözünmesini sağladı; tipik olarak bir birim nitrik aside üç birim hidroklorik asit oranı, klorlama ve oksidasyon mekanizmaları yoluyla kloroaurik asit kompleksleri verdi.^[14]^[15]

16. yüzyılın sonlarına doğru Andreas Libavius, 1597 tarihli Alchemia adlı eserinde hidroklorik asidin izolasyonunu ilerletti; sofra tuzunu vitriol yağı (sülfürik asit) ile ısıtarak, sıvı aside yoğunlaştırılabilen veya gaz olarak işlenebilen hidrojen klorür buharları ürettiğini detaylandırdı. Bu yöntem, damıtmalar sırasındaki daha önceki yerinde (in situ) üretimlerden farklı olarak asidin daha saf formlarına izin verdi ve metal reaktivitesi üzerinde kontrollü deneyleri kolaylaştırdı. Libavius, dumanlı, aşındırıcı doğasını ve kimyasal ayrımlardaki uygulamalarını not ederek, simyasal mistisizm yerine ampirik gözlemi vurguladı.^[16]^[17]

Metalurjik bağlamlarda, izole edilen asit, cevherlerin analizi ve bakır, çinko ve demir gibi baz metallerin çözülmesi için etkili olduğunu kanıtladı; bu metaller hidrojene göre daha yüksek indirgenme potansiyelleri (örneğin, +0.34 V’de Cu²⁺/Cu) nedeniyle hidrojen çıkışıyla reaksiyona girerken, kral suyu olarak birleştirilmedikçe altın ve platin gibi soy metalleri koruyordu. 16. ve 17. yüzyıl uygulayıcıları bunu alaşımları aşındırmak, seçici süzme (leaching) yoluyla cevher saflığını test etmek ve cüruflardan metalleri geri kazanmak için kullandılar; belgelenen verimler konsantrasyona göre değişiyordu—tipik olarak %20-30’luk çözeltiler saf olmayan bakır cevherlerini hızla çözüyor ancak verimlilik için ısıtma gerektiriyordu. Bu seçicilik, metal-asit etkileşimlerindeki nedensel farklılıkların altını çizdi ve yalnızca ateş analizine (fire assay) dayanmadan erken arıtma tekniklerini bilgilendirdi.^[18]^[19]

Endüstriyel Ölçekli Üretim ve Genişleme (18. Yüzyıldan İtibaren)

1791’de Nicolas Leblanc tarafından patentlenen Leblanc süreci, sodyum klorür ve sülfürik asitten soda külü (sodyum karbonat) imalatı sırasında bir yan ürün olarak endüstriyel ölçekli hidroklorik asit üretiminin başlangıcını işaret etti. İlk olarak 1814 civarında İngiltere’de ticarileştirilen bu yöntem, başlangıçta atık olarak havaya salınan ve alkali tesislerinde atmosferik kirliliğe katkıda bulunan önemli miktarda hidrojen klorür gazı üretti.^[20] 19. yüzyılın ortalarına gelindiğinde, süreç Avrupa üretimine hakim oldu ve yılda yüz binlerce ton soda külü sağladı, ancak geri kazanım çabaları başlayana kadar eşdeğer HCl hacimleri kullanılmadan kaldı.

1830’lar ve 1860’lardaki yenilikler, HCl’nin ekonomik potansiyelini ele aldı. 1836’da William Gossage, hidrojen klorür gazını suda çözerek Leblanc atıklarından ticari hidroklorik asit üretimini sağlayan ve emisyonları azaltan bir absorpsiyon kulesi geliştirdi.^[21] Daha sonra, HCl’yi klora geri dönüştürmek için süreçler ortaya çıktı: HCl oksidasyonu için manganez dioksiti havayla rejenere eden Weldon süreci (1866) ve HCl’yi oksijenle klor ve suya oksitlemek için 400–450°C’de bakır klorür katalizörleri kullanan Deacon süreci (yaklaşık 1868).^[22] Leblanc operasyonlarına entegre edilen bu yöntemler, yeniden satış için kloru geri kazanarak, artan sülfürik asit maliyetleri ve 20. yüzyılın başlarında süreci aşamalı olarak kaldıran çevresel baskılar arasında kârlılığı artırdı.

19. yüzyılın sonları, Castner-Kellner yöntemi (yaklaşık 1890’da ticarileşti) gibi elektrolitik klor-alkali süreçlerinin kolaylaştırdığı, hidrojen ve klor gazlarından doğrudan senteze doğru HCl üretiminde bir kayma gördü.^[23] Bunlar, ekzotermik olarak yakılan (H₂ + Cl₂ → 2HCl) ve %35’e kadar HCl çözeltileri elde etmek için suda emilen saf H₂ ve Cl₂ akışları üretti ve yan ürün bağımlılıklarını atlattı.^[23] 20. yüzyılın başlarında bu yaklaşım, genişleyen kimyasal sentezi desteklemek için çıktıyı ölçeklendirdi; elektrolitik verimlilik arttıkça yıllık küresel kapasite milyonlarca metrik tona ulaştı.

İkinci Dünya Savaşı sonrası endüstriyel büyüme, özellikle etilen diklorür ara maddeleri yoluyla polivinil klorür (PVC) üretiminde, HCl genişlemesini daha da artırdı.^[24] PVC süreçleri, dehidroklorinasyon sırasında HCl yan ürünleri üretti ve artan klor talebiyle uyumlu entegre geri kazanım ve sentez döngülerini gerektirdi; ABD PVC üretimi tek başına savaş öncesi ihmal edilebilir seviyelerden 1960’a kadar 1 milyon tonun üzerine çıktı ve dengeli klorlama döngülerinde HCl’nin rolünü güçlendirdi.^[25] Polimer genişlemesine olan bu nedensel bağlantı, doğrudan sentezi baskın yol olarak sağlamlaştırdı ve metalurjik ve farmasötik uygulamalar için hassas kontrol ve yüksek saflıkta çıktı sağladı.

Özellikler

Fiziksel Özellikler

Sulu hidroklorik asit çözeltileri, hidrojen klorür gazının keskin, geniz yakıcı kokusuna sahip, renksiz ila hafif sarımsı sıvılar olarak görünür; literatür incelemelerine göre 0,77 ppm rapor edilen bir değerle, 0,25 ila 10 ppm arasında değişen eşiklerde algılanabilir.^[1]^[26]^[27] Bu çözeltiler, su molekülleri ile ayrışmış H⁺ ve Cl⁻ iyonları arasındaki güçlü hidrojen bağı ve iyon-dipol etkileşimleri nedeniyle her oranda su ile tamamen karışabilir.^[3]

Çözeltilerin yoğunluğu, saf su için yaklaşık 0,998 g/cm³’ten, 20 °C’de ölçülen %37–38 ağırlıkça HCl’de (tipik ticari konsantrasyon) maksimum 1,18 g/cm³’e kadar HCl konsantrasyonuyla monotonik olarak artar; bu değişim, HCl’nin suya göre daha yüksek molar kütlesinden ve paketleme verimliliğinden kaynaklanır.^[28] 20 °C’deki seçilmiş yoğunluklar aşağıda verilmiştir:

HCl ağırlıkça %	Yoğunluk (g/cm³, 20 °C’de)
0	0,998
5	1,024
10	1,048
20	1,098
30	1,149
37	1,180

Kaynama noktaları konsantrasyona bağlıdır; seyreltik çözeltiler 100 °C’ye yaklaşırken, %20,2 ağırlıkça HCl’de maksimum kaynama azeotropu, hidrojen bağı ve uçuculuk farklarının dengesi nedeniyle 108–110 °C’de meydana gelir ve konsantre çözeltiler (örneğin %38 ağırlıkça), fazla HCl uçuculuğu genel kaynama sıcaklığını düşürdüğü için yaklaşık 48 °C’de kaynar.^[30]^[31]

Konsantre çözeltiler (>%30 ağırlıkça), HCl’nin yüksek kısmi buhar basıncını gösterir (örneğin 20 °C’de %37 için birkaç kPa), bu da kuru havaya maruz kaldığında görünür dumanlanmaya neden olur; bu durum, moleküller arası hidrojen bağı yoluyla yoğun aerosol sisleri oluşturmak üzere eser atmosferik nem ile hidrolize olan HCl gazının denge salınımından kaynaklanır.^[32]^[33] Bu tür çözeltiler ayrıca, çözeltinin düşük su aktivitesi ve güçlü solvatasyon kuvvetlerinden etkilenerek, HCl’yi tercihen uçururken ortamdaki su buharını emerek belirli koşullar altında higroskopik davranış sergiler.^[7]

Kimyasal Özellikler

Hidroklorik asit, sulu çözeltide güçlü bir Brønsted-Lowry asidi olarak davranır; HCl(sulu) + H₂O(sıvı) → H₃O⁺(sulu) + Cl⁻(sulu) reaksiyonu yoluyla hidronyum iyonları ve klorür iyonları oluşturmak üzere tam ayrışmaya uğrar ve -6,3 pKa değeri ile karakterize edilir.^[34] Bu tam iyonlaşma, asit ayrışma sabiti Ka’nın 10⁶’yı aşmasıyla son derece zayıf eşlenik baz Cl⁻’den kaynaklanır; bu da HCl’yi daha zayıf asitlerden ayırır ve proton transfer reaksiyonlarındaki rolünü sağlar.^[35] Çok protonlu asitlerin veya HClO (pKa 1,94) gibi daha zayıf mineral asitlerin aksine, HCl önemli bir hidroliz dengesi sergilemez, çünkü ters reaksiyon Cl⁻ + H₂O ⇌ HCl + OH⁻, Kw/Ka’dan türetilen ihmal edilebilir bir denge sabitine (Kb ≈ 10⁻²⁰) sahiptir.^[36]

Redoks süreçlerinde, HCl çözeltileri, elektroliz sırasındaki anodik reaksiyonlarda görüldüğü gibi Cl₂ gazına oksitlenebilen Cl⁻ iyonları kaynağı olarak hizmet eder: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻; bu, belirli elektrotlardaki düşük aşırı potansiyel nedeniyle oksijen çıkışı ile sıklıkla rekabet eder.^[37] HCl’nin yüksek sıcaklıklarda termal bozunması, 2HCl(g) → H₂(g) + Cl₂(g) endotermik reaksiyonunu izler; süreç, entropi artışıyla yönlendirilen standart sıcaklıklardaki pozitif ΔG’yi yansıtacak şekilde denge dışı koşullar altında yaklaşık 500°C’nin üzerinde belirgin hale gelir.^[1] Gaz halindeki HCl için standart oluşum entalpisi -92,3 kJ/mol’dür ve standart koşullar altında elementlere göre termodinamik kararlılığını vurgular.^[38]

HCl ayrıca koordinasyon kimyasında bir ligand kaynağı olarak hareket eder ve metal iyonlarıyla kloro-kompleksler oluşturmak için Cl⁻ sağlar; HNO₃ ile 3:1 karışımı olan kral suyunda (aqua regia), [AuCl₄]⁻ gibi kararlı türlerin oluşumu yoluyla altın gibi soy metallerin çözünürleşmesini kolaylaştırır; burada denge, aşamalı ligand ilavesi ve oksidatif nitrat desteği nedeniyle kompleksleşmeyi destekler.^[12] Bu özellikler, H-Cl’nin yüksek bağ polaritesinden (ayrışma enerjisi 431,6 kJ/mol) ve protik çözücülerdeki Cl⁻’nin iyonik doğasından kaynaklanır ve HCl’nin kendisi önemli ölçüde hidrolize olmadan hidroliz reaksiyonlarını katalize etmedeki faydasını sağlar.^[1]

Üretim

Laboratuvar Ölçekli Hazırlama

Laboratuvarlarda, hidroklorik asit yaygın olarak küçük ölçekte sodyum klorürün konsantre sülfürik asit ile reaksiyona sokulmasıyla hidrojen klorür gazı üretilerek ve ardından bu gazın suda emilmesiyle hazırlanır. Reaksiyon NaCl(k) + H₂SO₄(s) → NaHSO₄(k) + HCl(g) şeklinde ilerler; tipik olarak kuru NaCl bir şişeye yerleştirilir ve HCl gazını çıkarmak için 100–150°C’ye hafifçe ısıtılırken bir damlatma hunisi aracılığıyla yavaşça konsantre H₂SO₄ (%98) eklenir.^[39]^[40] Gaz, damıtılmış su içeren ayrı bir kaba bir iletim borusu aracılığıyla yönlendirilir, burada çözünerek sulu HCl oluşturur ve emilim koşulları kontrol edilerek genellikle %37’ye kadar konsantrasyonlara ulaşılır. Bu yöntem, reaksiyona girmemiş reaktifleri en aza indirmek için eşmolar NaCl ve H₂SO₄ oranlarını kullanarak stokiyometrik kontrolü vurgular; yan reaksiyonları önlemek için aşırı ısıdan kaçınıldığında HCl gazı toplama verimliliğine dayalı pratik verimler teorik olanın %95’ine yaklaşır.^[41]

Aparat tipik olarak, damıtmayı yönetmek için bir termometre ve kondansatör ile donatılmış yuvarlak tabanlı bir şişe gibi borosilikat cam eşyaları içerir ve bir emiciye bağlanır; aralıklı üretim için, modifiye edilmiş bir Kipp aparatı, asit temasını tuzla kontrol ederek gaz akışını düzenleyebilir.^[40] Saflık, hazırlama sonrasında NaOH gibi standart bir baza karşı asit-baz titrasyonu ile doğrulanır; önemli sülfat veya bisülfat safsızlıkları olmadan HCl konsantrasyonunu teyit eden eşdeğerlik noktaları hedeflenir; spektroskopik kontroller, sıcaklıklar 200°C’yi aşarsa kısmi H₂SO₄ indirgenmesinden kaynaklanan eser SO₂’yi tespit edebilir. Tarihsel hazırlıklar, kırılmaya ve safsızlık taşınmasına yatkın basit cam imbiklere dayanırken, modern protokoller, aşındırıcı buharları sınırlamak ve soluma risklerini azaltmak için doğrulanmış hava akışına (dakikada minimum 100 lineer fit) sahip sertifikalı bir kimyasal çeker ocak içinde çalışmayı zorunlu kılar.^[42]^[43]

Eser analizi gibi daha yüksek saflık gerektiren uygulamalar için alternatifler, klorür tuzlarının nitrik asitle reaksiyona sokulmasını (örn. NaCl + HNO₃ → HCl + NaNO₃) içerir; bu, sülfat safsızlıklarını önler ancak yıkanmadıkça potansiyel NOx kirleticilerini ortaya çıkarır; gaz fazı üretimi ve ardından seçici absorpsiyon veya damıtma, susuz HCl eşdeğerleri verir. Bu yöntemler, %99 saflığı aşmak için inert atmosferlere ve susuz koşullara öncelik verir, ancak istenmeyen oksidasyonları bastırmak için hassas kontrol gerektirir. Tüm prosedürler, asite dayanıklı eldivenler, gözlükler ve solunum maskeleri dahil olmak üzere kişisel koruyucu ekipman gerektirir ve artık korozyonu önlemek için kalıntıların seyreltik baz kullanılarak kullanım sonrası nötralizasyonu yapılır.^[44]^[45]

Endüstriyel Süreçler

Hidroklorik asidin birincil endüstriyel üretimi, hidrojen ve klor gazlarından doğrudan sentez yoluyla gerçekleşir; burada H₂ + Cl₂ → HCl(g) ekzotermik yanma reaksiyonu, %99’u aşan saflıkta susuz hidrojen klorür gazı elde etmek için yaklaşık 2000–2500°C sıcaklıklarda özel asit brülörlerinde veya fırınlarında gerçekleştirilir.^[46]^[47] Bu gaz daha sonra, kaynamayı önlemek ve kütle transferi verimliliğini sağlamak için ısı salınımını yönetirken, korozyona direnmek için tipik olarak grafit kaplı düşen film veya adyabatik emiciler kullanılarak deiyonize suda emilir ve %30–38’lik sulu HCl çözeltileri üretilir; süreç, minimum atıkla stokiyometrik dengeye yakın sürdürülür, ancak fazla klor (%0,1–0,5’e kadar) kontaminasyonu önlemek için yıkama gerektirir.^[46]^[48] Bu yolu kullanan tesisler genellikle günde birkaç yüz ila 1000 metrik tonun üzerinde kapasitelerde çalışır ve nemli ortamlarda HCl kaynaklı çukurlaşma ve gerilme korozyonu çatlamasına karşı üstün direnci nedeniyle boru ve vanalar için Hastelloy C-276 gibi korozyona dayanıklı alaşımlar kullanır.^[49]^[50]

Hidroklorik asidin önemli bir kısmı, Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık %90’ı, etilen diklorür (EDC) üretimi (Cl₂ + C₂H₄ → C₂H₄Cl₂ + HCl) veya izosiyanat sentezinde fosgenasyon (örn. COCl₂ + amin → izosiyanat + HCl) gibi organik klorlama reaksiyonlarından bir yan ürün olarak geri kazanılır; burada üretilen HCl buharı, reaksiyona girmemiş organiklerden ve sudan ayrılır.^[51] Saflaştırma, uçucu organikleri 100 ppm’nin altındaki seviyelere çıkarmak için vakum altında veya buhar enjeksiyonu ile çalışan çok aşamalı sıyırma kulelerini veya damıtma kolonlarını, ardından %99+ saf susuz HCl gazı üretmek veya %20–32 sulu forma yeniden konsantre etmek için sülfürik asitle kurutmayı içerir; bu yolun kütle dengesi klor giriş stokiyometrisini yansıtır ancak klorlu hidrokarbonlar gibi değişken safsızlıklar üretir ve emisyonları en aza indirmek için kuyruk gazı arıtımını gerektirir.^[51]^[52] Yan ürün geri kazanımında absorpsiyon ve saflaştırma için enerji girdileri, tipik olarak metrik ton HCl başına 0,5–1,5 GJ aralığındadır; sıyırma için buhar ve yoğunlaştırma için soğutma hakimdir, korozyon zorlukları yüksek konsantrasyonlu bölgelerde tantal veya Hastelloy kaplı ekipmanla ele alınır.^[53]^[54]

Pazar Dinamikleri ve Son Gelişmeler

Hidroklorik asidin küresel üretiminin 2024 yılında yaklaşık 15 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir; bu üretim ağırlıklı olarak organik kimyasal imalatındaki klor bazlı süreçlerin bir yan ürünüdür.^[55] Çelik asitleme ve polivinil klorür (PVC) üretiminden gelen talep, 2023 yılında tüketimin %30’undan fazlasını oluşturmuştur; çelik uygulamaları tek başına pazar payının %31,8’ini temsil etmektedir.^[56] 2025 projeksiyonları, gelişmekte olan ekonomilerdeki altyapı büyümesi ve sürekli PVC talebiyle bağlantılı mütevazı bir hacim genişlemesi öngörmekte, ancak yukarı akış klor arzı dalgalanmalarıyla kısıtlanmaktadır.^[57]

Amerika Birleşik Devletleri’nde, hidroklorik asit pazarının 2025’ten 2030’a kadar %4,9’luk bir bileşik yıllık büyüme oranıyla (CAGR) büyümesi ve bölgesel çelik sektörü toparlanması ve kimyasal ara madde üretiminin etkisiyle 2030 yılına kadar 875,9 milyon ABD Doları değerine ulaşması beklenmektedir.^[58] ABD’deki fiyatlar, ekonomik yavaşlamalar ve önceki çeyreklerden kalan fazla envanter nedeniyle yumuşayan çelik talebine atfedilebilir şekilde, 2025’in 2. çeyreğinde çeyrekten çeyreğe %3,8 düşerek ABD Körfez Kıyısı teslimi metrik ton başına 350 ABD Doları’na yerleşmiştir.^[59] Bu eğilimler, hidroklorik asidin klor hammadde maliyetleriyle olan bağlantısının altını çizmektedir; arzın %90’ından fazlası tuz elektrolizi yan ürünlerinden kaynaklanmakta ve bu da azalan organik klorlama aktivitesi dönemlerinde oynaklığı artırmaktadır.^[60]

Son yenilikler, atık asidin damıtma yoluyla geri kazanılmasını vurgulamakta, çelik asitleme likörlerinden %90’a varan geri dönüşüm verimliliği elde ederek bertaraf ihtiyaçlarını ve hammadde girdilerini azaltmaktadır.^[61] 2023 ile 2024 arasında, tesis yükseltmelerinin yaklaşık %31’i, tehlikeli hava kirletici azaltımları ve operasyonel güvenlik geliştirmeleri için düzenleyici baskıların yönlendirdiği gelişmiş emisyon kontrolleri ve sızıntı tespit sistemlerini içermiştir.^[62] Bu gelişmeler, klorür türevi malzemelere yönelik artan küresel talep ortasında üretim ölçeklenebilirliğini desteklerken çevresel etkileri azaltan, döngüsel tedarik zincirlerine doğru daha geniş bir değişimi yansıtmaktadır.^[63]

Uygulamalar

Çelik ve Metal İşleme

Hidroklorik asit, çelik ve diğer metallerin asitle temizlenmesinde (dekapaj) önemli bir reaktif olarak hizmet eder; galvanizleme, kaplama veya şekillendirme için yüzeyleri hazırlamak üzere demir oksitleri ve hadde tufalını çözer. %5–12 HCl konsantrasyonları, sürekli şerit asitleme hatlarında yaygın olarak kullanılır ve sülfürik asit alternatifleri için gerekenlerden önemli ölçüde daha kısa reaksiyon süreleri ile 25°C civarındaki ortam sıcaklıklarında tufalın hızla uzaklaştırılmasını sağlar.^[64]^[65] Hadde tufalı için aşınma oranları, bu koşullar altında tipik olarak 0,5–2 mm/saat arasında değişir; asit gücü, çalkalama ve çelik bileşiminden etkilenir, ancak 60–80°C’ye kadar daha yüksek sıcaklıklar çözünmeyi 3–5 mm/saat’e kadar hızlandırabilirken ana metalin aşırı aşınması riskini taşır.^[66]

Aşırı ana metal saldırısını ve asitleme sırasında üretilen atomik hidrojenin çeliğe yayılarak gecikmiş çatlamaya neden olabileceği hidrojen gevrekliği riskini azaltmak için, organik aminler veya kuaterner amonyum bileşikleri gibi korozyon inhibitörleri 0,1–0,5 g/L konsantrasyonlarında eklenir. Bu inhibitörler çelik yüzeylerde adsorbe olur ve yumuşak çelik üzerindeki elektrokimyasal çalışmalarda gösterildiği gibi korozyon oranlarını ve hidrojen emilimini %50–90 oranında azaltarak 1 M HCl’de %98’e varan inhibisyon verimliliği sağlar.^[67]^[68] Örneğin, yağ asitlerinden veya bitki özlerinden türetilenler gibi amin bazlı formülasyonlar, tufal giderimine izin verirken demir çözünmesini seçici olarak yavaşlatan koruyucu filmler oluşturarak endüstriyel banyolarda hassas kontrol sağlar.^[69]

Yüzey hazırlığının ötesinde, HCl, titanyum dioksit üretimi için ilmenit (FeTiO₃) gibi metal cevherlerinin hidrometalurjik liçini (özütleme) kolaylaştırır; burada konsantre HCl (%20–35) cevheri yüksek sıcaklıklarda sindirerek demiri seçici olarak çözer ve %90’ı aşan saflıkta zenginleştirilmiş TiO₂ kalıntıları bırakır.^[70]^[71] Sülfür konsantrelerinden veya ikincil kaynaklardan bakır ve çinko geri kazanımında, oksidatif koşullar altında (örneğin, O₂ veya Fe³⁺ ile) HCl liçi, 80–90°C’de ve 1–2 M asitte 1–2 saat içinde Cu için %99’un üzerinde ve Zn için %95–100 ekstraksiyon verimliliği sağlar, ardından metal ayrımı için çözücü ekstraksiyonu veya çöktürme yapılır.^[72]^[73]

Sülfürik asitle karşılaştırıldığında HCl, demir klorürlerin (FeCl₂/FeCl₃) çözünürlüğü nedeniyle kapalı döngü sistemlerde avantajlar sunar; bu da sprey kavurma veya kristalleştirme yoluyla rejenerasyona izin verir—H₂SO₄ süreçlerinde olduğu gibi hacimli alçıtaşı çamuru oluşturmadan yeniden kullanım için HCl’nin %95–98’ini geri kazanır.^[74] Bununla birlikte, HCl’nin uçuculuğu duman kayıplarına (yakalama olmadan %10–20’ye kadar) yol açarak havalandırma ve geri kazanım ekipmanı gerektirirken, H₂SO₄ daha ucuzdur ancak karşılaştırılabilir etkinlik için daha yüksek sıcaklıklar (60–90°C) gerektirir ve yönetimi daha zor olan demir sülfat atıkları üretir.^[66]^[75] Bu özellikler, yüzey parlaklığının ve minimum çukurlaşmanın kritik olduğu otomotiv çelik şeridi gibi yüksek hızlı, hassas uygulamalar için HCl’yi tercih edilir kılar.^[76]

Kimyasal İmalat ve Sentez

Hidroklorik asit, inorganik metal klorürlerin, özellikle ferrik klorür (FeCl₃) ve alüminyum klorürün (AlCl₃) endüstriyel sentezinde önemli bir reaktif olarak hizmet eder. Ferrik klorür üretiminde, demir metali hidroklorik asitle reaksiyona girerek Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ stokiyometrisi yoluyla demir klorür (FeCl₂) oluşturur, ardından FeCl₃ elde etmek için genellikle klor gazı veya hava ile oksidasyon yapılır.^[77] Bu süreç, önemli miktarda HCl hacmi tüketir; ferrik klorür, su arıtma ve aşındırma uygulamalarında kullanılır. Benzer şekilde, alüminyum HCl ile reaksiyona girerek 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ yoluyla AlCl₃ üretir ve organik reaksiyonlarda Lewis asidi katalizörleri olarak kullanılan susuz veya hidratlı formlar oluşturur.^[78]^[79]

Organik kimyasal imalatında HCl, 2019 itibarıyla küresel HCl talebinin yaklaşık %37’sini oluşturan büyük bir tüketici olan dengeli etilen diklorür (EDC)/vinil klorür monomer (VCM) sürecinde bir hammadde olarak işlev görür. Oksiklorinasyon adımı, C₂H₄ + 2HCl + ½O₂ → C₂H₄Cl₂ + H₂O reaksiyonu uyarınca etilen, HCl ve oksijeni birleştirerek EDC üretir; bu daha sonra termal pirolizle VCM’ye (C₂H₄Cl₂ → C₂H₂Cl₂ + HCl) dönüşür ve yan ürün HCl, entegre tesislerde neredeyse tam klor kullanımı için oksiklorinasyona geri dönüştürülür.^[80] Bakır klorür katalizörleri ile desteklenen modern oksiklorinasyondaki verimler, HCl bazında %95’i aşar. HCl ayrıca, karboksilik asitlerin alkollerle Fischer esterleşmesi (RCOOH + R’OH ⇌ RCOOR’ + H₂O) gibi esterleşme reaksiyonlarını katalize eder; burada karbonili protonlayarak elektrofilikliği artırır, ancak sülfürik asit daha düşük uçuculuk kayıpları nedeniyle endüstriyel olarak daha yaygındır.^[81]

Laboratuvar ölçekli sentezler, birincil aromatik aminlerin diazotizasyonu için HCl’den yararlanır; ArNH₂ + NaNO₂ + 2HCl → ArN₂⁺Cl⁻ + NaCl + 2H₂O yoluyla 0–5°C’de diazonyum tuzları oluşturur ve aril halojenürler veya siyanürler için Sandmeyer reaksiyonlarını mümkün kılar. Endüstriyel ölçekte HCl, kolajenin jelatine asit hidrolizini kolaylaştırır; 50–60°C’de %0,5–5 HCl konsantrasyonları, deri veya kemiklerden ağırlıkça %5–7 jelatin verir, gıda ve ilaç sektörlerinde peptit bağı bölünmesi yoluyla HCl’nin %10–15’ini tüketir.^[82]^[83] Bu uygulamalar, küresel tüketimin %47’sinden fazlasını oluşturan genel organik sentez ile HCl’nin yüksek hacimli, stokiyometri güdümlü süreçlerdeki rolünü vurgulamaktadır.^[62]

Su Arıtma ve pH Düzenleme

Hidroklorik asit, su demineralizasyon ve yumuşatma sistemlerinde katyon değiştirici reçineler için bir rejenerant olarak hizmet eder; burada kalsiyum (Ca²⁺) ve magnezyum (Mg²⁺) gibi sertlik iyonlarını reçine matrisinden uzaklaştırır. %4–5 HCl çözeltileri genellikle güçlü asidik katyon değiştiricilere uygulanır ve rejenerasyon, etkili elüsyon elde etmek için teorik stokiyometrik asit eşdeğeri dozunun yaklaşık üç katını gerektirir.^[84]^[85] Bu süreç, reçine kapasitesini geri yükleyerek, endüstriyel kazanlarda ve belediye kaynaklarında kullanılan yumuşatılmış suyu üretmek için tekrarlanan döngüleri mümkün kılar. HCl’nin verimliliği, belirli koşullar altında çözünmeyen çökeltiler oluşturabilen sülfürik asit gibi daha zayıf asitlerden daha kolay bir şekilde bağlı katyonları protonlamak ve serbest bırakmak için H⁺ iyonlarını tamamen serbest bırakan güçlü ayrışmasından kaynaklanır.^[86]

Atık su arıtımında, tekstil veya gıda işleme gibi endüstrilerden gelen alkali atık suları nötralize etmek için HCl dozlanır ve pH’ı deşarj veya biyolojik arıtma için gereken 6-9 nötr aralığına ayarlar. Dozlama, alkaliniteyi eşleştirmek için titrasyonla belirlenir; HCl, tek protonlu doğası nedeniyle mol başına bir mol H⁺ sağlar ve genellikle eşdeğer nötralizasyon için iki protonlu sülfürik asitten daha yüksek hacimler gerektirir, ancak aşağı akış süreçlerini karmaşıklaştırabilecek sülfat birikimini önler.^[87]^[88] Sistemler, hassas ekleme için sürekli veya toplu ölçüm pompaları kullanır, aşırı asit deşarjını en aza indirirken çevre düzenlemelerine uyumu sağlar.^[89]

Yüzme havuzu sanitasyonu için, HCl (genellikle tuz ruhu olarak) yüksek pH seviyelerini optimum 7,2-7,6 aralığına düşürerek, aktif hipokloröz asit formunun düşük pH’da baskın olduğu hipoklorit bazlı dezenfektanların etkinliğini artırır.^[90]^[91] Tipik ekleme, havuz yüzeylerinin veya ekipmanının lokal korozyonunu önlemek için asidin seyreltilmesini ve eşit şekilde dağıtılmasını içerir. CO₂ enjeksiyonu gibi karbonik asit alternatiflerine kıyasla, HCl tam iyonlaşma nedeniyle daha hızlı pH dengelemesi sunar ancak dumanlardan kaynaklanan solunum tahrişini önlemek için dikkatli kullanım gerektirir.^[92]^[93]

Diğer Endüstriyel ve Laboratuvar Kullanımları

Hidroklorik asit, petrol ve gaz kuyusu stimülasyonunda, özellikle karbonat rezervuarlarının asitlenmesi için kullanılır; burada %15 ila %28 HCl konsantrasyonları kireçtaşını çözerek gözenek boşluklarını ve çatlak ağlarını genişletir, böylece hidrokarbon akış hızlarını artırır.^[94]^[95] Bu tür işlemler, belgelenmiş saha uygulamalarında petrol üretimini %80’e ve kuyu basıncını %73’e kadar artırmıştır.^[96]

Gıda işlemede HCl, ıslak öğütme sırasında mısır nişastasının hidrolizini kolaylaştırarak ince kaynayan nişastalar elde edilmesini sağlar; tipik olarak %35–40 nişasta bulamaçları asitle işlenerek viskozite düşürülür ve jelleşme özellikleri iyileştirilir.^[97]^[98] İlaç sektörü, bileşik çözünürlüğünü artırmak için asit katalizi, pH kontrolü ve tuz oluşumu yoluyla ara maddelerin sentezlenmesinde HCl kullanır.^[46]

Laboratuvar uygulamaları, entegre devrelerdeki kusurları önlemek için silikon levhalardan metal kirleticileri %37 konsantrasyondaki elektronik sınıf HCl’nin giderdiği yarı iletken imalatında aşındırma ve temizlemeyi içerir.^[99]^[100] Ek olarak, HCl, sodyum klorit ile reaksiyona girerek ağartma için klor dioksit üretir; hızın klorit ve asit konsantrasyonlarına bağlı olduğu kinetiği izler, genellikle 40°C’ye kadar sıcaklıklarda, alternatif yöntemlere göre daha az klorat yan ürünü üretir.^[101]^[102]

Biyolojik Rolü

İnsan Sindirimindeki Rolü

Hidroklorik asit, midenin fundus ve gövdesindeki mide bezlerinde bulunan paryetal hücreler tarafından salgılanır ve sindirim için gerekli olan oldukça asidik bir ortam oluşturur.^[103] Bu hücreler, gastrik lümene potasyum iyonları karşılığında hidrojen iyonlarını değiştiren H+/K+-ATPaz pompalarının etkisiyle yaklaşık 0,8 ila 2 pH’a karşılık gelen yaklaşık 0,16 M konsantrasyonda HCl üretir.^[104] Uyarılan koşullar altında mide günde 1-2 litre mide suyu salgılar ve mide içi pH’ı 1 ile 2 arasında tutar.^[105]

Salgı, vagal sinirlerden asetilkolin, antrumdaki G hücrelerinden gastrin ve enterokromafin benzeri hücrelerden salınan histamin dahil olmak üzere sinirsel, hormonal ve parakrin mekanizmalarla düzenlenir.^[106] Gastrin, asit çıkışını artırmak için paryetal hücrelerdeki H2 reseptörlerine bağlanan histamin salınımını uyarırken, asetilkolin doğrudan muskarinik reseptörlere etki eder.^[107]

Sindirimde HCl, protein parçalanması için birincil proteaz olan pepsinojeni, pH 1,5-2,5’te optimum aktiviteye sahip aktif pepsine dönüştürmek için şef hücreler tarafından salgılanan pepsinojeni aktive eder.^[108] Bu düşük pH, pepsinojenin inhibitör peptidini ayırarak pepsinin peptid bağlarını verimli bir şekilde hidrolize etmesini sağlar. Ek olarak, mide asidi patojenlere karşı bir bariyer görevi görür; Salmonella türleri gibi yutulan bakterileri proteinleri denatüre ederek ve zarları bozarak hızla inaktive eder, böylece enfeksiyon riskini azaltır.^[109] pH 4’ün altında, çoğu dışsal bakteri 15 dakika içinde yok edilir.^[110]

Aklorhidri veya hipoklorhidri olarak bilinen yetersiz HCl üretimi bu işlevleri bozar, bakteriyel aşırı büyümeye ve diyet proteinlerine bağlı B12 vitamini gibi asit hidrolizi gerektiren besinlerin emilim bozukluğuna yol açar.^[111] Aklorhidride, gıdalardan B12 vitamini salınımı engellenir ve intrinsik faktör mevcut olsa bile eksikliğe katkıda bulunur.^[112]

Onikiparmak bağırsağına boşaldıktan sonra, mide kimusunun (chyme) 1-2 olan pH’ı, pankreas duktal hücrelerinden ve duodenum mukozasından salgılanan bikarbonat ile 6-7’ye nötralize edilir; bu, bağırsak astarının hasar görmesini önler ve aşağı akışta enzim fonksiyonunu optimize eder.^[113] Bu gradyan kayması, pH 3’ün altındaki lümen asiditesi tarafından tetiklenir ve hızlı tamponlama sağlar.^[114]

Diğer Organizmalarda ve Ekosistemlerde Oluşum

Meyve sineği Drosophila melanogaster gibi belirli omurgasızlarda, hidroklorik asit bağırsak asidifikasyonuna katkıda bulunur; boşaltılan asit, sindirimi kolaylaştırmak için öncelikle HCl ve potasyum klorür içerir.^[115] Bu süreç, bağırsak lümeninde enzimatik parçalanmayı destekler, ancak böcek bağırsak pH’ı türler ve bölgeler arasında büyük ölçüde değişir; otçullarda (Lepidoptera gibi) asidik ön bağırsaklardan (pH ~5-6) alkali orta bağırsaklara (pH 8-11) kadar değişir ve tekdüze düşük pH yerine asidik kitinazlar yoluyla kitin bozulmasına yardımcı olur.^[116]^[117]

Nepenthes cinsi türleri de dahil olmak üzere etçil bitkiler, tuzaklarında asidik sindirim sıvıları üretir; burada klorür iyonları ana anyon olarak görev yapar ve av hidrolizi için pH seviyelerinin 3-4 civarında olmasına katkıda bulunur.^[118] Bu sıvılar, yakalanan eklem bacaklıları parçalamak için asiditenin yanı sıra nepentesinler gibi hidrolitik enzimlere dayanır ve besin açısından fakir toprakları takviye eder, ancak protonlar omurgalı benzeri paryetal hücre salgısı yerine hem organik asitlerden hem de iyonik ayrışmadan türetilir.^[119]

Ekosistemlerde, atmosferik HCl doğal olarak deniz tuzu aerosolü deklorinasyonundan ve volkanik gaz çıkışından kaynaklanır; deniz sınır tabakası konsantrasyonları tipik olarak trilyonda 1-10 parça (ppt) arasındadır ve daha düşük akı ve hızlı temizleme (scavenging) nedeniyle CO2 kaynaklı karbonat çözünmesine kıyasla okyanus asidifikasyonu üzerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahiptir.^[120]^[121] Aşırı ortamlardakiler gibi asidofilik mikroplar, H+ iyonlarını dışarı atan proton pompaları aracılığıyla harici olarak 1 M’ye kadar HCl konsantrasyonlarını tolere eder ve difüzyon gradyanlarını 10^4 kat aşarak nötr sitoplazmik pH’a yakın bir pH korur.^[122]^[123]

Güvenlik ve Tehlikeler

Akut ve Kronik Sağlık Etkileri

Hidroklorik asit ve buharı olan hidrojen klorür gazı, öncelikle mukoza zarları ve cilt ile temas ettiğinde aşındırıcılık ve tahriş yoluyla akut toksik etkiler gösterir. Düşük konsantrasyonların (yaklaşık 5-10 ppm) solunması gözlerde, burunda ve boğazda tahrişe neden olarak öksürük, göz yaşarması ve üst solunum yolu rahatsızlığına yol açar.^[4] 100-200 ppm civarındaki daha yüksek akut maruziyetler, alveolar-kapiller zarlara verilen hasar nedeniyle şiddetli solunum yolu iltihabına, bronkospazma ve gecikmiş başlangıçlı pulmoner ödeme yol açabilir.^[124] Sıçanlar için soluma yoluyla medyan öldürücü konsantrasyon (LC50) 1 saat için yaklaşık 3.124 ppm’dir; bu, tahrişten ölümcül boğulmaya ve akciğer hasarına kadar doza bağlı ilerlemeyi yansıtır.^[1]

%10 konsantrasyonu aşan (pH tipik olarak 2’nin altında) hidroklorik asit çözeltileriyle dermal temas, asit dokudaki proteinleri ve lipitleri protonlayarak pıhtılaşma ve sıvılaşmaya yol açtığı için eritem ve kabarcıklanmadan tam kalınlıkta nekroza kadar değişen ani kimyasal yanıklara neden olur.^[125] Göze maruziyet benzer aşındırıcı hasar üretir ve potansiyel olarak kornea opaklığına ve kalıcı görme kaybına neden olur. Konsantre hidroklorik asidin yutulması, gastrointestinal mukozayı, yemek borusunu ve mide astarını aşındırarak perforasyona, kanamaya ve sistemik şoka neden olur; kapsamlı doku nekrozu vaka raporlarına göre, %30-37’lik çözeltiden 50-100 mL yutulmasıyla sıklıkla ölüm meydana gelir.^[126] Sıçanlarda ampirik oral LD50 yaklaşık 700 mg/kg’dır ve bu yolla yüksek akut toksisiteyi gösterir.^[1]

Büyük akut maruziyetlerden kaynaklanan sistemik etkiler, emilen hidrojen iyonlarının tamponlama kapasitesini aşması nedeniyle metabolik asidozu (asidemi) içerir, ancak klorür iyonu aşırı yüklemesi HCl’nin lokalize reaktivitesi göz önüne alındığında minimal kalır.^[125]

Akut eşiklerin altında tekrarlanan soluma gibi düşük seviyeli hidroklorik asit buharlarına kronik maruziyet, solunum fibrozu ve kalıcı akciğer hasarı risklerini artırır; bu durum, maruziyetten aylar sonra kolajen birikimi ve azalmış akciğer uyumu gösteren fare modelleriyle kanıtlanmıştır.^[127] Uzun süreli dermal temas kronik dermatit veya duyarlılığa neden olabilirken, tekrarlanan düşük dozlu soluma, asit demineralizasyonundan kaynaklanan bronşit ve diş minesi erozyonu ile ilişkilidir.^[4] Bu sonuçlar, akut doz-tepki uzantılarının ötesindeki yeni mekanizmalardan ziyade kümülatif aşındırıcı hasarı yansıtmaktadır.

Elleçleme ve İlk Yardım Protokolleri

Hidroklorik asit, yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) veya politetrafloroetilen (PTFE) kaplı çelik gibi korozyona dayanıklı kaplarda, reaksiyonları önlemek için bazlar, metaller ve oksitleyiciler gibi uyumsuz malzemelerden uzakta, serin, kuru ve iyi havalandırılan alanlarda saklanmalıdır.^[128]^[129] Havalandırma sistemleri, havadaki konsantrasyonları OSHA izin verilen maruziyet sınırı olan 5 ppm tavan değerinin altında tutmalıdır.^[27] Elleçleme sırasında, şiddetli ekzotermik sıçramayı önlemek için daima asidi suya ekleyin, asla suyu aside eklemeyin.^[130]

Elleçleme için kişisel koruyucu ekipman (KKE), uzun süreli temas için neopren veya nitril gibi kimyasallara dayanıklı eldivenler, sıçramaya dayanıklı gözlükler veya tam yüz siperleri, asite dayanıklı giysiler, botlar ve buhar seviyeleri maruziyet sınırlarını aşarsa asit gazı kartuşlu maskeleri içerir.^[130]^[128]

Dökülmeler için alanı boşaltın, havalandırın ve sıvıyı inert emicilerle sınırlayın; ardından Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O veya benzer bikarbonat reaksiyonları yoluyla hızla reaksiyona giren ve sıçramayı önlemek için kontrollü uygulama gerektiren ekzotermik ısı üreten kireç (Ca(OH)₂) veya sodyum bikarbonat (NaHCO₃) ile nötralize edin.^[131]^[132] Nötralize edilmiş kalıntıyı emdirin, yüzeyleri suyla durulayın ve atığı yerel düzenlemelere göre bertaraf edin.^[131]

İlk yardım protokolleri, maruziyetten derhal uzaklaşmayı vurgular:

Cilt teması: Kirlenmiş giysileri çıkarın ve etkilenen bölgeyi en az 15-20 dakika boyunca bol ılık suyla yıkayın; hafif maruziyetler için, ısı üretme riski yoksa sodyum bikarbonat çözeltisi ile hafif nötralizasyon izleyebilir.^[125]^[1]
Göz teması: Göz kapaklarını açık tutarak gözleri 15-30 dakika su veya tuzlu su ile yıkayın ve derhal tıbbi değerlendirme isteyin.^[125]
Soluma: Temiz havaya çıkarın; nefes almakta zorlanıyorsa oksijen verin ve nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.^[125]
Yutma: Kusmaya zorlamayın; ağzı çalkalayın ve içme suyu veya süt ile seyreltin, ardından tıbbi yardım alın.^[125]

Hidroklorik asit yanıcı değildir ancak metallerle temas ettiğinde yanıcı hidrojen gazı üretebilir; yangın durumlarında, OSHA yönergelerine göre, çevreleyen malzemeler için uygun söndürme maddeleri kullanın, bağımsız solunum aparatı (SCBA) takın ve yırtılmayı önlemek için kapları su spreyi ile soğutun.^[133]^[134]^[135]

Çevresel ve Düzenleyici Hususlar

Ekolojik Etkiler ve Emisyonlar

Hidroklorik asit emisyonları hem doğal hem de antropojenik kaynaklardan kaynaklanır; doğal akılara deniz tuzu aerosolü gaz çıkışı ve volkanik aktivite hakimdir.^[136] Küresel doğal HCl emisyonlarının, hızlı atmosferik temizleme (scavenging) nedeniyle kesin niceleme zor olsa da, öncelikle bu yollarla yılda 20-30 Tg olduğu tahmin edilmektedir.^[137] Kömür yakma (toplam HCl’nin yaklaşık %19’u), biyokütle yakma (%32), açık atık yakma (%38) ve diğer enerji sektörleri (%19) dahil olmak üzere antropojenik katkılar, doğal kaynaklara göre daha küçük bir oranı temsil eder ancak etkileri emisyon noktalarının yakınında yerelleştirir.^[138]^[139]

Sucul ortamlarda, HCl döküntüleri pH’ı düşürerek balıklar üzerinde toksisite uygular; türe özgü LC50 değerleri 3,6 mg/L (48 saat, mavi solungaçlı güneş balığı) ile 282 mg/L (96 saat, sivrisinek balığı) arasında değişir.^[140] Bununla birlikte, HCl’nin yüksek çözünürlüğü, klorür tuzları olarak hızlı nötralizasyona ve çökelmeye yol açtığından, alıcı sulardaki seyreltme tipik olarak yaygın etkileri hafifletir. Karada, kirletici etkileşimlerinin kontrollü çalışmalarına dayanarak orta derecede etkilenen bölgelerde yıllık malzeme kaybının %0,1’in altında olduğu tahmin edilse de, HCl, kuru birikimin kalsit çözünmesini diğer asitlerle birlikte hızlandırdığı kirli bölgelerdeki kireçtaşı binalar gibi kalkerli yapıların korozyonuna katkıda bulunur.^[141]

HCl birikimi, demir (Fe) ve alüminyumu (Al) harekete geçirerek toprak biyojeokimyasını etkiler, gelişmiş mineral çözünmesi ve organik madde stabilizasyonu yoluyla potansiyel olarak karbon döngüsünü değiştirir. Asidik koşullarda HCl, Fe oksit parçalanmasını teşvik eder, ilişkili organik karbonu serbest bırakırken sekestrasyonu destekleyebilecek agrega oluşumunu kolaylaştırır, ancak net etkiler yerel hidrolojiye ve bitki örtüsüne bağlıdır.^[142]^[143] Tarihsel antropojenik HCl emisyonları turbalıkları asitleştirerek çözünmüş organik karbon (DOC) sızmasını baskılamıştır; 1990’lardan bu yana sonraki emisyon düşüşleri, artan DOC ihracı ile ilişkili olup, asitleşme miraslarını tamamen tersine çevirmeden aşağı akış su kalitesini değiştirmiştir.^[137]^[144] Bu yerelleştirilmiş döngüler, HCl’nin daha uzun ömürlü kirleticilerden farklı olarak kısa menzilli bir çevresel değişim sürücüsü olarak rolünü vurgulamaktadır.

Düzenleyici Çerçeveler ve Azaltma Stratejileri

Amerika Birleşik Devletleri’nde, Çevre Koruma Ajansı (EPA), atmosferik tehlikeleri en aza indirmek için tesislerden HCl ve klor gazı salınımlarını hedefleyen, 2003 yılında kesinleşen Tehlikeli Hava Kirleticileri Ulusal Emisyon Standartları (NESHAP) kapsamında hidroklorik asit (HCl) üretimi için emisyon standartlarını uygulamaktadır.^[145] Konsantre asit kullanan HCl rejenerasyonu ve çelik asitleme işlemleri için, 40 CFR Bölüm 63 Alt Bölüm CCC, hidroklorik asit rejenerasyon tesislerinden saatte en fazla 6 pound HCl emisyonu ve asitleme hatları için özel yakalama verimlilikleri gibi sınırlar zorunlu kılar.^[146] Konsantre HCl (%37 veya daha fazla), 15.000 poundluk bir eşik miktarı ile EPA’nın Risk Yönetimi Programı kapsamına girer ve tesisleri, kazara salınımları azaltmak için önleme programları, tehlike değerlendirmeleri ve acil müdahale planları uygulamakla yükümlü kılar.^[147] Bu standartlara uyum, kontrol teknolojilerinin kurulumunu teşvik etmiş ve etkilenen sektörlerde tehlikeli hava kirletici emisyonlarını temel seviyelerden yılda 2.200 megagramdan fazla azaltmıştır.^[148]

Avrupa Birliği’nde HCl, kullanımları yetkilendirirken risk değerlendirmelerini ve Birleşik Krallık’ın Sağlık ve Güvenlik Yöneticisi gibi organlar tarafından belirlenen ve daha geniş AB gösterge niteliğindeki sınırlarla uyumlu olan 5 ppm (yaklaşık 7,5 mg/m³) tavanı da dahil olmak üzere mesleki maruziyet sınırlarına uyulmasını gerektiren REACH yönetmeliği kapsamında kayıtlıdır.^[27] Küresel olarak, HCl taşımacılığı, Sınıf 8 (aşındırıcı maddeler) olarak sınıflandırılan UN Numarası 1789’a uyar ve karayolu, demiryolu veya deniz yoluyla sevkiyat sırasında korozyona dayanıklı ambalajlama, aşındırıcı piktogramlarla etiketleme ve uyumsuz malzemelerden ayırma gerektirir.^[149]

Azaltma stratejileri, sodyum hidroksit çözeltileri kullanan kostik sistemlerin buharları tuzlara nötralize ederek %90-99,9 HCl giderme verimliliği elde ettiği ıslak yıkayıcılar (scrubbers) ve harici ısıtma olmadan %31’e kadar HCl konsantrasyonu sağlayan seyreltik asit akışlarına gaz geri kazandıran adyabatik emiciler gibi mühendislik kontrollerini vurgular.^[150]^[151] NESHAP ve REACH uyumluluğu için genellikle sonradan takılan bu teknolojiler, paketlenmiş kuleler ve çok aşamalı tasarımların kaçak sızıntıları en aza indirmesi ve sürekli izleme yoluyla doğrulanabilir uyumluluğu desteklemesiyle yüksek yakalama oranları aracılığıyla nedensel emisyon azalmaları sağlar.^[152]