המשקל הסגולי של חומצות: משקל חומצה ב־1 מ״ל וב־1 מ״ק
חומצות הן מן התרכובות הכימיות המבוקשות ביותר בחיי האדם. הן קיימות במצבי צבירה שונים ומופיעות בתחומים רבים בחיינו:
- בייצור דשנים ותרופות,
- בזיקוק מוצרי נפט,
- בתעשיית המזון,
- בייצור חומרי נפץ, צבע וחומרי ניקוי,
- בתהליכי ייבוש וניקוי,
- בייצור מצברים ועוד.
לחומצות תפקיד חשוב גם בתהליכים טבעיים בגופם של יצורים חיים. נבחן בפירוט את החומצות הנפוצות בחיי היום־יום.
חומצה מלחית
HCl, חומצת מימן כלורי או בשמה הנפוץ חומצה מלחית, היא נוזל שקוף, חסר צבע ומאכל המורכב ממימן כלורי המומס במים. כאשר חומר מרוכז נחשף לאוויר הוא מתחיל „לעשן”.
HCl נמצאת בשימוש נרחב במטלורגיה ובציפוי אלקטרוכימי. היא מופיעה גם במזון כתוסף E507, המשמש מווסת חומציות. חומצה מלחית קיימת גם במיץ הקיבה, ותרופות המבוססות עליה נלקחות רק לפי הוראת רופא.
חומצה מרוכזת עלולה לגרום לכוויה כימית קשה. בעת העבודה בה יש להקפיד על כללי הבטיחות ולהשתמש בציוד מגן. היא מגיבה עם מחמצנים חזקים ויוצרת כלור רעיל. המשקל הסגולי, כלומר הצפיפות, של חומצה מלחית הוא 1.19 גרם/סמ״ק.
חומצה גופרתית
H2SO4 היא חומצה חזקה יותר מחומצה מלחית. חומר מרוכז מאכל ומפחם חומרים אורגניים רבים וסופח מים באופן פעיל. בתנאים רגילים זהו נוזל שמנוני חסר צבע וללא ריח מובהק; מסוכן לטעום אותו. המשקל הסגולי של חומצה גופרתית מרוכזת הוא כ־1.84 גרם/סמ״ק.
תחומי השימוש בה רחבים למדי: מטלורגיה, כריית מינרלים, ייצור דשנים ומצברים, ייצור חומרי נפץ ושימוש בתעשיות הטקסטיל, העור והנפט ועוד.
רוב הייצור העולמי של חומצה גופרתית משמש לייצור דשנים מינרליים. החומצה הגופרתית עצמה היא חומר מאכל ומסוכן לבריאות האדם ולסביבה. רמת הסיכון תלויה בריכוז, בדרך החשיפה ובמשך המגע, ולכן בעבודה עם חומצה גופרתית יש לפעול לפי גיליון הבטיחות של החומר.
חומצה חנקתית
HNO3 מתערבבת במים בכל יחס. בתעשייה היא משמשת לייצור דשנים, צבעים ותרופות, לסינתזה אורגנית, לצורפות ולתחומים נוספים. המשקל הסגולי של חומצה חנקתית הוא 1.51 גרם/סמ״ק.
חומצה חנקתית מרוכזת היא חומר מאכל ומסוכן ועלולה לגרום לפגיעות כימיות קשות ברקמות. סיווג הסיכון תלוי בריכוז ובמערכת התקינה, ולכן יש לבדוק את גיליון הבטיחות של המוצר המסוים.
חומצה זרחתית
H3PO4 היא חומצה אי־אורגנית בעלת חוזק בינוני. בצורתה הטהורה זהו חומר גבישי חסר צבע המסיס היטב במים. תמיסה מימית בריכוז 85% היא בעלת מרקם דמוי סירופ ובשימוש יום־יומי נקראת בדרך כלל חומצה אורתו־זרחתית או חומצה זרחתית. במצב נוזלי המשקל הסגולי של תמיסת חומצה זרחתית בריכוז 85% הוא כ־1.685 גרם/סמ״ק.
החומצה משמשת במטלורגיה (הלחמה וטיפול נגד קורוזיה), בתעשיית המזון (מווסת החומציות E338), להפחתת חומציות ולמניעת אבנים בדרכי השתן בגידול בעלי חיים, ברפואת שיניים לצריבת האמייל לפני התקנת סתימות ובכמה תכשירים להלבנת שיניים.
טבלת צפיפות ומשקל של חומצות
| שם החומר | נוסחה כימית | צפיפות (גרם/סמ״ק) | משקל סגולי (ק״ג/מ״ק) | מספר גרמים ב־1 מ״ל |
|---|---|---|---|---|
| חומצה מלחית | HCl | 1.19 | 1190 | 1.19 |
| חומצה גופרתית | H2SO4 | 1.84 | 1840 | 1.84 |
| חומצה חנקתית | HNO3 | 1.51 | 1510 | 1.51 |
| חומצה זרחתית | H3PO4 | 1.68 | 1680 | 1.68 |
שאלות נפוצות
מדוע צפיפות החומצה תלויה בריכוז?
ברוב השימושים הביתיים והתעשייתיים החומצות הן תמיסות מימיות. שינוי בריכוז ובטמפרטורה משנה את המסה של 1 מ״ל ושל 1 מ״ק תמיסה.
כמה שוקל 1 מ״ל חומצה?
לפי הערכים שבטבלה, משקלו בגרמים של 1 מ״ל קרוב לערך הצפיפות: חומצה מלחית כ־1.19 גרם, חומצה גופרתית כ־1.84 גרם וחומצה חנקתית כ־1.51 גרם.
האם אפשר לערבב חומצות ומים ללא הכנה מוקדמת?
לא. חומצות מרוכזות מסוכנות ועלולות להתחמם מאוד בעת דילול. יש לעבוד בהן בהתאם לגיליון הבטיחות ותוך שימוש בציוד מגן.