حمض

الحمض هو جزيء أو أيون قادر على التبرع بالهيدرون (وهو بروتون أو أيون الهيدروجين)، أو بدلاً من ذلك قادر على تكوين رابطة تساهمية مع زوج الإلكترون. في نظرية لويس عن تفاعلات القاعدة الحمضية، تتبرع القواعد بأزواج من الإلكترونات، في حين تقبل الأحماض بأزواج من الإلكترونات، لذلك فإن حمض لويس هو أي مادة مثل أيون H+ يمكنها قبول زوج من الإلكترونات غير المستقرة؛ أما قاعدة لويس فهي أي مادة مثل أيون OH- يمكنها قبول زوج من الإلكترونات غير المستقرة.

الأحماض شائعة في الحياة اليومية، تتواجد في الخلايا والأجهزة الهضمية، وتوجد بشكل طبيعي في الأطعمة؛ وتستخدم في العديد من التفاعلات الكيميائية الشائعة.

أهم الأمثلة على الأحماض

فيما يلي أهم الأحماض التي تتشارك بنفس التركيب الكيميائي:

• حمض الأستيك: وهو معروفٌ أيضاً باسم الإيثانويك أو حمض الخل أو حمض الخليك، حيث يتواجد بكثرة في الخل. يحتوي الخل على 5 إلى 20% من حمض الأستيك. غالباً ما يوجد هذا الحمض الضعيف على شكل سائل، ويمكن أن يتبلور الحمض النقي من حمض الأستيك مباشرةً تحت درجة حرارة الغرفة. صناعياً يُستخدم حمض الأستيك في تحضير أستيات المعادن المستخدمة في بعض عمليات الطباعة، وأستيات الفينل المستخدمة في إنتاج البلاستك، وخلات السيليلوز، ويستخدم أيضاً في صنع أفلام التصوير والمنسوجات والإسترات العضوية المتطايرة؛ وتستخدم على نطاق واسع كمذيبات للراتنجات والدهانات والصقل. أما بيولوجياً، يعتبر حمض الأستيك وسيطاً مهماً للعمليات الأيضية، ويتواجد بشكل طبيعي في سوائل الجسم والعصائر النباتية.
• حمض البوريك: ويُعرف أيضاً باسم حمض البوريكوم، وهو عبارة عن كريستالات بيضاء، وهو أكسجين يحمل حمض من البورون، ويتواجد في بعض المعادن والمياه البركانية والينابيع الساخنة، ويمكن استخدامه كمطهر أو مبيد حشري.
• حمض الكربون: ويعرف أيضاً بالحمض الجوي أو حامض الهواء أو كربونات الهيدروجين، كما يمكن أيضاً أن يسمى محلول ثاني أكسيد الكربون في الماء (الماء الغازي) بحمض الكربون. وهو حمض ضعيف، ويلعب دوراً مهماً في عمليات بيولوجية متنوعة ومن ضمنها التمثيل الضوئي، دورة كريبس، تنظيم درجة الحموضة في الخلايا والجسم بأكمله، وتنظيم الحجم. وهو الحمض الوحيد الذي تفرزه الرئتان كغاز، وهو مسؤول أيضاً عن إذابة الحجر الجيري لإنتاج ميزات بيولوجية مثل الصواعد والهوابط.
• حمض الستريك: ويعرف أيضاً بحامض الليمون أو ملح الليمون، هو مركب عضوي بلوري عديم اللون ينتمي إلى عائلة الأحماض الكربوكسيلية، موجود في جميع النباتات تقريباً وفي العديد من الأنسجة الحيوانية والسوائل. حمض الستريك هو واحد من سلسلة المركبات المتضمنة في الأكسدة الفسيولوجية للدهون والبروتينات والكربوهيدرات إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. يتم عزل حمض الستريك من عصير الليمون ويتم أيضاً تصنيعه عن طريق تخمير السكر أو العسل الأسود بوجود فطريات. ويتم استخدامه في الحلويات والمشروبات الغازية لإضافة نكهة، حيث أن حمض الستريك النقي له نكهة منعشة لاذعة. ويستخدم في مركبات تنظيف المعادن وفي تحسين استقرار الأطعمة والمواد العضوية الأخرى.
• حمض الهيدروكلوريك: ويعرف أيضاً باسم حمض البحرية أو الكلورنيوم أو روح الملح. وهو حمض قوي شديد التآكل، يتم تحضيره عن طريق إذابة كلوريد الهيدروجين الغازي في الماء. يتواجد بشكل مخفف ويعرف باسم حمض كلور الماء. ويمكن استخدامه في العديد من الاستخدامات الصناعية والمخبرية. يحتوي حمض كلور الماء المستخدم في الصناعات على 20 إلى 35% من حمض الهيدروكلوريك. أما في الاستخدامات المنزلية فتتراوح النسبة بين 10 إلى 12% من حمض الهيدروكلوريك. من الجدير بالذكر أن الحمض الذي يتواجد في عصائر المعدة هو حمض الهيدروكلوريك.
• حمض الهيدروفلوريك: ويعرف أيضاً باسم الهيدروفلورايد أو أحادي فلوريد الهيدروجين أو حمض فلوريد الهيدروجين. على الرغم من أن حمض الهيدروفلوريك شديد التآكل، إلا أنه يعتبر حمضاً ضعيفاً لأنه لا ينفصل تماماً. يعمل هذا الحمض على تآكل الزجاج والمعادن، لذلك يتم تخزينه في حاويات بلاستيكية. وإذا تسرب على الجلد، يعبر حمض الهيدروفلوريك من خلال الأنسجة الرخوة لمهاجمة العظام. ويستخدم هذا الحمض في صناعة المبردات ومبيدات الأعشاب والمستحضرات الصيدلانية والبنزين عالي الأوكتان والألمنيوم واللدائن والمكونات الكهربائية ومصابيح الفلورسنت، ولنقش الزجاج والمعادن.
• حمض النتريك: ويعرف أيضاً بحمض الأوزون أو ماء النار أو ماء الفضة، وهو حمض معدني قوي وسائل عديم اللون. ويستخدم في صناعة الأسمدة والمتفجرات والأحبار وكمؤكسد قوي للاستخدام الصناعي أو المخبري. ويعتبر مادة سامة ويمكن أن يسبب حروقاً شديدة.
• حمض الأكساليك: ويعرف أيضاً باسم حمض إيثانوديك، وهو مركب عضوي عديم اللون بلوري سامي، ينتمي إلى عائلة الأحماض الكربوكسيلية. يستخدم حمض الأكساليك على نطاق واسع في شطف الأحماض عن المغاسل حيث أنه فعال في إزالة الصدأ وبقع الحبر لأنه يحول معظم مركبات الحديد غير القابلة للذوبان إلى أيونات معقدة قابلة للذوبان؛ وللسبب نفسه هو المكون الرئيسي للعديد من المستحضرات التجارية المستخدمة لتنظيف مشعات السيارات.
• حمض الفسفوريك: ويعرف أيضاً باسم فوسفات ثلاثي الهيدروجين، وهو حمض معدني قوي مهم في الكيمياء الحيوية، يستخدم في منتجات التنظيف المنزلي، ككاشف كيميائي وكمثبط للصدأ، وفي صناعة الأسنان والأسمدة وفي صناعات السكر والنسيج، وهو بمثابة نكهة حمضية تشبه الفواكه، لذلك يستخدم في المنتجات الغذائية.
• حمض الكبريتيك: ويعرف باسم حمض البطارية أو حمض الغمس أو حمض ماتلينج، هو حمض معدني قوي، قابل للتآكل وكثيف. على الرغم من أن لونه عادةً ما يكون مائلاً إلى الأصفر، إلا أنه قد يكون مصبوغاً باللون البني الداكن لتنبيه الناس إلى تكوينه، حيث أنه يسبب حروقاً كيميائية خطيرة، بالإضافة إلى حروق حرارية ناتجة عن رد فعل الجفاف الطارد للحرارة. تعتبر طريقة تفاعل الماء مع ثالث أكسيد الكبريت إحدى أهم التفاعلات الكيميائية التي يتم فيها تحضير حمض الكبريتيك صناعياً. ويستخدم حمض الكبريتيك في صناعة بطاريات الرصاص، ومنظفات الصرف الصحي، والصناعات الكيميائية، وصناعة الأسمدة والأصباغ والأدوية والمتفجرات والأملاح والأحماض غير العضوية، وكذلك يستخدم في عمليات تكرير البترول، ويعمل كالكهارل في بطاريات تخزين الحمض القاعدي، وفي تصنيع العديد من المواد العضوية مثل الورق أو الخشب والسكر.