نقاط جوش و انجماد اسید کلریدریک

مقدمه

اسید کلریدریک یکی از مهم ترین اسیدهای معدنی است که در صنایع شیمیایی، فلزکاری، تصفیه آب، تولید مواد اولیه، آزمایشگاه ها و بسیاری از فرایندهای صنعتی استفاده می شود. با وجود کاربرد گسترده این ماده، پاسخ دادن به یک سوال ظاهرا ساده مانند «نقطه جوش اسید کلریدریک چند درجه است؟» همیشه با یک عدد امکان پذیر نیست. علت آن است که چیزی که در بازار و صنعت با نام اسید کلریدریک شناخته می شود، در واقع محلول هیدروژن کلرید در آب است و خواص فیزیکی آن با غلظت تغییر می کند.

هیدروژن کلرید خالص با فرمول HCl در دمای معمول محیط یک گاز است. این ماده در فشار یک اتمسفر تقریبا در دمای 85- درجه سانتی گراد به جوش می رسد و نقطه انجماد آن در محدوده 114- درجه سانتی گراد قرار دارد. اما زمانی که HCl در آب حل می شود، شرایط به طور کامل تغییر می کند. برای مثال محلول حدود 20 درصدی اسید کلریدریک می تواند در فشار معمول نزدیک 108 درجه سانتی گراد بجوشد، در حالی که محلول بسیار غلیظ تر حدود 37 درصدی در دمای بسیار پایین تری به جوش می رسد.

نقطه انجماد اسید کلریدریک نیز رابطه ساده و مستقیمی با درصد اسید ندارد. افزایش HCl ابتدا نقطه انجماد آب را به شدت پایین می آورد، اما با ادامه افزایش غلظت، تشکیل هیدرات های مختلف HCl و تغییر تعادل جامد و مایع باعث ایجاد رفتاری پیچیده می شود.

شناخت دقیق نقاط جوش و انجماد اسید کلریدریک فقط یک موضوع تئوری نیست. این داده ها در طراحی مخزن، انتخاب شرایط نگهداری، تبخیر، تقطیر، انتقال اسید در فصل سرد، کنترل بخارات و حتی تشخیص تغییر غلظت اهمیت دارند. برای مصرف کنندگان صنعتی که موضوع خرید اسید کلریدریک ارومیه را بررسی می کنند نیز توجه به غلظت واقعی محصول و شرایط دمایی حمل و نگهداری اهمیت دارد، زیرا این عوامل می توانند مستقیما بر رفتار فیزیکی اسید اثر بگذارند. در ادامه، رفتار HCl خالص و محلول های آبی آن از جنبه های مختلف بررسی می شود.

تفاوت هیدروژن کلرید خالص و اسید کلریدریک آبی

برای درک نقاط جوش و انجماد اسید کلریدریک ابتدا باید تفاوت میان هیدروژن کلرید و اسید کلریدریک مشخص شود. هیدروژن کلرید خالص یک ترکیب مولکولی با فرمول HCl است که در شرایط معمول به شکل گاز وجود دارد. وقتی این گاز وارد آب می شود، به مقدار بسیار زیادی در آب حل شده و محیطی به شدت اسیدی ایجاد می کند. محلول حاصل همان چیزی است که معمولا اسید کلریدریک نامیده می شود.

این تفاوت از نظر خواص فیزیکی بسیار مهم است. اگر در یک جدول نوشته شده باشد نقطه جوش HCl حدود 85- درجه سانتی گراد است، این عدد مربوط به هیدروژن کلرید خالص و بدون آب است، نه بطری اسید کلریدریک مایع موجود در آزمایشگاه یا صنعت.

اسید کلریدریک تجاری معمولا ترکیبی از آب و HCl است و درصد جرمی HCl می تواند متفاوت باشد. بنابراین هر غلظت، فشار بخار، نقطه جوش و رفتار انجماد مخصوص خود را دارد.

به همین دلیل استفاده از عبارتی مانند نقطه جوش HCl بدون مشخص کردن غلظت و فشار ممکن است گمراه کننده باشد. برای گزارش دقیق باید معلوم باشد درباره HCl خالص صحبت می شود یا محلول آبی آن.

نقطه جوش هیدروژن کلرید خالص چقدر است؟

هیدروژن کلرید خالص در فشار استاندارد جوی تقریبا در دمای 85- درجه سانتی گراد می جوشد. پایین بودن شدید نقطه جوش توضیح می دهد که چرا HCl خالص در دمای اتاق به صورت گاز دیده می شود.

در دمای 20 یا 25 درجه سانتی گراد، فاصله زیادی میان دمای محیط و نقطه جوش HCl وجود دارد. بنابراین نگهداری هیدروژن کلرید خالص به شکل مایع نیازمند سرمایش زیاد یا اعمال فشار است. این شرایط با نگهداری اسید کلریدریک آبی که در مخزن به صورت مایع قرار دارد کاملا متفاوت است.

وقتی هیدروژن کلرید در آب حل می شود، نیروهای برهم کنشی قوی میان مولکول های آب، یون های هیدرونیوم و کلرید شکل می گیرد. در نتیجه رفتار تبخیر دیگر شبیه HCl خالص نیست و نمی توان نقطه جوش گاز خالص را برای محلول آبی به کار برد.

از نظر صنعتی نیز این موضوع اهمیت زیادی دارد. خروج بخار از یک مخزن اسید کلریدریک غلیظ به معنی آن نیست که کل محلول به دمای 85- درجه یا نقطه جوش HCl خالص رسیده است. HCl می تواند از محلول فرار کند و بخارات اسیدی ایجاد شود، بدون آنکه کل مایع در حال جوش کامل باشد.

نقطه انجماد هیدروژن کلرید خالص چقدر است؟

هیدروژن کلرید خالص دارای نقطه ذوب یا انجماد حدود 114- درجه سانتی گراد است. به عبارت دیگر، اگر HCl خالص تحت شرایط مناسب به صورت مایع وجود داشته باشد، برای تبدیل آن به جامد باید دما به محدوده بسیار پایین برسد.

فاصله میان نقطه انجماد و نقطه جوش HCl خالص نسبتا محدود است. در فشار یک اتمسفر، این ماده فقط در محدوده دمایی بسیار سرد به صورت مایع پایدار باقی می ماند. به همین علت مشاهده HCl مایع خالص در شرایط معمول صنعتی بدون تجهیزات فشار یا سرمایش امکان پذیر نیست.

این ویژگی نباید با نقطه انجماد اسید کلریدریک تجاری اشتباه گرفته شود. محلول های آبی HCl ممکن است در دماهایی مانند 20-، 30-، 50- یا حتی پایین تر شروع به تشکیل فاز جامد کنند و مقدار دقیق به غلظت بستگی دارد.

در محلول آبی نیز همیشه فقط «یخ خالص» تشکیل نمی شود. در بعضی محدوده های غلظتی، ترکیبات جامدی شامل HCl و چند مولکول آب تشکیل می شوند که رفتار انجماد سیستم را پیچیده تر می کنند.

چرا نقطه جوش اسید کلریدریک با آب خالص متفاوت است؟

آب خالص در فشار یک اتمسفر تقریبا در 100 درجه سانتی گراد می جوشد. افزودن HCl باعث تغییر تعادل بخار و مایع می شود، اما این تغییر برخلاف بعضی محلول ها یک روند خطی ساده ندارد.

در غلظت های پایین، حضور HCl می تواند نقطه جوش محلول را کمی بالاتر از آب ببرد. با افزایش غلظت، این افزایش ادامه پیدا می کند تا سیستم به محدوده خاصی از ترکیب آب و HCl برسد. پس از عبور از این محدوده، افزایش بیشتر غلظت اسید باعث کاهش نقطه جوش می شود.

این رفتار به تعادل میان تمایل آب برای ورود به فاز بخار و تمایل HCl برای خروج از محلول مربوط است. در محلول های غلیظ، فشار جزئی هیدروژن کلرید افزایش قابل توجهی پیدا می کند و بخار بالای محلول می تواند HCl بیشتری داشته باشد.

بنابراین نمی توان گفت هرچه اسید کلریدریک غلیظ تر شود، نقطه جوش آن نیز بیشتر خواهد شد. در واقع در محدوده غلیظ تجاری، عکس این تصور اتفاق می افتد و دمای جوش می تواند به شکل محسوسی کاهش پیدا کند.

تاثیر غلظت بر نقطه جوش و انجماد اسید کلریدریک

غلظت مهم ترین متغیری است که باید هنگام بررسی نقطه جوش و نقطه انجماد اسید کلریدریک آبی در نظر گرفته شود. سیستم HCl و آب رفتار ترمودینامیکی پیچیده ای دارد و تغییر چند درصدی غلظت در بعضی محدوده ها می تواند اختلاف قابل توجهی در دمای جوش یا تشکیل فاز جامد ایجاد کند. این وابستگی به غلظت در بررسی حالت های فیزیکی و ظاهر اسید کلریدریک نیز اهمیت دارد، زیرا تغییر ترکیب محلول می تواند شرایط تشکیل فاز مایع، جامد و بخار را تغییر دهد.

در محلول بسیار رقیق، رفتار فیزیکی هنوز تا حد زیادی به آب نزدیک است. با اضافه شدن HCl، نقطه انجماد به زیر صفر می رود و نقطه جوش اندکی افزایش پیدا می کند. این روند تا نزدیکی غلظت 20 درصد جرمی ادامه دارد.

در محدوده نزدیک 20 درصد، محلول به نقطه خاصی از تعادل بخار و مایع نزدیک می شود و دمای جوش حدود 108 تا 109 درجه سانتی گراد است. این دما بالاتر از نقطه جوش آب و همچنین بسیار بالاتر از نقطه جوش HCl خالص است.

اما پس از افزایش بیشتر غلظت، وضعیت تغییر می کند. محلول 30 درصدی در فشار معمول تقریبا در محدوده 90 درجه می جوشد و با رسیدن غلظت به محدوده 36 تا 38 درصد، دمای جوش می تواند به حدود 48 تا 61 درجه کاهش پیدا کند.

رفتار انجماد نیز جالب است. آب خالص در صفر درجه منجمد می شود، اما محلول 10 درصد HCl نقطه انجمادی در حدود 18- درجه دارد. در محدوده 20 درصد، نقطه انجماد به حدود 59- درجه می رسد. افزایش بیشتر غلظت لزوما این عدد را پایین تر نمی برد؛ برای نمونه محلول 30 درصدی در محدوده 52- درجه و محلول های بسیار غلیظ تر در دماهای بالاتری منجمد می شوند.

این تغییر جهت نشان می دهد که نقطه انجماد فقط نتیجه مقدار آب نیست. تشکیل هیدرات های جامد HCl، ترکیب فاز جامد و تعادل مایع و جامد نیز در تعیین دمای نهایی نقش دارند. به طوری کلی، استفاده از یک عدد ثابت برای همه غلظت های اسید کلریدریک از نظر فنی صحیح نیست.

جدول زیر مقادیر تقریبی متداول را در فشار نزدیک یک اتمسفر نشان می دهد. اعداد ممکن است با توجه به مرجع داده، فشار دقیق، خلوص و روش اندازه گیری اندکی تفاوت داشته باشند.

غلظت جرمی HCl	نقطه جوش تقریبی	نقطه انجماد یا ذوب تقریبی	رفتار قابل توجه	تفسیر کاربردی
0 درصد، آب خالص	100°C	0°C	مبنای مقایسه	رفتار مربوط به آب بدون HCl
10 درصد	103°C	−18°C	افزایش جزئی دمای جوش	مقاومت مناسب تر در برابر یخ زدگی نسبت به آب
20 درصد	108°C	−59°C	نزدیک محدوده بیشینه جوش	یکی از پایین ترین دماهای انجماد در این بازه
30 درصد	90°C	−52°C	افت محسوس دمای جوش	فراریت HCl بیشتر می شود
32 درصد	84°C	−43°C	فشار بخار اسیدی بیشتر	کنترل بخارات اهمیت بیشتری دارد
34 درصد	71°C	−36°C	کاهش سریع تر نقطه جوش	گرم کردن می تواند اتلاف HCl را افزایش دهد
36 درصد	61°C	−30°C	محلول بسیار غلیظ	بخارات خورنده قابل توجه تر است
38 درصد	48°C	−26°C	فراریت بسیار بالا	گرمایش و تهویه نیازمند کنترل دقیق است

اعداد جدول یک نکته مهم را روشن می کنند: رابطه غلظت با نقطه جوش و انجماد HCl یک خط مستقیم نیست. غلظت های مختلف اسید کلریدریک رفتار یکسانی ندارد و برای طراحی فرایند باید مشخصات همان محلول مورد استفاده بررسی شود.

آزئوتروپ اسید کلریدریک و آب چیست؟

یکی از مهم ترین مفاهیم در بررسی نقطه جوش اسید کلریدریک، آزئوتروپ است. مخلوط HCl و آب در فشار نزدیک یک اتمسفر در غلظت تقریبی 20.2 درصد جرمی HCl یک آزئوتروپ با نقطه جوش حدود 108.6 درجه سانتی گراد تشکیل می دهد.

در یک مخلوط آزئوتروپی، ترکیب بخار و مایع در نقطه مشخصی بسیار به یکدیگر نزدیک می شوند و مخلوط می تواند مانند یک ماده با نقطه جوش تقریبا ثابت رفتار کند. همین ویژگی سبب می شود جداسازی HCl و آب فقط با تقطیر ساده محدودیت داشته باشد.

اگر محلول رقیق تر از ترکیب آزئوتروپی گرم و تقطیر شود، روند تغییر غلظت آن با محلولی که غلیظ تر از آزئوتروپ است یکسان نیست. سیستم در هنگام جوشیدن تمایل دارد به سمت شرایط تعادلی مخصوص خود حرکت کند.

این موضوع در تغلیظ یا بازیابی اسید کلریدریک اهمیت زیادی دارد. تصور اینکه بتوان با جوشاندن ساده محلول، آب را به طور کامل حذف و به HCl بسیار غلیظ رسید صحیح نیست. رفتار بخار و مایع مانع چنین جداسازی ساده ای می شود.

وجود آزئوتروپ همچنین توضیح می دهد که چرا بالاترین دمای جوش محلول HCl و آب در محدوده غلظتی متوسط دیده می شود، نه در اسیدهای بسیار غلیظ.

دو چهره مهم اسید کلریدریک؛ از آزئوتروپ تا محلول غلیظ تجاری

رفتار انجماد و تشکیل هیدرات های HCl

انجماد محلول اسید کلریدریک از جوشیدن آن نیز پیچیده تر است. در محلول های ساده و بسیار رقیق ممکن است در نگاه اول انتظار داشته باشیم با سرد شدن فقط آب به شکل یخ جدا شود، اما در سیستم HCl و آب فازهای جامد دیگری نیز امکان تشکیل دارند.

هیدروژن کلرید و آب می توانند ساختارهای هیدراته ایجاد کنند. در این ترکیبات، نسبت مشخصی از HCl و مولکول های آب در شبکه جامد قرار می گیرند. هیدرات هایی با نسبت های متفاوت آب به HCl در نمودار فازی این سیستم شناخته شده اند.

به همین علت منحنی انجماد HCl و آب دارای چند ناحیه است و نمی توان رفتار تمام غلظت ها را با یک فرمول خطی پیش بینی کرد. در بعضی ترکیب ها دمای تشکیل فاز جامد بسیار پایین است، در حالی که با افزایش یا کاهش غلظت می تواند دوباره بالا برود.

بررسی های دقیق تر رفتار اسید کلریدریک منجمد نیز نشان می دهد که سرعت سرد شدن، شرایط تعادل، تشکیل فاز شیشه ای و فرایند گرم شدن مجدد می توانند نوع ساختارهای جامد تشکیل شده را تغییر دهند.

در کاربرد صنعتی معمولا مهم ترین موضوع این است که محلول در دمای محیط نگهداری به ناحیه تشکیل کریستال نزدیک نشود. تشکیل بلور می تواند ترکیب بخش مایع باقی مانده را نیز تغییر دهد و محلول پس از ذوب کامل ممکن است نیازمند اختلاط مجدد باشد.

نقطه جوش اسید کلریدریک غلیظ و 37 درصد

اسید کلریدریک غلیظ تجاری معمولا در محدوده ای قرار دارد که رفتار آن با محلول 10 یا 20 درصد کاملا متفاوت است. محلول نزدیک 37 درصد HCl در فشار یک اتمسفر نقطه جوشی در حدود 50 تا چند درجه بالاتر از 50 درجه سانتی گراد دارد و مقدار دقیق با غلظت واقعی و شرایط فشار تغییر می کند.

این دمای نسبتا پایین یکی از دلایلی است که اسید کلریدریک غلیظ در هوای مرطوب حالت دودکننده دارد. HCl از سطح محلول خارج می شود و در تماس با رطوبت هوا قطرات بسیار ریز اسیدی تشکیل می دهد که به صورت مه سفید دیده می شوند.

نباید دمای جوش پایین تر را به معنی کم خطر بودن این اسید در زمان گرمایش دانست. برعکس، گرم شدن اسید غلیظ می تواند نرخ خروج هیدروژن کلرید از محلول را افزایش دهد و غلظت بخارات خورنده اطراف تجهیزات بیشتر شود.

در یک مخزن صنعتی حتی پیش از رسیدن مایع به نقطه جوش نیز انتشار HCl وجود دارد. بنابراین طراحی هواکش، اسکرابر، خطوط ونت و تجهیزات انتقال نباید فقط بر اساس دمای جوش اسمی انجام شود.

همچنین اگر اسید غلیظ برای مدت طولانی در یک سیستم باز گرم شود، ترکیب آن ثابت باقی نمی ماند. بخش فرار می تواند HCl بیشتری از محلول خارج کند و غلظت اسید تغییر کند.

اثر فشار بر دمای جوش اسید کلریدریک

تمام اعدادی که معمولا برای نقطه جوش اسید کلریدریک بیان می شوند باید همراه با فشار در نظر گرفته شوند. نقطه جوش زمانی تعریف می شود که فشار بخار مایع با فشار محیط برابر شود. بنابراین تغییر فشار محیط مستقیما بر دمای جوش تاثیر دارد.

در فشار کمتر، مایع می تواند در دمای پایین تری بجوشد. این اصل در فرایندهای خلاء مورد استفاده قرار می گیرد. در مقابل، افزایش فشار باعث بالا رفتن دمای لازم برای رسیدن به شرایط جوش می شود.

در ارتفاعات زیاد نیز فشار جوی کمتر از سطح دریاست و نقاط جوش ثبت شده می توانند با داده های استاندارد یک اتمسفر تفاوت داشته باشند. البته در کاربردهای صنعتی، فشار داخلی تجهیزات تاثیر بسیار بیشتری از اختلاف ارتفاع معمول دارد.

برای مخلوط HCl و آب، فشار فقط نقطه جوش را جابه جا نمی کند؛ ترکیب دقیق شرایط تعادل بخار و مایع و مشخصات آزئوتروپی نیز می تواند با فشار تغییر کند. بنابراین طراحی برج تقطیر یا سیستم بازیابی HCl نیازمند داده های فشار و غلظت واقعی است.

به همین دلیل درج یک دمای جوش بدون ذکر فشار برای محاسبات مهندسی کافی نیست. این دو عامل در کنار هم تعیین کننده است.

اثر ناخالصی ها بر نقاط جوش و انجماد HCl

اعداد استاندارد مربوط به محلول دو جزئی HCl و آب هستند. اسید کلریدریک صنعتی ممکن است علاوه بر این دو جزء، مقادیر کوچکی از آهن، کلریدهای فلزی، مواد آلی یا ترکیبات حاصل از مسیر تولید و نگهداری را نیز در خود داشته باشد.

وجود ناخالصی می تواند خواص فیزیکی محلول را تغییر دهد. اگر مقدار ناخالصی بسیار کم باشد، تغییر نقطه جوش و انجماد ممکن است برای بسیاری از کاربردهای معمول ناچیز باشد، اما در محلول های آلوده یا فرایندهای حساس این موضوع دیگر قابل چشم پوشی نیست.

برای نمونه اسیدی که برای شستشوی سطح فلز استفاده شده است، پس از مدتی می تواند دارای غلظت قابل توجهی از کلریدهای فلزی باشد. چنین محلولی دیگر نباید صرفا بر اساس جدول خواص HCl خالص و آب ارزیابی شود.

حتی غلظت اسید نیز ممکن است در زمان نگهداری یا مصرف تغییر کند. ورود آب، جذب رطوبت، تبخیر HCl یا مخلوط شدن با جریان فرایندی می تواند درصد واقعی محلول را از مقدار اولیه دور کند.

به همین دلیل اندازه گیری غلظت واقعی و شناخت ترکیبات موجود، برای استفاده دقیق از داده های نقطه جوش و انجماد اهمیت دارد.

اهمیت نقاط جوش و انجماد در نگهداری و فرایند صنعتی

اطلاع از نقطه انجماد اسید کلریدریک به ویژه در مناطق سردسیر اهمیت دارد. اگر دمای مخزن یا خط انتقال از محدوده مناسب پایین تر رود، امکان تشکیل کریستال یا فاز جامد وجود دارد. این اتفاق می تواند جریان محلول را مختل کند و عملکرد پمپ، شیر و لوله را تحت تاثیر قرار دهد.

با این حال نباید تصور کرد که اسید کلریدریک غلیظ همیشه نسبت به محلول رقیق مقاومت بیشتری در برابر انجماد دارد. همان طور که داده های فازی نشان می دهند، بعضی محلول های متوسط نقطه انجماد پایین تری از محلول های بسیار غلیظ دارند.

نقطه جوش نیز در طراحی سیستم گرمایش مهم است. استفاده از کویل، مبدل حرارتی یا تجهیزات بازیابی باید با توجه به افزایش فشار بخار HCl در دماهای بالا انجام شود. حتی دماهای بسیار پایین تر از نقطه جوش می توانند باعث افزایش محسوس انتشار بخار اسیدی شوند.

در واحدهای فرایندی که اسید گرم می شود، انتخاب مواد سازنده تجهیزات نیز اهمیت زیادی دارد، زیرا افزایش دما می تواند نرخ بسیاری از واکنش های خوردگی را تغییر دهد.

همچنین باید فضای بالای مخزن، سیستم ونت و کنترل بخار در نظر گرفته شود. دانستن صرف نقطه جوش بدون بررسی فشار بخار در دمای کار، تصویر کاملی از شرایط ایمنی ارائه نمی دهد.

برای حمل در زمستان نیز بهتر است حداقل دمای احتمالی مسیر با رفتار انجمادی غلظت واقعی محصول مقایسه شود. این موضوع به خصوص در خطوط طولانی، مخازن بیرونی و نقاطی که اسید برای چند روز بدون گردش باقی می ماند اهمیت دارد.

روش درست تفسیر و اندازه گیری نقاط جوش و انجماد

هنگام استفاده از اطلاعات مربوط به نقطه جوش و نقطه انجماد اسید کلریدریک، نخست باید درصد واقعی HCl مشخص شود. تفاوت میان 20، 30 و 37 درصد آن قدر زیاد است که استفاده از عدد مربوط به یک غلظت برای غلظت دیگر می تواند خطای جدی ایجاد کند.

مرحله بعدی مشخص کردن فشار است. بیشتر جدول های استاندارد دمای جوش را برای فشاری نزدیک یک اتمسفر ارائه می کنند. اگر تجهیزات تحت خلاء یا فشار مثبت کار می کنند، اعداد استاندارد باید متناسب با شرایط واقعی اصلاح شوند.

در اندازه گیری آزمایشگاهی نیز باید به تغییر ترکیب نمونه هنگام گرم کردن توجه کرد. اسید کلریدریک یک محلول فرار است و با خروج بخارات ممکن است ترکیب مایع تغییر کند. بنابراین اندازه گیری ساده دمای یک نمونه در ظرف باز همیشه معادل تعیین دقیق نقطه جوش تعادلی نیست.

برای نقطه انجماد نیز مشاهده اولین کریستال لزوما تمام اطلاعات نمودار فازی را نشان نمی دهد. امکان فوق سرد شدن، تشکیل هیدرات، جدایش فاز جامد و تغییر غلظت مایع باقی مانده وجود دارد.

در کاربردهای عمومی، جدول های خواص فیزیکی برای تخمین مناسب هستند، اما برای طراحی مهندسی بهتر است دمای عملیاتی، فشار، غلظت، ناخالصی و ترکیب بخار و مایع هم زمان در نظر گرفته شوند.

همچنین اصطلاحات باید به درستی استفاده شوند. «نقطه انجماد محلول» و «نقطه ذوب HCl خالص» لزوما یک مفهوم عملی یکسان ندارند. در یک سیستم چند جزئی ممکن است تشکیل فاز جامد در یک بازه دمایی اتفاق بیفتد، نه اینکه کل نمونه مانند یک ماده خالص دقیقا در یک دمای منفرد منجمد شود.

نتیجه گیری

نقاط جوش و انجماد اسید کلریدریک به غلظت، فشار و ترکیب محلول وابسته هستند و نمی توان برای تمام انواع HCl یک عدد ثابت اعلام کرد. هیدروژن کلرید خالص در فشار یک اتمسفر تقریبا در 85- درجه سانتی گراد می جوشد و در حدود 114- درجه منجمد می شود، بنابراین در دمای معمول یک گاز است.

زمانی که HCl در آب حل می شود، رفتار فیزیکی سیستم به طور اساسی تغییر می کند. محلول های رقیق رفتاری نزدیک تر به آب دارند، در حالی که با افزایش غلظت ابتدا نقطه جوش افزایش یافته و در نزدیکی 20.2 درصد جرمی به محدوده 108.6 درجه سانتی گراد می رسد. این ترکیب به دلیل تشکیل آزئوتروپ اهمیت ویژه ای دارد. پس از این محدوده، افزایش غلظت HCl باعث کاهش دوباره نقطه جوش می شود و اسیدهای غلیظ تجاری می توانند در دماهای بسیار پایین تر بجوشند.

نقطه انجماد نیز روند ساده ای ندارد. اضافه شدن HCl می تواند دمای انجماد آب را به شدت پایین بیاورد، اما تشکیل هیدرات ها و تعادل های جامد و مایع باعث می شود با افزایش بیشتر غلظت، نقطه انجماد دوباره تغییر جهت دهد.

در نتیجه هنگام بررسی دمای جوش HCl، دمای انجماد اسید کلریدریک یا طراحی شرایط نگهداری و فرایند، باید درصد واقعی اسید، فشار سیستم و وجود ناخالصی ها به صورت هم زمان بررسی شوند. شناخت این رفتار نه فقط برای درک خواص فیزیکی اسید کلریدریک، بلکه برای نگهداری، حمل، گرمایش، تقطیر و کنترل بخارات آن اهمیت عملی دارد.