浓硫酸安全培训

浓硫酸安全培训浓硫酸安全培训 硫酸结构式 硫酸 化学式为 h2so4 是一种无色无味油状液体 是一 种高沸点难挥发的强酸 易溶于水 能以任意比与水混溶 硫 酸是基本化学工业中重要产品之一 它不仅作为许多化工产品 的原料 而且还广泛地应用于其他的国民经济部门 硫酸是化 学六大无机强酸 硫酸 硝酸 hno3 盐酸 hcl 学名氢氯酸 氢溴酸 hbr 氢碘酸 hi 高氯酸 hclo4 之一 也是所有 酸中最常见的强酸之一 管制信息 硫酸 腐蚀 易制毒 3 易制爆 该品根据 危险化学品安全管理条例 易制毒化学品 管理条例 受公安部门管制 1 1 理化常数 einecs 号 231 639 5 危规号 81007 性状 无色的澄清粘稠油状液体 成分 组成 浓硫酸 98 0 浓 70 也属于浓硫酸 密度 98 的浓硫酸 1 84g ml 摩尔质量 98g mol 物质的量浓度 98 的浓硫酸 18 4mol l 相对密度 1 84 沸点 338 溶解性 与水和乙醇混溶 凝固点 无水酸在 10 98 硫酸在 3 时凝固 2 溶解放热 浓硫酸溶解时放出大量的热 因此浓硫酸稀释时应该 酸入 水 沿器壁 慢慢倒 不断搅 若将水倒入浓硫酸中 温度将 达到 173 导致酸液飞溅 造成安全隐患 硫酸是一种无色黏稠油状液体 是一种高沸点难挥发的强 酸 易溶于水 能以任意比与水混溶 2 3 共沸混合物 熔点 10 沸点 290 100 酸 沸点 338 98 3 酸 但是 100 的硫酸并不是最稳定的 沸腾时会分解一部分 变为 98 3 的浓硫酸 成为 338 硫酸水溶液的 共沸混合物 加热浓缩硫酸也只能最高达到 98 3 的浓度 2 4 吸水性 它是良好的干燥剂 用以干燥酸性和中性气体 如 co h n no hcl so 等 不能干燥碱性气体 如 nh3 以及常温下具有还原性的气体 如 h2s 吸水是化学变化过程 吸水性与脱水性有很大的不同 浓硫酸吸收原来就有游离 态的水分子 水分子能被束缚 在人教版教参中 有以下描述 浓硫酸能吸水是因为能和水结合生成不同组成的水化物 同时 放出热 硫酸的水合物有 h2so4 h2o h2so4 2h2o h2so4 4h2o 等 当降低硫酸溶液温 度时 这些水合物就以晶体的形式析出 中学阶段称浓硫酸溶 解是物理过程是错误的 将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中 其质量将增加 密度将 减小 浓度降低 体积变大 溶质质量分数将变小 这是因为 浓硫酸具有吸水性 2 1 脱水性 数滴浓硫酸迅速蚀穿毛巾 游离态水分子或按照水的氢氧原子组成比脱去有机物中氢 氧元素的过程叫做脱水性 1 脱水性简介 就硫酸而言 脱水性是浓硫酸的性质 而非稀硫酸的性质 浓硫酸有脱水性且脱水性很强 按水的组成比脱去 2 可被脱水的物质 物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程 反应时 浓 硫酸按水分子中氢氧原子数的比 2 1 夺取被脱水物中的氢原子 和氧原子或脱去非游离态的结晶水 如五水合硫酸铜 cuso4 5h2o 3 炭化 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢 氧元素的有机物 其 中蔗糖 木屑 纸屑和棉花等物质中的有机物 被脱水后生成 了黑色的炭 c12h22o11 浓硫酸 12c 11h2o 4 黑面包反应 在 200ml 烧杯中放入 20g 蔗糖 加入几滴水 水加适量 搅拌均匀 然后再加入 15ml 质量分数为 98 的浓硫酸 迅速 搅拌 观察实验现象 可以看到蔗糖逐渐变黑 体积膨胀 形 成疏松多孔的海绵状的炭 还会闻到刺激性气味气体 c12h22o11 浓硫酸 12c 11h2o 同时生成的碳与浓硫酸反应 c 2h2so4 浓 co2 2so2 2h2o 5 络合反应 将 so3 通入浓 h2so4 中 则会有 发烟 现象 生成发烟硫 酸 h2so4 so3 h2s2o7 亦写为 h2o so3 so3 2 2 强氧化性 1 跟金属反应 常温下浓硫酸能使铁 铝等金属钝化 加热时 浓硫酸可以与除金 铂之外的所有金属反应 生成高价金属硫酸盐 本身一般被还原成二氧化硫 cu 2h2so4 浓 加热 cuso4 so2 2h2o 2fe 6h2so4 浓 加热 fe2 so4 3 3so2 6h2o 在上述反应中 硫酸表现出了强氧化性和酸性 2 非金属反应 热的浓硫酸可将碳 硫 磷等非金属单质氧化到其高价态 的氧化物或含氧酸 本身被还原为二氧化硫 在这类反应中 浓硫酸只表现出氧化性 c 2h2so4 浓 加热 co2 2so2 2h2o s 2h2so4 浓 加热 3so2 2h2o 2p 5h2so4 浓 加热 2h3po4 5so2 2h2o 3 跟其他还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性 实验室制取硫化氢 溴化氢 碘化 氢等还原性气体不能选用浓硫酸 h2s h2so4 浓 s so2 2h2o 2hbr h2so4 浓 br2 so2 2h2o 2hi h2so4 浓 i2 so2 2h2o 3 难挥发性 制氯化氢 硝酸等 原理 高沸点酸制低沸点酸 如 用 固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体 nacl s h2so4 浓 nahso4 hcl 常温 2nacl s h2so4 浓 加热 na2so4 2hcl 加热 再如 利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体 酸性 制化肥 如氮肥 磷肥等 2nh3 h2so4 nh4 2so4 ca3 po4 2 2 h2so4 2caso4 ca h2po4 2 稳定性 浓硫酸与亚硫酸盐反应 na2so3 h2so4 na2so4 h2o so2 3 4 强酸性 硫酸是无色油状液体 10 4 c 时凝固 加热纯硫酸时 沸 点 290 c 并分解放出部分三氧化硫直至酸的浓度降到 98 3 为 止 这时硫酸为恒沸溶液 沸点 338 c 无水硫酸体现酸性是给 出质子的能力 纯硫酸仍然具有很强的酸性 98 硫酸与纯硫 酸的酸性基本上没有差别 而溶解三氧化硫的发烟硫酸就是一 种超酸体系了 酸性强于纯硫酸 但是广泛存在一种误区 稀硫酸的酸性强于浓硫酸 这 种想法是错误的 的确 稀硫酸第一步电离完全 产生大量的 水合氢离子 h3o 但是浓硫酸和水一样 自身自偶电离会产生 一部分硫酸合氢离子 h3so4 正是这一部分硫酸合质子 就导 致纯硫酸具有非常强的酸性 虽然少 但是酸性却要比水合质 子强得多 所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达 12 0 纯硫酸是无色 粘稠 导电性能极高的油状液体 并不易 挥发 但是加热沸腾前会产生大量的白雾状硫酸酸雾 纯硫酸 是一种非常极性的液体 其介电系数大约为 100 因为它分子 与分子之间能够互相质子化对方 造成它极高的导电性 这是 由于它发生自偶电离生成的两种离子所致 这个过程被称为质 子自迁移 这种反应机理是和纯磷酸以及纯氢氟酸所同出一辙 的 但纯硫酸达成这种反应平衡所需要的时间则比以上两者快 得多 差不多是即时性的 2h2so4 h3so4 hso4 kap 25 c h3so4 hso4 2 7 10 4 在硫酸溶剂体系中 h3so4 经常起酸的作用 能质子 化很多物质产生离子型化合物 nacl h2so4 nahso4 hcl 不 加热都能很快反应 kno3 h2so4 k hso4 hno3 hno3 h2so4 no2 h3o 2 hso4 ch3cooh h2so4 ch3c oh 2 hso4 hso3f h2so4 h3so4 so3f 氟磺酸酸性更强 上述与 hno3 的反应所产生的 no2 有助于芳香烃的 硝化反应 3 稀硫酸化学性质 化学性质 1 可与多数金属 比铜活泼 和绝大多数金属氧化物反应 生成相应的硫酸盐和水 2 可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应 生成相应的硫酸盐和弱酸 3 可与碱反应生成相应的硫酸盐和水 4 可与氢前金属在一定条件下反应 生成相应的硫酸盐和 氢气 5 加热条件下可催化蛋白质 二糖和多糖的水解 3 6 能与指示剂作用 使紫色石蕊试液变红 使无色酚酞试 液不变色 浓硫酸与酚酞作用显橙红色 1 跟金属反应 常温下浓硫酸能使铁 铝等金属钝化 加热时 浓硫酸可以与除金 铂之外的所有金属反应 生成高价金属硫酸盐 本身一般被还原成二氧化硫 cu 2h2so4 浓 加热 cuso4 so2 2h2o 2fe 6h2so4 浓 加热 fe2 so4 3 3so2 6h2o 在上述反应 中 硫酸表现出了强氧化性和酸性 2 非金属反应 热的浓硫酸可将碳 硫 磷等非金属单质氧化到其高价态 的氧化物或含氧酸 本身被还原为二氧化硫 在这类反应中 浓硫酸只表现出氧化性 c 2h2so4 浓 加热 co2 2so2 2h2o s 2h2so4 浓 加热 3so2 2h2o 2p 5h2so4 浓 加热 2h3po4 5so2 2h2o 3 跟其他还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性 实验室制取硫化氢 溴化氢 碘化 氢等还原性气体不能选用浓硫酸 h2s h2so4 浓 s so2 2h2o 2hbr h2so4 浓 br2 so2 2h2o 2hi h2so4 浓 i2 so2 2h2o 常见误区 稀硫酸在中学阶段 一般当成 h2so4 2h so4 2 两次 完全电离 其实不是这样的 根据硫酸酸度系数 pka1 3 00 pka2 1 99 其二级电离不够充分 pka2 1 99 在稀硫酸中 hso4 可逆 h so4 2 并未完全电离 1mol l 的硫酸一级电离完全 二级电离大 概电离 10 左右 也就是溶液中仍存在大量的 hso4 而即使 是 nahso4 溶液 0 1mol l 时 硫酸氢根也只电离了 30 左右 3 稀硫酸的检验 所需药品 经过盐酸酸化的氯化钡溶液 镁粉 检验方法 使用经过盐酸 hcl 酸化的的氯化钡 bacl2 向待测物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液 震荡 如 果产生白色沉淀 向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体 则待 测溶液中含有硫酸 但此方法仅限中学阶段 3 工业用途 冶金及石油工业 用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门 特别是有色金 属的生产过程需要使用硫酸 例如用电解法精炼铜 锌 镉 镍时 电解液就需要使用硫酸 某些贵金属的精炼 也需要硫 酸来溶解去夹杂的其他金属 在钢铁工业中进行冷轧 冷拔及 冲压加工之前 都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁 在轧制 薄板 冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材 都必须每轧 一次用硫酸洗涤一次 另外 有缝钢管 薄铁皮 铁丝等在进 行镀锌之前 都要经过用硫酸进行酸洗手续 在某些金属机械 加工过程中 例如镀镍 镀铬等金属制件 也需用硫酸来洗净 表面的锈 在黑色冶金企业部门里 需要酸洗的钢材一般约占 钢总产量的 5 6 而每吨钢材的酸洗 约消费 98 的硫酸 30kg 50kg 用于石油工业汽油 润滑油等石油产品的生产过程中 都 需要浓硫酸精炼 以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合 物 每吨原油精炼需要硫酸约 24kg 每吨柴油精炼需要硫酸约 31kg 石油工业所使用的活性白土的制备 也消耗不少硫酸 在浓缩硝酸中 以浓硫酸为脱水剂 氯碱工业中 以浓硫 酸来干燥氯气 氯化氢气等 无机盐工业中 如冰晶石 na3alf6 硼砂 na2b4o7 10h2o 磷酸三钠 na3po4 磷酸氢 二钠 na2hpo4 硫酸铅 pbso4 硫酸锌 硫酸铜 硫酸亚铁 以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸 许多无机酸如磷酸 硼酸 铬酸 h2cro4 有时也指 cro3 氢氟酸 氯磺酸 clso3h 有 机酸如草酸 cooh 2 醋酸 ch3cooh 等的制备 也常需要硫 酸作原料 此外炼焦化学工业 用硫酸来同焦炉气中的氨起作 用副产硫酸铵 电镀业 制革业 颜料工业 橡胶工业 造 纸工业 油漆工业 有机溶剂的制备 工业炸药和铅蓄电池 制造业等等 都消耗相当数量的硫酸 4 解决人民衣食住行的作用 用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝 它需要使用 硫酸 硫酸锌 硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴 每生 产 1t 粘胶纤维 需要消耗硫酸 1 2t 1 5t 每生产 1t 维尼龙短 纤维 就要消耗 98 硫酸 230kg 每生产 1t 卡普纶单体 需要 用 1 6t20 发烟硫酸 此外 在尼龙 醋酸纤维 聚丙烯腈纤维 等化学纤维生产中 也使用相当数量的硫酸 用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合 物 在国民经济中越来越占有重要的地位 每生产 1t 环氧树脂 需用硫酸 2 68t 号称 塑料王 的聚四氟乙烯 每生产 1t 需用 硫酸 1 32t 有机硅树胶 硅油 丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产 也都要使用硫酸 用于染料工业几乎没有一种染料 或其中间体 的制备不 需使用硫酸 偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应 苯胺 染料中间体的制备需要进行硝化反应 两者都需使用大量浓硫 酸或发烟硫酸 所以有些染料厂就设有硫酸车间 以配合需要 用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫 酸 塑料的增塑剂 如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯 赛璐珞制 品所需的原料硝化棉 都需要硫酸来制备 玻璃纸 羊皮纸的 制造 也需要使用硫酸 此外 纺织印染工业 搪瓷工业 小 五金工业 肥皂工业 人造香料工业等生产部门 也都需要使 用硫酸 用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应 强力杀 菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应 都需用硫酸 此外 许多抗生素的制备 常用药物如阿斯匹林 咖啡因 维生素 b 2 b12 及维生素 c 某些激素 异烟肼 红汞 糖精等的制 备 无不需用硫酸 4 巩固国防的作用 某些国家硫酸工业的发展 曾经是和军用炸药的生产紧密 连结在一起的 无论军用炸药 发射药 爆炸药 或工业炸药 大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分 主要的有硝化棉 三硝基甲苯 tnt 硝化甘油 苦味酸等 虽然这些化合物的制 备是依靠硝酸 但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸 4 原子能工业及火箭技术的作用 原子反应堆用的核燃料的生产 反应堆用的钛 铝等合金 材料的制备 以及用于制造火箭 超声速喷气飞机和人造卫星 的材料的钛合金 都和硫酸有直接或间接的关系 从硼砂制备 硼烷的过程需要多量硫酸 硼烷的衍生物是最重要的一种高能 燃料 硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀 235 的一种原料 由此可见 硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系 4 农业用途 土壤改良 在农业生产中 越来越多地采用硫酸改良高 ph 值的石灰质 土壤 过去 20 年来 尿素 硫酸肥料的产量大幅度提高并在美 国西部诸州的土壤中广泛施用 将硫酸注入牛奶场湖泊 改变 湖水 ph 值 可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题 将硫酸施入农用土壤和水中 其主要作用是溶解钙 镁的碳酸 盐和碳酸氢盐 这些钙 镁盐然后取代可交换的钠盐 钠盐随 后用水浸洗除去 当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后 硫酸与更惰 性的物质反应 释放出磷 铁等植物养分 简单地降低土壤的 ph 值可引起许多元素溶解度的变化 提高它们对植物的效力 在高 ph 值的石灰质土壤上施用硫酸 可使植物更加健壮 收成 增加 急救措施 皮肤接触 大量硫酸与皮肤接触需要先用干布吸去 不能 用力按 擦 否则会擦掉皮肤 少量硫酸接触无需用干布 然 后用大量冷水冲洗 再用 3 5 碳酸氢钠溶液冲洗 用大量冷 水冲洗剩余液体 最后再用 nahco3 溶液涂于患处 最后用 0 01 的苏打水 或稀氨水 浸泡 就医 眼睛接触 立即提起眼睑 用大量流动清水或生理盐水彻 底冲洗至少 15 分钟 就医 吸入 迅速脱离现场至空气新鲜处 保持呼吸道通畅 如 呼吸困难 给输氧 如呼吸停止 立即进行人工呼吸 就医 食入 用水漱口 给饮牛奶或蛋清 就医 5 消防措施 危险特性 遇水大量放热 可发生沸溅 与易燃物 如苯 和可燃物 如糖 纤维素等 接触会发生剧烈反应 甚至引起 燃烧 遇电石 高氯酸盐 雷酸盐 硝酸盐 苦味酸盐 金属 粉末等猛烈反应 发生爆炸或燃烧 有强烈的腐蚀性和吸水性 有害燃烧产物 二氧化硫 灭火方法 消防人员必须穿全身耐酸碱消防服 灭火剂 干粉 二氧化碳 砂土 避免水流冲击物品 以 免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮肤 5 泄漏应急处理 应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区 并进行隔 离 严格限制出入 建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器 穿防酸碱工作服 不要直接接触泄漏物 尽可能切断泄漏源 防止流入下水道 排洪沟等限制性空间 小量泄漏 用砂土 干燥石灰或苏打灰混合 也可以用大量水冲洗 洗水稀释后放 入废水系统 大量泄漏 构筑围堤或挖坑收容 用泵转移至槽 车或专用收集器内 回收或运至废物处理场所处置 5 危险性概述 健康危害 对皮肤 粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用 蒸气或雾可引起结膜炎 结膜水肿 角膜混浊 以致失明 引 起呼吸道刺激 重者发生呼吸困难和肺水肿 高浓度引起喉痉 挛或声门水肿而窒息死亡 口服后引起消化道烧伤以致溃疡形 成 严重者可能有胃穿孔 腹膜炎 肾损害 休克等 皮肤灼 伤轻者出现红斑 重者形成溃疡 愈后癍痕收缩影响功能 溅 入眼内可造成灼伤 甚至角膜穿孔 全眼炎以至失明 慢性影 响 牙齿酸蚀症 慢性支气管炎 肺气肿和肺硬化 环境