硫酸

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硫酸,分子式为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

  

目录

化学品简介

硫酸是化学六大无机强酸(硫酸、硝酸盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸)之一。

中文名称:硫酸

英文名称:sulfuric acid

法文名称:Sulfate

化学式:H2SO4

CAS登录号:7664-93-9

EINECS 登录号231-639-5

分子相对质量: 98.08

成分/组成信息:硫酸 98.0%(浓)<70% (稀)

密度:98%的浓硫酸 1.84g/mL

中心原子杂化方式:sp3

pKa1: -3.00pka2:1.99

结构

Bk5pq.jpg

  

化学品性质

浓硫酸

物理性质

硫酸

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。” 若将浓硫酸中继续通入三氧化硫,则会产生"发烟"现象,这样含有SO3的硫酸称为"发烟硫酸"。

100%的硫酸熔沸点:

熔点10℃

沸点290℃

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) 恒沸物。加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%的浓度。

98.3%硫酸的熔沸点:

熔点:10℃;

沸点:338℃  

化学性质

◆浓硫酸

1.脱水

⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。

⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,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。

⑶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

浓硫酸的腐蚀性

了黑色的炭(炭化)。

浓硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O

(4)黑面包反映

在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,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。  

2.强氧化性

⑴跟金属反应

①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。

②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SO2

Cu + 2H2SO4(浓) ==(加热)== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。

⑵跟非金属反应

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SO2。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) ==== 3SO2↑ + 2H2O

2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O

⑶跟其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI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.吸水性

就硫酸而言,吸水性有很多用处,比如很多的气体都可以用浓硫酸来干燥。它是良好的干燥剂。

这个与脱水性有很大的不同:脱水性一般反应前没有水,而是H、O元素以个数比2:1的形式形成水,从有机物中出来。

而吸水性则是反应前就有水,只是在此过程中硫酸做了一个干燥剂的作用。如:

CuSO4.5H2O→(H2SO4)→CuSO4+5H2O,这个反应,就是体现硫酸的吸水性,而不是脱水性,因为反应前有水。

还有在实验室制取乙烯的过程中,体现浓硫酸的吸水性,促使反应向正反应方向进行。在一些硫酸作催化剂的反应中,尤其是是浓硫酸,一般都体现硫酸的吸水性。

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,这是因为浓硫酸 具有吸水性。

⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。

⑵浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量 的热:H2SO4 + nH2O == H2SO4.nH2O,故浓硫酸吸水的过程是物理变化的过程,吸水性是浓硫酸的物理性质。

⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4. 5H2O、Na2CO3.10H2O)中的水。  

4.难挥发性(高沸点)

制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体

NaCl(固)+H2SO4(浓)====NaHSO4+HCl↑ (常温)

2NaCl(固)+H2SO4(浓)====Na2SO4+2HCl↑ (加热)

Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑

再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。

◎5酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等

2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4

Ca3(PO3)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4)2

◎6.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应

Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑  

◆稀硫酸

化学性质

◎可与多数金属(比铜活泼)氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水;

分子立体图

◎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

◎可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;

◎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;

◎加热条件下可催化蛋白质二糖多糖的水解。

强电解质,在水中发生电离H2SO4=2H+ + SO4 2-  

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。

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O.1Mol/L时,硫酸氢根也只电离了30%左右。  

一般制法

■实验室硫酸制法

可以用FeSO4.7H2O加强热,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4

关键在于尾气吸收。

■其他硫酸制备工艺

1、氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法

2、采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺

3、草酸生产中含硫酸废液的回收利用

4、从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺

5、从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法

6、从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法

7、从制备2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法

8、催化氧化回收含有机物废硫酸的方法

9、电瓶用硫酸生产装置

10、二氧化硫源向硫酸的液相转化方法

11、沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的方法

12、沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用

13、高浓二氧化硫气三转三吸硫酸生产方法

14、高温浓硫酸液下泵耐磨轴套

15、高效阳极保护管壳式浓硫酸冷却器

16、节能精炼硫酸炉装置

17、精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法

18、利用废硫酸再生液的方法和装置

19、利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸

20、利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸  

工业制法

生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。

1.燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫

S+O2=(点燃)SO2

4FeS2+11O2=(高温)8SO2+2Fe2O3

H2SO4工业制作装置

2.接触氧化为三氧化硫

2SO2+O2=(△,V2O5)2SO3(该反应为可逆反应)

3.用98.3%硫酸吸收

SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸)

4.加水

H2S2O7+H2O=2H2SO4

■提纯工艺

可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸.

其他方法

磷酸反应后,利用磷石膏,工业循环利用,使用二水法制硫酸。

硫酸新成员

固体硫酸 :是粉末制剂的固体酸类,可以替代硫酸的常规酸洗工艺,主要用于清除各种钢铁、不锈钢、铜、铝等金属零件及其设备表面的锈、氧化皮、水垢、灰垢等污物,特别是钢铁热扎、冷扎过程中生成的高温难清除氧化皮,清洗效果可以跟硫酸酸洗相媲美,最终使产品表面清洁干净;清洗过程中没有烟雾产生,大大改善生产环境;对金属的几乎没有腐蚀,对操作人员、设备、环境没有任何危害。

发烟硫酸:H2SO4.XSO3即硫酸的三氧化硫溶液

无色至浅棕色粘稠发烟液体,其密度、熔点、沸点因SO3含量不同而异。

当它暴露于空气中时,挥发出来的SO3和空气中的水蒸汽形成硫酸的细小露滴而冒烟,所以称之为发烟硫酸。

一般含SO3的质量分数有20%、40%、60%、66%等。若折合成硫酸的质量分数则发烟硫酸中H2SO4可超过100%。有人认为发烟硫酸中主要含焦硫酸(H2S2O7)。具强氧化性和吸水性,脱水性及腐蚀性。用于合成染料、药物。常用做磺化剂和吸水及脱水剂。

发烟硫酸中的物质成分复杂,除了硫酸和三氧化硫外,还有焦硫酸(H2S2O7)、二聚硫酸(H4S2O8)三聚硫酸(H6S3O12)及H4S3O15、H2S3O10、(H2SO4)20等各种各样的硫酸聚合物。

20%发烟硫酸可在接触法的硫酸厂中生产,就是在98.3%硫酸吸收塔前设置发烟硫酸吸收塔,以20%发烟硫酸吸收转化后含三氧化硫7%~10%的气体,同时向循环酸中补加98.3%硫酸,使其浓度保持不变。65%发烟硫酸可由20%发烟 硫酸和液体三氧化硫混合而得,或仿照20%发烟硫酸的制造方法,建立以65%发烟硫酸循环喷淋的吸收塔,吸收100%三氧化硫气体,并补加20%发烟硫酸,以调节循环酸浓度。

缓慢加入纯碱-消石灰溶液中,并不断搅拌,反应停止后,用大量水冲入废水系统。

注:这是工业俗称,准确的化学语言应该是挥发出雾。应该叫发雾硫酸。  

化学品的检验

■所需药品

经过盐酸酸化的氯化钡溶液

■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,则证明它是硫酸。

■注意:

先滴加盐酸,清除溶液中的银离子,否则会干扰检验,也不可以用硝酸钡检验,硝酸根离子在酸性条件下可以将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,干扰检验。

■反应原理

◆硫酸根离子跟钡离子能生成不溶于硝酸(或盐酸)的白色硫酸钡沉淀。例如:

H2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2HCl

Na2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2NaCl

Ba2+ +SO42-====BaSO4↓(离子方程式)

◆其他阴离子也有跟钡离子生成白色沉淀的。例如:

Na2CO3+BaCl2====BaCO3↓+2NaCl

BaCO3外观为白色沉淀与BaSO4不易区分,但它能跟盐酸(HCl)反应而溶解。

BaCO3+2HNO3====Ba(NO3)2+CO2↑+H2O

BaCO3+2HCl====BaCl2+CO2↑+H2O  

工业用硫酸的分类

目前工业用的硫酸一般可分为工业级,化学纯CP,分析纯AR,MOS级等级别

由于硫酸能与水以任意比例互溶,所以每个厂家所涉及的硫酸含量都有所不同,一般工业上用的工业级硫酸含量在10%,30%,50%,98%;CP级与AR级的硫酸含量一般为98%。

化学品的应用 ■为农业生产服务

◆用于肥料的生产硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉)和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙)这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。

2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4

每生产一吨硫酸铵,就要消耗硫酸(折合成100%计算)760kg,每生产一吨过磷酸钙,就要消耗硫酸360kg。

◆用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜硫酸锌可作植物的杀菌剂,硫酸铊可作杀鼠剂,硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂,如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸。前者每生产1t,需消耗20%发烟硫酸1.4t后者每生产1t,需消耗硫酸36kg。为大家所熟悉的滴滴涕,每生产1t需要20%发烟硫酸1.2t。

■为工业生产服务 

◆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。 

■对解决人民“穿”与“用”等问题所起的作用 

◆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b2、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。 

■对巩固国防方面所起的作用 

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。 

■与原子能工业及火箭技术的关系 

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。 

■农业土质方面

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。  

相关应急措施

急救措施

皮肤接触:先用干布拭去,然后用大量水冲洗,最后用3%-5%NaHCO3溶液冲洗,严重时应立即送医院。

◆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。

◆注意:若皮肤直接接触.用棉布先吸去皮肤上的硫酸,再用大量流动清水冲洗,最后用0.01%的苏打水(或稀氨水)浸泡.切勿直接冲洗!

■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。

■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。  

注意事项

■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;高浓度引起喉痉挛声门水肿窒息死亡。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肺硬化

环境危害: 对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。

◆燃爆危险: 本品助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。

■操作处置

密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与还原剂、碱类、碱金属接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。稀释或制备溶液时,应把酸加入水中,避免沸腾和飞溅。

■储存

储存于阴凉、通风的库房。库温不超过35℃,相对湿度不超过85%。保持容器密封。应与易(可)燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

■废弃处置

废弃处置方法: 缓慢加入碱液-石灰水中,并不断搅拌,反应停止后,用大量水冲入废水系统。

废弃注意事项:

■运输注意相关

◆危险货物编号: 81007

◆UN编号: 1830

◆包装类别: O51

◆包装方法: 耐酸坛或陶瓷瓶外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺纹口玻璃瓶外普通木箱。

◆运输注意事项: 本品铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运,装运前需报有关部门批准。铁路非罐装运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与易燃物或可燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。  

法律法规相关

化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第8.1 类酸性腐蚀品。  

硫酸的发现

据我国科学家考证,在公元650~683年(唐高宗时),炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。若用化学方程式表示则为:

CuSO4.5H2O====CuSO4+5H2O

CuSO4====CuO+SO3↑

SO3+H2O====H2SO4

这一发现比西方早五六百年。

孤刚子不仅用这种硫酸分解过金矿,而且还发现了硫酸参与的许多惊奇的变化,如他知道稀硫酸对铜不能腐蚀的性质。

8世纪阿拉伯炼金家贾比尔发现,将硝石绿矾一起蒸馏,所得气体溶于水得硫酸。后来人们还发现某些矿泉中有浓厚的硫磺味道,可治疗皮肤病,这是因为河水长期接触硫铁矿(FeS2)等,被缓慢氧化成微量H2SO4,使河水味道发酸。这个变化可表示为:

2FeS2+7O2+2H2O ====2H2SO4+2FeSO4

至于用硫磺燃烧(通过铅室法)制硫酸,则是17世纪以后的事,而用接触法制硫酸则更是19世纪以后才出现的。

硫酸纯品为透明、无色、无嗅的油状液体,有杂质颜色变深,甚至发黑。分子式H2SO4。分子量:98.08。其相对密度及凝固点也随其含量变化而不同。相对密度1.841(96~98%)。凝固点10.35℃(100%)、3℃(98%)、-32℃(93%)、-38℃(78%)、-44℃(74%)、-64℃(65%)。沸点290℃。蒸气压0.13kPa(145.8℃)。对水有很大亲和力。从空气和有机物中吸收水分。与水、醇混合产生大量热,体积缩小。用水稀释时因把酸加到稀释水中,以免酸沸溅。加热到340℃分解成三氧化硫和水。

标准

车间空气卫生标准: 中国MAC硫酸及三氧化硫 2mg/m^3; 美国ACGIH硫酸TLVTWA1mg/m^3,STEL 3mg/m^3

危规:硫酸GB8.1 类81007。原铁规:一级无机酸性腐蚀物品。UN NO.1830。IMDG CODE 8220页,8类。

发烟硫酸:GB8.1 类81006。原铁规:一级无机酸性腐蚀物品,91006。UN NO.1831。IMDG CODE 8221页,8类。

废硫酸:GB8.1 类81009。UN NO.1832。IMDG CODE 8222页,8类。

淤渣硫酸:GB8.1 类81009。UN NO.1906。IMDG CODE 8210页,8类。

包装标志:腐蚀品。包装方法:(II)类。玻璃瓶外木箱,酸坛外木格箱或铁罐车运输。储运条件:硫酸应单独储存于通风、阴凉和干燥的地方,并有耐酸地坪。避免日光直射。远离火源。储槽应有足够的通气孔,四周有“堤坝”围住,以防储罐泄漏。严禁与铬酸盐、氯酸盐、电石、氟化物、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末、可燃物共储混运。工作人员须穿戴耐酸工作服、橡皮围裙、长统靴、手套及防护眼镜和口罩。仓库附近应装有消防龙头及水管。装运时勿把水直接倒入硫酸,以防酸液爆炸性反应。

硫酸是重要的基础化工原料之一,是化学工业中最重要的产品,主要用于制造无机化学肥料,其次作为基础化工原料用于有色金属的冶炼、石油精炼和石油化工、纺织印染、无机盐工业、某些无机酸和有机酸、橡胶工业、油漆工业以及国防军工、农药医药、制革、炼焦等工业部门,此外还用于钢铁酸洗。

硫酸的特性及安全使用

(一)理化性状和用途

无色油状腐蚀性液体,有强烈的吸湿性。密度:1.8,熔点10.4℃,沸点: 280℃。用于制造硫酸铵、磷酸、硫酸铝合成药物、合成染料、合成洗涤剂合金属酸洗剂。

(二)毒性

属中等毒类。对皮肤粘膜具有很强的腐蚀性。

最高容许浓度:2 mg/m3

(三)短期过量暴露的影响

吸入:吸入高浓度的硫酸酸雾能上呼吸道刺激症状,严重者发生喉头水肿支气管炎甚至肺水肿。

眼睛接触:溅入硫酸后引起结膜炎及水肿角膜浑浊以至穿孔

皮肤接触:局部刺痛,皮肤由潮红转为暗褐色。

口服:误服硫酸后,口腔、咽部、胸部腹部立即有剧烈的灼热痛,唇、口腔、咽部均见灼伤以致形成溃疡,呕吐物及腹泻物呈黑色血性,胃肠道穿孔。口服浓硫酸致死量约为5毫升。

(四)长期暴露的影响

长期接触硫酸雾者,可有鼻粘膜萎缩伴有嗅觉减退或消失、慢性支气管炎和牙齿酸蚀等症状。

(五)火灾和爆炸

本品虽不燃,但很多反应却会起火或爆炸,如与金属会产生可燃性气体,与水混合会大量放热。着火时立刻用干粉、泡沫灭火等方法。

(六)化学反应性

本品为强氧化剂,与可燃性、还原性物质激烈反应。

(七)人身防护

吸入:硫酸雾浓度超过暴露限值,应佩戴防酸型防毒口罩。

眼睛:带化学防溅眼镜。

皮肤:戴橡胶手套,穿防酸工作服和胶鞋。工作场所应设安全淋浴和眼睛冲洗器具。

(八)急救

吸入: 将患者移离现场至空气新鲜处,有呼吸道刺激症状者应吸氧。

眼睛:张开眼睑用大量清水或2%碳酸氢钠溶液彻底冲洗。

皮肤:用大量清水冲洗20分钟以上。

口服:立即用氧化镁悬浮液、牛奶、豆浆等内服。

注:所有患者应请医生或及时送医疗机构治疗。

(九)储藏和运输

与可燃性和还原性及强碱物质分开。

包装号为5(甲)、8(甲)(十)。

(十)安全和处理

注意对硫酸雾的控制,加强通风排气。车间内要有方便的冲洗器具。

注:在稀释酸时决不可将水注入酸中,只能将酸注入水中。

【对环境的影响】

一、健康危害

侵入途径:吸入、食入。

健康危害:对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。对眼睛可引起结膜炎、水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激症状,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死亡。口服后引起消化道的烧伤以至溃疡形成。严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等。慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。

二、毒理学资料及环境行为

毒性:属中等毒性。

急性毒性:LD5080mg/kg(大鼠经口);LC50510mg/m3,2小时(大鼠吸入);320mg/m3,2小时(小鼠吸入)

危险特性:与易燃物(如苯)和有机物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。能与一些活性金属粉末发生反应,放出氢气。遇水大量放热,可发生沸溅。具有强腐蚀性。

燃烧(分解)产物:氧化硫。  

我国烟气脱硫技术与应用

我国烟气脱硫控制技术的研究开发始于60年代初,对燃煤电厂、燃煤工业锅炉和冶金废气开展了烟气脱硫工艺研究、设备研制,取得实验室小试和现场中试结果。80年代以来,开展了一系列研究、开发和产业化工作。原国家科委组织了“七五”和“八五”攻关项目,对国际上现有脱硫技术主要方法进行研究和实用性工程装置实验;国家自然科学基金委员会设立课题支持脱硫技术的基础研究,取得了很多成绩。目前我国自行研究开发的烟气脱硫方法,尚处在工业化示范试验阶段。国家科技部在“九五”期间,组织“中小锅炉实用脱硫防尘技术与装备研究及产业化”攻关课题,其中包括针对燃煤电厂烟气脱硫技术,采用脉冲电晕等离子体烟气脱硫新技术研究;与此同时,引进了脱硫技术项目,进行示范规模试验和工业化运行应用。

我国电厂烟气脱硫技术起步于1961年,科研院所和高等院校相继投入研究开发力旦,进行于法、湿法和半干法等等的烟气脱硫的探索研究,国家科技部(原国家科委)“七五” “八五”和“九五”的脱硫专项支持取得极好进展。但目前我国自行开发的烟气脱硫工程,尚处在小试、中试阶段。工业化、产业化技术不多。

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