常見(jiàn)誤區(qū): 稀硫酸在中學(xué)階段,一般當(dāng)成H2SO4=2H+ + SO2-4,兩次完全電離,其實(shí)不是。 根據(jù)硫酸酸度系數(shù):pKa1為-3.00;pKa2為1.99。 其二級(jí)電離不夠充分pKa2:1.99,在稀硫酸中HSO-4==可逆==H+ +SO2-4并未完全電離,1Mol/L的硫酸一級(jí)電離完全,二級(jí)電離大概電離10%左右,也就是溶液中仍存在大量的HSO-4。而即使是NaHSO4溶液0.1Mol/L時(shí),硫酸氫根也只電離了30%左右。 一般制法: 實(shí)驗(yàn)室硫酸制法: 可以用FeSO4.7H2O加強(qiáng)熱,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理論可得29.5%的H2SO4。關(guān)鍵在于尾氣吸收。 工業(yè)制法: 生產(chǎn)硫酸的原料有硫黃、硫鐵礦、有色金屬冶煉煙氣、石膏、硫化氫、二氧化硫和廢硫酸等。硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣是三種主要原料。1.燃燒硫或高溫處理黃鐵礦,制取二氧化硫。2.接觸氧化為三氧化硫。3.用98.3%硫酸吸收。4.加水。 提純工藝:可將工業(yè)濃硫酸進(jìn)行蒸餾,便可得到濃度95%-98%的商品硫酸. 硫酸(7664-93-9)的新成員: 固體硫酸:是粉末制劑的固體酸類(lèi),可以替代硫酸的常規(guī)酸洗工藝,主要用于清除各種鋼鐵、不銹鋼、銅、鋁等金屬零件及其設(shè)備表面的銹、氧化皮、水垢、灰垢等污物,特別是鋼鐵熱扎、冷扎過(guò)程中生成的高溫難清除氧化皮,清洗效果可以跟硫酸酸洗相媲美,最終使產(chǎn)品表面清潔干凈;清洗過(guò)程中沒(méi)有煙霧產(chǎn)生,大大改善生產(chǎn)環(huán)境;對(duì)金屬的幾乎沒(méi)有腐蝕,對(duì)操作人員、設(shè)備、環(huán)境沒(méi)有任何危害。 發(fā)煙硫酸:H2SO4.XSO3即硫酸的三氧化硫溶液。無(wú)色至淺棕色粘稠發(fā)煙液體,其密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)因SO3含量不同而異。當(dāng)它暴露于空氣中時(shí),揮發(fā)出來(lái)的SO3和空氣中的水蒸汽形成硫酸的細(xì)小露滴而冒煙,所以稱(chēng)之為發(fā)煙硫酸。 一般含SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有20%、40%、60%、66%等。若折合成硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則發(fā)煙硫酸中H2SO4可超過(guò)100%。有人認(rèn)為發(fā)煙硫酸中主要含焦硫酸(H2S2O7)。具強(qiáng)氧化性和吸水性,脫水性及腐蝕性。用于合成染料、藥物。常用做磺化劑和吸水及脫水劑。 發(fā)煙硫酸中的物質(zhì)成分復(fù)雜,除了硫酸和三氧化硫外,還有焦硫酸(H2S2O7)、二聚硫酸(H4S2O8)三聚硫酸(H6S3O12)及H4S3O15、H2S3O10、(H2SO4)20等各種各樣的硫酸聚合物。 20%發(fā)煙硫酸可在接觸法的硫酸廠中生產(chǎn),就是在98.3%硫酸吸收塔前設(shè)置發(fā)煙硫酸吸收塔,以20%發(fā)煙硫酸吸收轉(zhuǎn)化后含三氧化硫7%~10%的氣體,同時(shí)向循環(huán)酸中補(bǔ)加98.3%硫酸,使其濃度保持不變。65%發(fā)煙硫酸可由20%發(fā)煙 硫酸和液體三氧化硫混合而得,或仿照20%發(fā)煙硫酸的制造方法,建立以65%發(fā)煙硫酸循環(huán)噴淋的吸收塔,吸收100%三氧化硫氣體,并補(bǔ)加20%發(fā)煙硫酸,以調(diào)節(jié)循環(huán)酸濃度。 緩慢加入純堿-消石灰溶液中,并不斷攪拌,反應(yīng)停止后,用大量水沖入廢水系統(tǒng)。 檢驗(yàn): 所需藥品:經(jīng)過(guò)鹽酸酸化的氯化鋇溶液。 檢驗(yàn)方法:使用經(jīng)過(guò)鹽酸(HCl)酸化的的氯化鋇(BaCl2)。向待測(cè)物溶液滴入幾滴經(jīng)過(guò)鹽酸酸化的氯化鋇溶液,震蕩,如果產(chǎn)生白色沉淀,則證明它是硫酸。 相關(guān)應(yīng)急措施: (1)急救措施: 皮膚接觸:先用干布拭去,然后用大量水沖洗,最后用3%-5%NaHCO3溶液沖洗,嚴(yán)重時(shí)應(yīng)立即送醫(yī)院。 眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。 吸入:迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。 食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。 注意:若皮膚直接接觸。用棉布先吸去皮膚上的硫酸,再用大量流動(dòng)清水沖洗,最后用0.01%的蘇打水(或稀氨水)浸泡。切勿直接沖洗! (2)消防措施: 危險(xiǎn)特性:遇水大量放熱, 可發(fā)生沸濺。與易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纖維素等)接觸會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng),甚至引起燃燒。遇電石、高氯酸鹽、雷酸鹽、硝酸鹽、苦味酸鹽、金屬粉末等猛烈反應(yīng),發(fā)生爆炸或燃燒。有強(qiáng)烈的腐蝕性和吸水性。 有害燃燒產(chǎn)物:二氧化硫。 滅火方法:消防人員必須穿全身耐酸堿消防服。 滅火劑:干粉、二氧化碳、砂土。避免水流沖擊物品,以免遇水會(huì)放出大量熱量發(fā)生噴濺而灼傷皮膚。 (3)泄漏應(yīng)急處理: 應(yīng)急處理:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū),并進(jìn)行隔離,嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏:構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泵轉(zhuǎn)移至槽車(chē)或?qū)S檬占鲀?nèi),回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。 注意事項(xiàng): (1)危險(xiǎn)性概述 健康危害:對(duì)皮膚、粘膜等組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用。蒸氣或霧可引起結(jié)膜炎、結(jié)膜水腫、角膜混濁,以致失明;引起呼吸道刺激,重者發(fā)生呼吸困難和肺水腫;高濃度引起喉痙攣或聲門(mén)水腫而窒息死亡?诜笠鹣罒齻灾聺冃纬桑粐(yán)重者可能有胃穿孔、腹膜炎、腎損害、休克等。皮膚灼傷輕者出現(xiàn)紅斑、重者形成潰瘍,愈后癍痕收縮影響功能。濺入眼內(nèi)可造成灼傷,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影響:牙齒酸蝕癥、慢性支氣管炎、肺氣腫和肺硬化。 環(huán)境危害:對(duì)環(huán)境有危害,對(duì)水體和土壤可造成污染。 燃爆危險(xiǎn):本品助燃,具強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)刺激性,可致人體灼傷。 (2)操作處置 密閉操作,注意通風(fēng)。操作盡可能機(jī)械化、自動(dòng)化。操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過(guò)濾式防毒面具(全面罩),穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。遠(yuǎn)離火種、熱源,工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。防止蒸氣泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與還原劑、堿類(lèi)、堿金屬接觸。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或制備溶液時(shí),應(yīng)把酸加入水中,避免沸騰和飛濺。 儲(chǔ)存: 儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。庫(kù)溫不超過(guò)35℃,相對(duì)濕度不超過(guò)85%。保持容器密封。應(yīng)與易可燃物、還原劑、堿類(lèi)、堿金屬、食用化學(xué)品分開(kāi)存放,切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。 廢棄處置: 廢棄處置方法:緩慢加入堿液-石灰水中,并不斷攪拌,反應(yīng)停止后,用大量水沖入廢水系統(tǒng)。 運(yùn)輸注意事項(xiàng):本品鐵路運(yùn)輸時(shí)限使用鋼制企業(yè)自備罐車(chē)裝運(yùn),裝運(yùn)前需報(bào)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)。鐵路非罐裝運(yùn)輸時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照鐵道部《危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸規(guī)則》中的危險(xiǎn)貨物配裝表進(jìn)行配裝。起運(yùn)時(shí)包裝要完整,裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過(guò)程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、還原劑、堿類(lèi)、堿金屬、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋,防高溫。公路運(yùn)輸時(shí)要按規(guī)定路線(xiàn)行駛,勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。 法律法規(guī)相關(guān): 化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例(1987年2月17日國(guó)務(wù)院發(fā)布),化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則(化勞發(fā)[1992]677號(hào)),工作場(chǎng)所安全使用化學(xué)品規(guī)定([1996]勞部發(fā)423號(hào))等法規(guī),針對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品的安全使用、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定;常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類(lèi)及標(biāo)志(GB13690-92)將該物質(zhì)劃為第8.1類(lèi)酸性腐蝕品。 含量分析: 取試樣1ml放入一已干燥恒重的具玻塞小型錐形瓶申,加塞,精確稱(chēng)重,小心地加水約30ml。待冷卻后加甲基橙試液(TS-148)數(shù)滴,用1mol/L氫氧化鈉滴定。每毫升1mol/L氫氧化鈉相當(dāng)于硫酸49.04mg。 濃度低于93.0%的硫酸,可用波美度(°Bé)表示。取預(yù)經(jīng)冷卻至低于15℃的試樣約200ml,入250ml比重計(jì)量筒。插人刻度間距為0.1°Bé的適宜的波美比重計(jì),溫度準(zhǔn)確調(diào)節(jié)至15.6℃,記錄彎液面底的讀數(shù),估準(zhǔn)至0.05°Bé。按表05013中硫酸的相對(duì)密度、濃度對(duì)照表查取百分濃度。 質(zhì)量指標(biāo)分析: 1.砷:配制1g/35ml的試樣水溶液,按GT-3方法測(cè)定。對(duì)照液為3ml標(biāo)準(zhǔn)砷溶液(3μgAs)和1g劑級(jí)硫酸的混合液。 2.氯化物:按GT-8中方法二測(cè)定。取體積相當(dāng)于5g的試樣,加于盛有25ml水的50ml容量瓶中,冷卻后定容。此溶液4ml(400mg試樣)所產(chǎn)生的濁度,不得強(qiáng)于含20μg氯化物離子的對(duì)照液。保留本試樣液供重金屬、鐵和鉛試驗(yàn)。 3.重金屬:取上述試樣液10ml(1g試樣),用水稀釋至25ml。以此作為試樣液,按GT-16方法測(cè)定,用含20μg鉛離子的對(duì)照液(溶液A)。 4.鐵:取上述氯化物試驗(yàn)中的試樣液1ml(100mg試樣),用水稀釋至40ml。約加30mg過(guò)硫酸銨結(jié)晶和10ml硫氰酸銨試液(TS-28)。 呈現(xiàn)的紅色不得深于標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)是取鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(TS-126)2.0ml(20μgFe),按試樣液同樣方式處理。 5.鉛:取上述氯化物試驗(yàn)中的試樣液10ml(1g試樣),用水稀釋至40ml。然后按GT-18方法測(cè)定。對(duì)照液中的鉛離子(Pb)量取5μg。 6.硝酸鹽: (1)標(biāo)準(zhǔn)硝酸鹽溶液的制備 取預(yù)經(jīng)105℃干燥1h的硝酸鉀8.022g,放入500ml容量瓶中,用水溶解后定容、混勻。經(jīng)滴定管將此溶液5.0ml緩慢加于試劑級(jí)硫酸(預(yù)先冷至5℃)400ml中,滴定管的尖端保持在硫酸液面以下。待溶液達(dá)到室溫后,移入500ml容量瓶中,用試劑級(jí)硫酸定容。每ml含HNO3100μg。 (2)測(cè)定 取兩根100ml納氏比色管,分別移入試劑級(jí)硫酸50ml,緩慢加入5ml新鮮制備的10%硫酸亞鐵溶液,用玻棒攪勻,在冰浴中冷卻至10~15℃。在其中一根比色管中,加預(yù)冷至10~15℃的試樣10ml,用急冷至大致相同溫度的試劑級(jí)硫酸稀釋至100ml。于另一根比色管中,由微量滴定管滴加標(biāo)準(zhǔn)硝酸鹽溶液,同時(shí)不斷攪拌,至對(duì)照液的顏色接近另一比色管中的試樣液。將對(duì)照液稀釋至100ml后,繼續(xù)滴加標(biāo)準(zhǔn)硝酸鹽溶液,至呈色強(qiáng)度盡可能與試樣液準(zhǔn)確匹配,在漫射光照射下,用白色背景,往下透過(guò)溶液觀察。根據(jù)相對(duì)密度和所取的體積,算出一定重量試樣中的H2SO4重量。每克H2SO4所用的標(biāo)準(zhǔn)硝酸鹽溶液,不得超過(guò)0.1ml。 7.還原性物質(zhì):取用冰冷卻過(guò)的水約50ml,小心地稀釋8g試樣,加水過(guò)程中保持溶液冷卻。加0.1mol/L高錳酸鉀0.1ml。此溶液的粉紅色應(yīng)至少保持5min不消失。 8.硒:按GT-28方法測(cè)定,試樣量取300mg。
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