硫酸是什么
硫酸
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。
化学品简介
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。
硫酸
化学式
H2SO4
相对分子质量
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
摩尔质量
98%的浓硫酸 98g/mol
物质的量浓度
98%的浓硫酸 18.4mol/L
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"。
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。
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℃
浓硫酸化学性质
1.脱水性
脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或脱去有机物中氢氧元素的过程。
(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。
(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
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。
2.强氧化性
(1)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)=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)=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H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。
H2S+H2SO4(稀)=S↓+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4(稀)=I2↑ +SO2↑+2H2O
3.难挥发性(高沸点)
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(固)+H?SO?(浓)═NaHSO4+HCl↑(常温)
2NaCl(固)+H?SO?(浓)═加热═Na2SO4+2HCl↑(加热)
Na2SO3+H?SO?═Na2SO4+H2O+SO2↑
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+2H2SO4═2CaSO4+Ca(H2PO4)2
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
化学性质
1.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
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。
6.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O.1Mol/L时,硫酸氢根也只电离了30%左右。
物理性质
吸水性
它是良好的干燥剂。用以干燥酸性和中性气体,如CO2,H2,N2,NO2,HCl,SO2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。
吸水是物理变化过程
吸水性与脱水性有很大的不同:吸水原来就有游离态的水分子,水分子不能被束缚。
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。
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。
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.制取二氧化硫(沸腾炉)
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(接触室)
2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应)
3.用98.3%硫酸吸收
SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸)
4.加水(吸收它)
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能清除氧化皮,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。
实验室制取
SO2+H2O2===H2SO4
SO3+H2O===H2SO4
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与亚汞离子及各类干扰检验的阴离子(如碳酸根离子等),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
相关应急措施
急救措施
◆皮肤直接接触:稀硫酸立即用大量冷水冲洗,然后后用3%-5%NaHCO3溶液冲洗。浓硫酸先用干抹布拭去(不可先冲洗!),然后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;情况严重的还要送医院。
◆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。
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。
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=加热=CuSO4+5H2O
CuSO4==高温==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,将硝石和绿矾一起蒸馏,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。
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、胸部和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:先用干抹布吸干表面的硫酸,再用大量清水冲洗,最后涂上2%的碳酸氢钠溶液。
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)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。
编辑本段
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。
可能。硫酸是一种无机化合物,化学式是H2SO4,是硫的最重要的含氧酸。纯净的硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
中文名
硫酸
外文名
Sulfuric acid
化学式
H2SO4
分子量
98.078
CAS登录号
7664-93-9
发现历史
在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。 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。
硫酸发现于公元8世纪。阿拉伯炼丹家贾比尔通过干馏硫酸亚铁晶体得到硫酸。一些早期对化学有研究的人,如拉齐、贾比尔等,还写了有关硫酸及与其相关的矿物质的分类名单;其他一些人,如伊本·西拿医师,则较为重视硫酸的种类以及它们在医学上的价值。[1]
在17世纪,德国化学家格劳伯(Johann Rudolf Glauber)将硫与硝酸钾混合蒸汽加热制出硫酸,在这过程中,硝酸钾分解并氧化硫令其成为能与水混合并变为硫酸的三氧化硫(SO3)。于是,在1736年,伦敦药剂师Joshua Ward用此方法开拓大规模的硫酸生产。
在1746年,John Roebuck则运用这个原则,开创铅室法,以更低成本有效地大量生产硫酸。经过多番的改良后,这个方法在工业上已被采用了将近两个世纪。[2]由John Roebuck创造的这个生产硫酸的方法能制造出浓度为65%的硫酸,后来,法国化学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克以及英国化学家John Glover将其改良,使其能制造出浓度高达78%的硫酸,可是这浓度仍不能满足一些工业上的用途。
在18世纪初,硫酸的生产都依赖以下的方法:金属硫化矿被燃烧成为低价硫酸盐,该物质可在一定温度下分解为相应的金属氢氧化物和气态的硫氧化物,再利用该氧化物生产硫酸。可惜,此过程的庞大成本阻碍了浓硫酸的广泛运用。[2]由约翰·道尔顿在1808年绘制的早期硫酸分子图显示了硫酸有一个位于中心的硫原子并与三个氧原子建立共价键,如右图。
约翰·道尔顿在1808年绘制的早期硫酸分子图
后来,到了1831年,英国制醋商人Peregrine Phillips想到了接触法,能以更低成本制造出三氧化硫以及硫酸,这种方法在现今已被广泛运用。
存在情况
地球
酸雨中含有硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)与大气中的水反应,生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸又被大气中的氧气氧化,生成硫酸,随雨水落到地面 ,引起酸性土壤的形成。改良酸性土壤通常用碱性物质进行中和。自然界中,很多含硫的矿物质,例如硫化亚铁,在发生氧化反应后形成硫酸,所形成的液体为高度酸性,能氧化残留的金属物,释出有毒的气体。在生物界,有一种海蛞蝓(Notaspidean pleurobranchs)也能喷射含硫酸的分泌物来御敌。
金星
硫酸能在金星的上层大气中找到。这主要出自于太阳对二氧化硫,二氧化碳及水的光化作用。波长短于160nm的紫外光子能光解二氧化碳,使其变为一氧化碳及原子氧。原子氧非常活跃,它与二氧化硫发生反应变为三氧化硫。三氧化硫进一步与水产生反应释出硫酸。硫酸在金星大气中较高较冷的地区为液体,这层厚厚的、离星球表面约45~70公里的硫酸云层覆盖整个星球表面。这层大气不断地释出酸雨。
在金星里,硫酸的形成不断循环。当硫酸从大气较高较冷的区域跌至较低较热的地区时被蒸发,其含水量越来越少而其浓度也就越来越高。当温度达300℃时,硫酸开始分解为三氧化硫以及水,产物均为气体。三氧化硫非常活跃并分解为二氧化硫及原子氧,原子氧接着氧化一氧化碳令其变为二氧化碳,二氧化硫及水会从大气中层升高到上层,它们会发生反应重新释出硫酸,整个过程又再一次循环。
木卫二
由伽利略号探测器传来的影像显示,硫酸亦有可能出现于木星的其中一个卫星——木卫二,但有关细节仍存有争议。[3]
管制信息
硫酸(易制毒-3),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。[6]
物理性质
纯硫酸一般为无色油状液体,密度1.84 g/cm3,沸点337℃,能与水以任意比例互溶,同时放出大量的热,使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫,最终变成为98.54%的水溶液,在317℃时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。
硫酸的结构式及键长
浓度的差异
尽管可以制出浓纯净的硫酸,并且室温下是无限稳定的(所谓的分解成恒沸物的反应发生在接近沸点的高温之下),但是纯硫酸凝固点过高(283.4K),所以为了方便运输通常制成98%硫酸,故一般所说的“高浓度硫酸”指的便是浓度为98%的硫酸。另外,硫酸在不同的浓度下有不同的应用,以下为一些常见的浓度级别:
硫酸分子的球棍模型
H2SO4比重
相应密度(kg/L)
浓度(mol/L)
俗称
10%
1.07
~1
稀硫酸
29~32%
1.25~1.28
4.2~5
铅酸蓄电池酸
62~70%
1.52~1.60
9.6~11.5
室酸、肥料酸
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硫酸亦可被制成其他形态。例如,将高浓度的SO3通入硫酸可制成发烟硫酸,有关发烟硫酸的浓度,人们通常以SO3的百分比作准或者是H2SO4的百分比作准,两者均可。一般所称的“发烟硫酸”的浓度为45%(含109%H2SO4)或65%(含114.6% H2SO4)。当SO3与H2SO4比例为1:1产物为焦硫酸(H2S2O7),焦硫酸为固体,熔点为36℃。
极性与导电性
纯硫酸是一种极性非常大的液体,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,这个过程被称为质子自迁移。发生的过程是:
化学性质
腐蚀性
纯硫酸加热至290℃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,沸点为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是一种超酸体系,酸性强于纯硫酸,但是广泛存在一种误区,即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,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。
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:
上述与HNO3的反应所产生的
,有助于芳香烃的硝化反应。
浓硫酸特性
1.脱水性
脱水指浓硫酸脱去非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。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,脱水时按水的组成比脱去。物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原数的比(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,如五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)。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,这种过程称作炭化。一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。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,反应放热,还能闻到刺激性气体。
浓硫酸迅速蚀穿毛巾
同时进行碳与浓硫酸反应:
2.强氧化性
还原产物
浓硫酸由于还原剂的量,种类的不同可能被还原为SO2,S或H2S:[4]
例如,还原剂过量时,HBr,H2S和HI分别将浓硫酸还原为不同物质:[4]
还原剂量不同时,产物也可能有所不同:[4]
相关反应
(1)与金属反应
①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。②加热时,浓硫酸可以与除铱,钌之外的所有金属(包括金,铂)反应,生成高价金属硫酸盐,本身被还原成SO2,S,H2S或金属硫化物。
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
(2)与非金属反应
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。
[5]
(3)与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干燥。
稀硫酸特性
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;
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。
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。
常见误区
稀硫酸在中学阶段,一般当成
,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,在稀硫酸中HSO4-=可逆=H++SO42-,并未完全电离,1mol/L的硫酸一级电离完全,二级电离约电离1%,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约30%。
应用领域
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。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30~50kg。
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、硼砂、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硫酸铅、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(有时也指CrO3)、氢氟酸、氯磺酸;有机酸如草酸、醋酸等的制备,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。
可用作硬水的软化剂、离子交换再生剂、pH值调节剂、氧化剂和洗涤剂等。还可用于化肥、农药、染料、颜料、塑料、化纤、炸药以及各种硫酸盐的制造。在石油的炼制、有色金属的冶炼、钢铁的酸洗处理、制革过程以及炼焦业、轻纺业、国防军工都有广泛的应用。强酸性清洗腐蚀剂。在集成电路制造工艺中主要用于硅片清洗。
解决人民衣食住行
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1.2~1.5t,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1.6t 20%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、维生素B12及维生素C、某些激素、异烟肼、汞溴红、糖精等的制备,无不需用硫酸。
巩固国防
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。
原子能工业及火箭技术
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。
化肥生产
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。
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。
日常家居用途
世界各地大多数酸性化学通渠用品均含有浓硫酸。这一类的通渠用品就和碱性的通渠用品一样,可以溶解淤塞在渠道里的油污及食物残渣等。不过,由于浓硫酸会与水发生高放热反应,故建议在使用前尽量保持渠道干爽,并慢慢倒入有关化学用品,另需佩戴手套。
毒理性质
属中等毒性。
急性毒性:LD502140mg/kg(大鼠经口);LC50510mg/m3,2小时(大鼠吸入);320mg/m3,2小时(小鼠吸入)
实验室风险
硫酸(特别是在高浓度的状态下)能对皮肉造成极大伤害。正如其他具腐蚀性的强酸强碱一样,硫酸可以迅速与蛋白质及脂肪发生酰胺水解作用及酯水解作用,从而分解生物组织,造成化学性烧伤。不过,其对肉体的强腐蚀性还与它的强烈脱水性有关,因为硫酸还会与生物组织中的碳水化合物发生脱水反应并释出大量热能。除了造成化学烧伤外,还会造成二级火焰性灼伤。故由硫酸所造成的伤害,很多时都比其他可作比较的强酸(像盐酸及硝酸)的大。若不慎让硫酸接触到眼睛的话就有可能会造成永久性失明;而若不慎误服,则会对体内器官构成不可逆的伤害,甚至会致命。浓硫酸也具备很强的氧化性,会腐蚀大部分金属,故需小心存放。
一鸡爪在数十秒内被浓硫酸严重腐蚀及碳化。
随着浓度的增加,硫酸的危险性也会增加。这是因为除了酸性物质的比例在加大外,其脱水性及氧化性亦在上升。当一溶液的硫酸含量等同或超过1.5 M 时,就应贴上“腐蚀性”警告标示,而在0.5~1.5 M 之间的,则为“刺激性”。但是,即便在实验室惯用的“低浓度”硫酸(浓度大约为1 M,10%比重)在一定时间也会蚀穿纸张。
旧时教科书认为,为了避免浓硫酸与水接触后放出大量的热,进一步伤害皮肤,应用干燥的布将皮肤上的浓硫酸擦去再行处理。然而在实际操作中,就如其他腐蚀性物质,第一时间用大量清水冲洗起码10~15分钟是有效的办法,大量的水能够迅速冷却受损组织并带走热量。由于浓硫酸接触皮肤后会迅速将皮肤炭化,用干布擦拭可能会将已受损的皮肤擦破甚至擦掉。而若硫酸意外地溅到保护衣物,应立即将其脱下,并彻底地冲洗有关部位的皮肤。
由于硫酸溶解于水放大量热,当稀释浓硫酸时,应把酸倒入水中而不是把水倒入酸中,这样可以利用水的高比热容,减低因高温沸腾使酸溅出的风险。一般在实验室中,稀释6 M(约35%比重)或浓度更高的硫酸是最为危险的,因为这个分量的硫酸在与水发生反应时能释出足够的热量使整杯溶液沸腾。
乙腈,是一种有机化合物,化学式为CH3CN或C2H3N[3],为无色透明液体,有优良的溶剂性能,能溶解多种有机、无机和气体物质,与水和醇无限互溶。乙腈能发生典型的腈类反应,并被用于制备许多典型含氮化合物,是一个重要的有机中间体。
中文名
乙腈[5]
外文名
Acetonitrile[5]
别名
甲基氰
化学式
C2H3N[5]
分子量
41.052[5]
理化性质
密度:0.786g/cm3
熔点:-45℃
沸点:81-82℃
闪点:12.8℃(CC)
折射率:1.344(20℃)
饱和蒸气压:13.33kPa(27℃)[5]
临界温度:274.7℃[5]
临界压力:4.83MPa[5]
引燃温度:524℃[5]
爆炸上限(V/V):16.0%[5]
爆炸下限(V/V):3.0%[5]
外观:无色透明液体。
理化性质
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。有吸水性和脱水性,脱水后生成二氧化硫(SO2)。能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。
稀酸能与许多金属反应,放出氢气。浓酸对铅和低碳钢无腐蚀,是一种很强酸性氧化剂。与许多物质接触能燃烧甚至爆炸,能与氧化剂或还原剂反应。
三氧化硫有α、β、γ三种同素异形体,商业上最有用为γ式系,它像冰样结晶块或液体。分子式SO3。分子量80.07。相对密度1.9224(20℃)。熔点16.8℃。沸点44.8℃。蒸气压57.72kPa(25℃)。在水中溶解度达100% 。溶于水生成硫酸,溶于浓硫酸,生成发烟硫酸,并放出大量热。无水三氧化硫对金属无腐蚀。
消防措施
用水、干粉或二氧化碳灭火。避免直接将水喷入硫酸,以免遇水会放出大量热灼伤皮肤。消防人员必须穿戴全身防护服及其用品,防止灼伤。
储运须知
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。
泄漏处理
泄漏物处理必须戴好防毒面具与手套,污染地面洒上碳酸钠,用水冲洗,经稀释的污水放入废水系统。
接触机会
硫酸和氯磺酸工业有机化合物磺化炸药制造化肥、染料、粘结剂、人造丝制造电镀、蚀刻实验室试剂、食品添加剂。
侵入途径
可经呼吸道、消化道及皮肤迅速吸收。
毒理学简介
大鼠经口LD50: 2140 mg/kg;吸入LC50: 510 mg/m3/2H。小鼠吸入LC50: 320 mg/m3/2H。
硫酸液体对皮肤、粘膜有刺激和腐蚀作用。雾对粘膜的刺激作用较二氧化硫为强,主要使组织脱水,蛋白质凝固,可造成局部坏死。对呼吸道的毒作用部位因吸入浓度和雾滴大小而不同。
人的嗅觉阈为1mg/m^3。2mg/m^3浓度可引起鼻、咽部刺激症状,6~8mg/m^3引起剧烈咳嗽。口服浓硫酸1ml可致死。
三氧化硫易溶于水生成硫酸,其毒作用与硫酸相同。脉鼠吸入6小时的MLC为30mg/m^3。
临床表现
急性吸入中毒:吸入酸雾后可引起明显的上呼吸道刺激症状及支气管炎,重者可迅速发生化学性肺炎或肺水肿,高浓度时可引起喉痉挛和水肿而致窒息。伴有结膜炎和咽炎。
急性口服中毒:可引起消化道灼伤。立即出现口、咽部、胸骨后及腹部剧烈烧灼痛,唇、口腔、咽部糜烂、溃疡,声音嘶哑,吞咽困难,呕血,呕吐物中可有食道和胃粘膜碎片,便血严重可发生喉水肿或胃肠道穿孔,肾脏损害。
皮肤灼伤:皮肤接触浓硫酸后局部刺痛,未作处理者可由潮红转为暗褐色,继而可发生溃疡,界限清楚,周围微肿,疼痛剧烈。
眼灼伤:贱入眼内可引起结膜炎、结膜水肿、角膜溃疡以至穿孔。
处理
吸入硫酸雾者立即脱离现场至空气新鲜处,保持安静及保暖。眼或皮肤接触液体时立即先用柔软清洁的布吸去再迅速用清水彻底冲洗。口服者已出现消化道腐蚀症状时忌催吐及洗胃。
吸入后有症状者对症处理。吸入量较多者应卧床休息、吸氧、给舒喘灵气雾剂或地塞米松等雾化吸入。急性中毒者需合理氧疗早期、适量、短程应用糖皮质激素维持呼吸道通畅防治喉水肿或痉挛防治肺水肿,参见<化学物所致急性喉水肿的治疗>,<急性刺激性气体中毒性肺水肿的治疗>。
口服中毒的处理参见<消化道酸碱灼伤的治疗>。
皮肤灼伤的处理参见<化学性皮肤灼伤的治疗>。
眼灼伤的处理参见<化学性眼灼伤的治疗>。
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TLV-TWA 1mg/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。
化学品名称:硫酸 (H2SO4)
化学品描述:
化学式H2SO4。式量98.08。纯品是无色油状的液体。有杂质则呈黄棕色。密度1.841克/厘米3。凝固点10.36℃,沸点338℃(98.3%硫酸)。它的水合物有H2SO4·H2O(熔点8.62℃)、H2SO4·2H2O(熔点-38.9℃)和H2SO4·4H2O(熔点-27℃)等。H2SO4分子的结构是一个四面体,硫原子位于中心,两个OH基和两个氧原子在四个角上。硫酸是一个强酸。有水合作用,溶于水时,会有大量热放出,故在稀释时,应切记:必须在搅拌下将浓硫酸慢慢地倾入水中,绝不能把水倾入浓硫酸中。对于动植物组织有破坏作用,并有很强的腐蚀性。如有浓硫酸滴落在皮肤,应用上大量水冲洗,再用稀氨水润湿伤处,然后用水冲洗。浓硫酸是强的氧化剂,尤其是在较高温度,能与许多金属或金属氧化物作用,生成硫酸盐。硫酸是化学工业最重要是产品之一,其产量可衡量一个国家的化学工业生产能力。
用途:大部分用于肥料工业(磷、氮)中,以及石油、冶金、制造炸药、农药、染料等部门。由于它放出氢离子的能力很强,所以在化学研究上常用作溶剂。
制法:大规模生产硫酸有接触法和沿室法两种。接触法:用硫或硫化物如FeS2在空气中燃烧有SO2产生,在催化剂铂石棉的作用下,SO2便和氧反应,生成SO3;SO3与水反应生成硫酸。铅室法:SO2用HNO3在有水存在时氧化,便得到硫酸(这个反应是在大铅室中进行)。
开放分类:
酸、化学、自然科学
(B) SY:别名: (1) Battery acid (4) Hydrogen sulfate
(2) Dipping acid (5) Matting acid
(3) Spirit of sulfur
(C) MF:分子式: H2-O4-S
(D) RN: CAS 化学注册号码: 7664-93-9
贰. MANUFACTURING/USE INFORMATION <<制造及使用>>
MMFG:制造方法:由SO2经氧化催化作用成SO3,再用水吸附即成硫酸.
2SO2 + O2 -->2SO3
SO3 + H2O -->H2SO4
2NO + O2 -->2NO2
NO2 + SO2 -->H2O -->H2SO4 + NO
USE:主要用途
(1) 用来制造胶、其它酸等.
(2) 电镀液、染料.
(3) 除草剂.
(4) 制造醚类 (Ether)、酯类 (Ester) 时之脱水剂.
(5) 肥料之中间原料.
(6) 用於铅蓄电池.
(7) 烷化反应 (Alkylation) 时之催化剂.
CHEMICAL &PHYSICAL PROPERTIES <<物理及化学性质>>
(A) COFO:颜色/性状: 纯时为透明、无色油状液体不纯时带点棕色.
用过之硫酸为黑色油状液体.
(B) ODOR:味道: 无味.
(C) TAST:尝味: 酸味.
(D) BP:沸点: 290℃
(E) MP:熔点: 10.36℃ (100% 纯时), 3℃ (98%), -32℃ (93%),
-38℃ (78%).
(F) MW:分子量: 98.08
(G) CORR:腐蚀性: 浓硫酸对铅及一般钢不具腐蚀性但稀硫酸则对大多数
金属有腐蚀性. 与金属接触有腐蚀性而会释出 H2.
(H) CTP:临界温度及压力
(I) DEN:密度及比重: 1.841 (96-98%)
(J) DSC:解离常数: 硫酸水溶液: 25℃, K =1.2 x 10,pK1 = 1.92
(K) OWPC:辛醇与水之分配系数
(L) PH:pH值: 1 N = 0.3 0.1 N = 1.2 0.001 N = 2.1
(M) SOL:溶解度: 溶於水及乙醇.
(N) SPEC:光谱特性
(O) VAP:蒸气压: 1 mm-Hg, 146℃
(P) VISC:黏稠度: 21 mPa.s (估计在 25℃)
(Q) OCPP:其它性质
(1) 与水亲和力很大, 它可由空气及有机物中将水抽出, 所以当其与
糖及其它有机物接触后可将之变黑.
(2) 与水作用放出热, 而体积变小.
(3) 可使盐及其它酸分解, 但水杨酸除外.
意外灾害紧急处理方针
(1) 隔离与疏散: 铁桶内或大桶内之硫酸溢出或小漏,立即将方圆 280 呎
隔离.如果溢出之量大, 则隔离 580 呎. 而后将下风处从深1.5哩、宽2.2
哩范围内居住之人疏送出去.
(2) 对健康之危害: 如吸入或吃入则有毒. 与之接触会造成对皮肤、眼之
烧伤.消防水因含有硫酸可对环境造成第二次公害.
(3) 起火或爆炸: 此物可燃但不易被点燃, 但可点燃其它易燃之物, 如:
木材、纸、油等. 与水起剧烈反应, 若流入下水道可造成起火或爆炸.
(4) 紧急处置: 闲杂人物一律不准靠近, 而后隔离灾区, 不准闲杂人物进
入. 在上风处, 疏散下风处之人员. 如是一密闭之处, 则先抽气再进入.
进入时要穿防护衣及正压呼吸器. 如果水源污染, 立刻通知有关当局.
(5) 起火时: 决不可喷水到含硫酸之容器内. 小火, 用 CO2 或乾式化学
药剂大火, 先由远处喷水, 但不可直接喷水入容器, 再用化学药剂. 如
果可能,移走未受波及之容器, 如果容器完好, 而火已逼近, 则喷水以冷
却容器直到大火完全熄灭.
(6) 溢出或漏时: 决不可喷水入含硫酸之容器. 如可能, 则试著堵漏, 但
不可接触漏出之物. 可用水雾以减低空气中之硫酸蒸气, 但不可直接喷水
到溢出或渗漏处. 将易燃物移走. 溢出时, 设法阻绝硫酸乱流, 而后再处
理. 以后处理必需在专人指导下进行.
(7) 急救: 将患者移到新鲜空气处, 而后找医生. 如果已无呼吸, 立刻行
人工呼吸. 如呼吸困难, 给氧气. 将受污染之衣物、鞋等包起放在原处.
最主要的是 "立刻" 清除皮肤上之硫酸. 如果已受污染, 立刻用水冲洗患
处 15 分,而后使患者安静, 并维持其体温 (加一条毯子).
FLAM:可燃性>
(1) FPOT:燃烧潜在性: 不燃烧, 但活性大, 接触后可点燃粉状易燃物.
(2) NFPA:危害等级
(a) 对健康之危害等级: 3
3 就是此物对健康之危害很大, 但只要小心仍可进入灾区. 要穿全身防
护衣, 携带自给自足型呼吸器及手套、鞋.
(b) 燃烧危害等级: 0
0 就是不会燃烧.
(c) 活性等级: 2
其它灭火危害性
如果起火时可助燃之物不多, 则可用乾式化学药剂灭火. 用水浇其四周
的助燃物, 但小心不要把水浇到硫酸上.
皮肤/眼睛/呼吸道之刺激性
对身体每一部份都有腐蚀性. 吸入浓硫酸之气体可造成肺部损伤. 进
入眼可造成失明. 碰到皮肤可造成接触部份之皮肤坏死.
其它防护方法
(a) 一定要在有抽风之情况下使用.
(b) 最好之使用方法当然是在完全隔离下及机械人操作下使用. 因硫酸
气有腐蚀性, 所以所有之电机设备必需有所保护. 使用附近必需有水龙
头及消防设备. 使用及储存硫酸附近必需严禁抽烟. 运送瓶装硫酸时必
需使用手推车或其它设备以防摔落. 分装硫酸时必需使用特殊分装帮浦.
稀释时是加硫酸入稀释液.
(c) 使用硫酸时操作人不可戴隐型眼镜.
(d) 在储存硫酸处所决不可抽烟、或使用会生火花之工具以避免与释出
之氢气产生爆炸.
储存状况
(1) 储存时避免碰撞、与水接触, 必避免与下列物质接触: Carbides,
Chlorates,Fulminates, Nitrates, Powdered metals 及易燃品.
(2) 储存槽必需有通气孔以便在填充时让空气溢出储存槽亦必需有溢出
管道, 以避免太多时可经由此管通进入一安全处所.
(3) 任何储存瓶、罐等必需盖紧.
(4) 装硫酸的瓶、大瓶必需放在一处所有耐酸之地板, 并且有溢出管通.
避免日光直射, 不可大於 32℃, 必需准备砂、石灰、灰以备不时之需.
工作时必需用不生任何火花之工具, 而且电气工具必需耐其蒸气.
故答案为:量筒、599&nbsxmL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管;
(左)配制599mL 左mol/L稀硫酸四步骤为:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,所以正确四配制顺序为:DAEFGCB,
故答案为:DAEFGCB;
(3)质量分数为98%、密度为左.84g/cm3四浓硫酸四浓度为:
| 左999×左.84×98% |
| 98 |
| 左mol/L×9.5L |
| 左8.4mol/L |
故答案为:左v.左;&nbsx&nbsx&nbsx&nbsx&nbsx
(4)量取左v.左mL四浓硫酸,需要使用59mL四量筒;量取时发现量筒不干净,用水洗净后若直接量取,导致浓硫酸被稀释,量取四浓硫酸中硫酸四物质四量偏小,配制四溶液浓度偏低,
故答案为:59;偏低.
三氧化硫和水的化合物,一种用途很广的强无机酸,是硫酸工业的主产品。无水硫酸(100% H2SO4)是无色、油状、具有强烈腐蚀性的液体,沸腾时部分分解,最终生成含硫酸98.3%、水1.7%的恒沸混合物(图1)。
特性 硫酸能与水或三氧化硫以任何比例混合,生成各种浓度的硫酸或发烟硫酸。在它们的冰点图中有 7个最低共熔点(图2),商品硫酸和发烟硫酸的浓度大致根据各最低共熔点的组成来选择,以减少贮存和运输时发生冻结的可能性。因此,硫酸品种主要有浓度为75%~78%之间的稀硫酸、浓度为93%和98.3%左右的浓硫酸以及游离三氧化硫浓度为20%和65%的发烟硫酸。根据不同用途,对产品的杂质含量均有相应的限制。
稀硫酸能与电动序中位于氢之前的金属作用,生成相应的硫酸盐或酸式硫酸盐并析出氢气。热浓硫酸具有氧化性,能与电动序中位于氢之后的某些金属如铜、银发生反应,本身被还原成二氧化硫,并生成相应的硫酸盐。浓硫酸又具有磺化性和强烈的吸水性。硫酸能分解大多数盐类。
生产原料 主要有硫磺、硫铁矿和有色金属火法冶炼厂的含二氧化硫烟气;此外,有些国家还利用天然石膏、磷石膏、硫化氢、废硫酸、硫酸亚铁等作为原料。以硫磺为原料生产硫酸具有流程短、投资省、污染少、热能利用率高等优点。在硫酸生产原料中所占比例较大。1983年世界硫酸工业的构成原料中,硫磺占60.5%,硫铁矿占21.0%,冶炼烟气及其他原料占18.5%。中国的硫酸生产以硫铁矿为主要原料,其比例一直保持在70%以上。
大部分原料需先制成含二氧化硫的原料气,才能进一步制造硫酸。
接触法生产工艺 接触法的基本原理是应用固体催化剂,以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。
二氧化硫的制备和净化 以不同原料制得的含二氧化硫原料气(见硫酸原料气),其杂质含量相差悬殊。以硫磺为原料时,因纯度高,燃硫所用空气又先经干燥,原料气洁净而干燥,通常无须净化即可进行转化(图3)。
以硫化氢为原料时,原料气纯净,但含大量水分,即以湿态进入转化工序。
以硫铁矿等其他原料制成的原料气,含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质,需经过净化,使原料气质量符合转化的要求(图4)。为此,经回收余热的原料气,先通过干式净化设备(旋风除尘器、静电除尘器)除去绝大部分矿尘,然后再由湿法净化系统进行净化。湿法净化工艺有水洗净化和酸洗净化。前者是将洗涤水一次通过净化设备,不作循环,原料气的热量和所含杂质均由排放污水带出。生产每吨硫酸约排放污水5~20m3,此法易对环境造成严重危害,故使用者渐少。后者虽也以水作原始洗涤液,但洗涤液在系统中循环,不断吸收原料气中的三氧化硫而成为稀硫酸。所以此法污酸量少,便于处理或利用,应用日益广泛。酸洗净化通常设置两级洗涤系统,每级自成循环。第一级的功能为原料气的净化和绝热增湿,常用设备为空塔、文氏管洗涤器。第二级的主要功能为除热、除湿和原料气的进一步净化,常用设备有填充塔、鼓泡塔(见鼓泡反应器)。具有代表性的酸洗净化流程有二:其一为立式文氏管洗涤器-间接冷凝器-静电除雾器流程,特点是采用间接冷凝器排除热量和水分;其二为空塔-填充塔-静电除雾器流程,它采用稀酸直接洗涤、冷却原料气,再以稀酸冷却器间接换热,移去酸中热量。
经过净化的原料气,被水蒸气所饱和,通过喷淋93%硫酸的填料干燥塔,将其中水分含量降至0.1g/m3以下。
二氧化硫的转化 二氧化硫于转化器中,在钒催化剂存在下进行催化氧化:
SO2+½O2+99.0kJ
钒催化剂是典型的液相负载型催化剂(见金属催化剂),它以五氧化二钒为主要活性组分,碱金属氧化物为助催化剂,硅藻土为催化剂载体,有时还加入某些金属或非金属氧化物,以满足强度和活性的特殊需要。通常制成直径4~6mm、长5~15mm柱状颗粒。近年来,丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂(见催化剂制造),以降低催化床阻力,减少能耗。
钒催化剂须在某一温度以上才能有效地发挥催化作用,此温度称为起燃温度,通常略高于400℃。近年来,研制成功的低温活性型钒催化剂,其起燃温度降低到370℃左右,因而提高了二氧化硫转化率。转化器进口的原料气温度保持在钒催化剂的起燃温度之上,通常为 410~440℃。在用硫磺或硫化氢为原料的情况下,只需将原料气在废热锅炉中降温至上述温度;而在应用其他原料的情况下,由于原料气经过湿法净化系统后降温至40℃左右,所以必须通过换热器,以转化反应后的热气体间接加热至反应所需温度,再进入转化器。二氧化硫经氧化反应放出的热量,使催化剂层温度升高,二氧化硫平衡转化率随之降低,如温度超过650℃,将使催化剂损坏。为此,将转化器分成3~5层,层间进行间接或直接冷却,使每一催化剂层保持适宜反应温度,以同时获得较高的转化率和较快的反应速度。
现代硫酸生产常用的两次转化工艺,是使经过两层或三层催化剂的气体,先进入中间吸收塔,吸收掉生成的三氧化硫,余气再次加热后,通过后面的催化剂层,进行第二次转化,然后进入最终吸收塔再次吸收。由于中间吸收移除了反应生成物,提高了第二次转化的转化率,故其总转化率可达99.5%以上。部分老厂仍采用传统的一次转化工艺,即气体一次通过全部催化剂层,其总转化率最高仅为98%左右。在以硫化氢为原料时,进转化器的气体中含有大量水蒸气,二氧化硫在水蒸气存在下进行转化,故又称之为湿接触法。
为克服固定床转化器(见固定床反应器)存在的缺陷,中国、苏联、联邦德国进行了流化床转化器(见流化床反应器)的研究,目前,联邦德国已有两个直径分别为4m与6.4m的示范性工业装置。
70年代以来,开发了以硫磺为原料的加压法硫酸生产工艺,其原理是使二氧化硫在高于常压的条件下进行转化,以提高其转化率。
三氧化硫的吸收 转化工序生成的三氧化硫经冷却后在填料吸收塔中被吸收。吸收反应虽然是三氧化硫与水的结合,即:
SO3+H2O—→H2SO4+132.5kJ
但不能用水进行吸收,否则将形成大量酸雾。工业上采用98.3%硫酸作吸收剂,因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低,故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高,须向98.3%硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸,以保持各塔酸浓度恒定。成品酸由各塔循环系统引出。
吸收塔和干燥塔顶设有金属丝网除沫器或玻璃纤维除雾器,以除去气流中夹带的硫酸雾沫,保护设备,防止环境污染。两次转化工艺的最终吸收塔出口尾气中的二氧化硫浓度小于500ppm,尾气可直接排入大气;而一次转化工艺的吸收塔尾气中的氧化二硫浓度高达2000~3000ppm,故须设置尾气处理工序,以使排气符合环境保护法规。氨水吸收法是应用最广的尾气处理方法(见二氧化硫)。
出干燥塔、吸收塔的浓硫酸需经冷却后方能循环使用。过去多使用铸铁制的淋洒式冷却器,现在开发了多种新型冷却器,如全氟乙丙烯塑料软管换热器,不锈钢制阳极保护管壳式换热器,以及不锈钢或高级合金制的阳极保护板式换热器。这些新型冷却器的应用,延长了酸冷却器的使用寿命,提高了操作的可靠性,改善了操作条件并使得利用干燥、吸收系统的低温位热能成为可能。(见硫酸工业)
以硫化氢为原料时,转化后的气体中含有大量水蒸气。它不经冷却,在420~430℃下进入冷凝成酸塔,经冷酸淋洗后冷凝成硫酸,产品酸浓度通常为78%。近年来出现了湿接触法的改进型,它们可制得浓度大于93%的硫酸,并适用于浓度较低的原料气。
用途 硫酸的最大消费者是化肥工业,用以制造磷酸、过磷酸钙和硫酸铵。1983年,西方世界的化肥工业在硫酸消费构成中占65%。中国化肥工业在硫酸消费上所占比例也一直保持在50%~60%。在石油工业中,硫酸用于汽油、润滑油等产品的精炼,并用于烯烃的烷基化反应,以生产高辛烷值汽油。钢铁工业需用硫酸进行酸洗,以除去钢铁表面的氧化铁皮。这一工序是轧板、冷拔钢管以及镀锌等加工所必需的预处理。在有色冶金工业中,湿法冶炼过程用硫酸浸取铜矿、铀矿和钒矿;电解法精炼铜、锌、镍、镉等,需用硫酸配制电解液。以萤石和硫酸可制取氢氟酸(见萤石化学加工),它是现代氟工业的基础,与核工业及航天工业密切关联。在硝化棉、梯恩梯、硝化甘油、苦味酸等炸药的制造中,硫酸是硝化工序不可缺少的脱水剂。在化学纤维工业中,硫酸用于配制粘胶纤维的抽丝凝固浴;维纶生产需用硫酸进行缩醛化;锦纶的制造过程中,硫酸可溶解环己酮肟而进行贝克曼转位。在塑料工业方面,环氧树脂和聚四氟乙烯等的生产也需用数量可观的硫酸。在染料工业中,硫酸用于制造染料中间体。硫酸与钛铁矿反应可制得重要的白色颜料二氧化钛(钛白)。硫酸还用于硫酸盐和其他无机盐、无机酸(硼酸、铬酸)、有机酸(草酸、醋酸)以及醇类(乙醇、异丙醇)的生产。其他如制革、造纸、电镀、印染、医药、农药、炼焦、蓄电池、合成洗涤剂等生产也都需用硫酸。
安全贮运 硫酸是强腐蚀性介质,接触人体会引起严重灼伤,作业人员应按规定穿戴防护用品。人体不慎触及硫酸时,应立即以大量水冲洗,随即就医。接触法工厂生产的各种浓度的浓硫酸、发烟硫酸以及塔式法工厂生产的76%硫酸,均以钢制贮槽贮存,并以钢制槽车或槽船运输。浓度小于70%的硫酸应以钢壳衬铅容器贮运。少量硫酸可以陶坛包装,并需标上明显的“有毒品”及“腐蚀性物品”标志。贮存和运输应按危险品贮存、运输规定办理。
焦硫酸
化学式 H2S2O7。无色透明结晶;熔点35℃,相对密度 1.9(20℃);有强烈的腐蚀性和吸湿性;受热时分解为三氧化硫和硫酸。将等摩尔的三氧化硫与纯硫酸作用,即可析出焦硫酸;可用作氧化剂、脱水剂和磺化剂。
亚硫酸
由二氧化硫溶于水而得,只存在于水溶液中,还未制得纯净的亚硫酸。亚硫酸是弱酸(电离常数K1=1.6×10-2,K2=1.0×10-7),溶液中含有H3O+、HSO婣和少量SO娫。亚硫酸具有强还原性,可氧化成硫酸:
H2SO3+Br2+H2O—→H2SO4+2HBr
由于亚硫酸中硫的氧化数为+4,遇到强还原剂时,又表现出氧化性,被还原为单质硫:
H2SO3+2H2S—→3S+3H2O
亚硫酸是工业上常用的还原剂、漂白剂和消毒杀菌剂。
乙醇制氨试液 取无水乙醇,加浓氨溶液使每100ml中含NH3 9~11g,即得。 本液应置橡皮塞瓶中保存。
乙醇制硝酸银试液 取硝酸银4g,加水10ml溶解后,加乙醇使成100ml,即得。 乙醇制溴化汞试液 取溴化汞2.5g,加乙醇50ml,微热使溶解,即得。 本液应置玻璃塞瓶内,在暗处保存。
一氯化碘试液 取碘化钾0.14g与碘酸钾90mg,加水125ml使溶解,再加盐酸125ml,即得。本液应置玻璃瓶内,密闭,在凉处保存。
N-乙酰-L-酪氨酸乙酯试液 取N-乙酰-L-酪氨酸乙酯24.0mg,加乙醇0.2ml使溶解,加磷酸盐缓冲液(取0.067mol/L磷酸二氢钾溶液38.9ml与0.067mol/L磷酸氢二钠溶液61.6ml,混合,pH值为7.0)2ml,加指示液(取等量的0.1%甲基红的乙醇溶液与 0.05%亚甲蓝的乙醇溶液,混匀)1ml,用水稀释至10ml,即得。
乙醇制对二甲氨基苯甲醛试液 取对二甲氨基苯甲醛1g,加乙醇9.0ml与盐酸2.3ml使溶解,再加乙醇至100ml,即得。
二乙基二硫代氨基甲酸钠试液 取二乙基二硫代氨基甲酸钠0.1g,加水100ml溶解 后,滤过,即得。
二硝基苯试液 取间二硝基苯2g,加乙醇使溶解成100ml,即得。
二硝基苯甲酸试液 取3,5-二硝基苯甲酸1g,加乙醇使溶解成100ml,即得。
二硝基苯肼试液 取2,4-二硝基苯肼1.5g,加硫酸溶液(1→2)20ml,溶解后,加水使成100ml,滤过,即得。
二乙基二硫代氨基甲酸银试液 取二乙基二硫代氨基甲酸银0.25g,加氯仿适量与三乙胺1.8ml,加氯仿至100ml,搅拌使溶解,放置过夜,用脱脂棉滤过,即得。本液应置棕色玻璃瓶中,密塞,置阴凉处保存。
二苯胺试液 取二苯胺1g,加硫酸100ml使溶解,即得。
二氨基萘试液 取2,3-二氨基萘0.1g与盐酸羟胺0.5g,加0.1mol/L盐酸溶液100ml,必要时加热使溶解,放冷滤过,即得。本液应临用新配,避光保存。
稀二硝基苯肼试液 取2,4-二硝基苯肼0.15g,加含硫酸0.15ml的无醛乙醇100ml使溶解,即得。
二氯化汞试液 取二氯化汞6.5g,加水使溶解成100ml,即得。
二氯靛酚钠试液 取2,6-二氯靛酚钠0.1g,加水100ml溶解后,滤过,即得。
丁二酮肟试液 取丁二酮肟1g,加乙醇100ml使溶解,即得。
三硝基苯酚试液 本液为三硝基苯酚的饱和水溶液。
三硝基苯酚锂试液 取碳酸锂0.25g与三硝基苯酚0.5g,加沸水80ml使溶解,放冷,加水使成100ml,即得。 三氯化铁试液 取三氯化铁9g,加水使溶解成100ml,即得。
三氯醋酸试液 取三氯醋酸6g,加氯仿25ml溶解后,加30%过氧化氢溶液0.5ml,摇匀,即得。
五氧化二钒试液 取五氧化二钒适量,加磷酸激烈振摇2小时后得其饱和溶液,用垂熔玻璃漏斗滤过,取滤液1份加水3份,混匀,即得。
水合氯醛试液 取水合氯醛50g,加水15ml与甘油10ml使溶解,即得。
水杨酸铁试液 (1) 取硫酸铁铵0.1g,加稀硫酸2ml与水适量使成100ml。 (2) 取水杨酸钠1.15g,加水使溶解成100ml。 (3) 取醋酸钠13.6g,加水使溶解成100ml。 (4) 取上述硫酸铁铵溶液1ml,水杨酸钠溶液0.5ml,醋酸钠溶液0.8ml与稀醋酸0.2ml,临用前混合,加水使成5ml,摇匀,即得。
甘油醋酸试液 取甘油、50%醋酸与水各1份,混合,即得。 甲醛试液 可取用“甲醛溶液”。 甲醛硫酸试液 取硫酸1ml,滴加甲醛试液1滴,摇匀,即得。 本液应临用新制。
对二甲氨基苯甲醛试液 取对二甲氨基苯甲醛0.125g,加无氮硫酸65ml与水35ml的冷混合液溶解后,加三氯化铁试液0.05ml,摇匀,即得。 本液配制后7日即不适用。
对甲苯磺酰-L-精氨酸甲酯盐酸盐试液 取对甲苯磺酰-L-精氨酸甲酯盐酸盐98.5mg,加三羟甲基氨基甲烷缓冲液(pH8.1)5ml使溶解,加指示液(取等量0.1%甲基红的乙醇溶液与0.05%亚甲蓝的乙醇溶液,混匀)0.25ml,用水稀释至25ml。
对氨基苯磺酸-α-萘胺试液 取无水对氨基苯磺酸0.5g,加醋酸150ml溶解后,另取盐酸-α-萘胺0.1g,加醋酸150ml使溶解,将两液混合,即得。 本液久置显粉红色,用时可加锌粉脱色。
对羟基联苯试液 取对羟基联苯1.5g,加5%氢氧化钠溶液10ml与水少量溶解后,再加水稀释至100ml。本液贮存于棕色瓶中,可保存数月。
亚铁氰化钾试液 取亚铁氰化钾1g,加水10ml使溶解,即得。 本液应临用新制。
亚硫酸氢钠试液 取亚硫酸氢钠10g,加水使溶解成30ml,即得。 本液应临用新制。 亚硫酸钠试液 取无水亚硫酸钠20g,加水100ml使溶解,即得。 本液应临用新制。
亚硝基铁氰化钠试液 取亚硝基铁氰化钠1g,加水使溶解成20ml,即得。 本液应临用新制。
亚硝基铁氰化钠乙醛试液 取1%亚硝基铁氰化钠溶液10ml,加乙醛1ml,混匀,即得。 亚硝酸钠试液 取亚硝酸钠1g,加水使溶解成100ml,即得。
亚硝酸钴钠试液 取亚硝酸钴钠10g,加水使溶解成50ml,滤过,即得。 血红蛋白试验 取牛血红蛋白1g,加盐酸溶液(取1mol/L盐酸溶液65ml,加水至1000ml)使溶解成100ml,即得。本液置冰箱中保存,2日内使用。
过氧化氢试液 取浓过氧化氢溶液(30%),加水稀释成3%的溶液,即得。
次氯酸钠试液 取含氯石灰20g,缓缓加水100ml,研磨成均匀的混悬液后,加14%碳酸钠溶液100ml,随加随搅拌,用湿滤纸滤过,分取滤液5ml,加碳酸钠试液数滴,如显浑浊,再加适量的碳酸钠溶液使石灰完全沉淀,滤过,即得。含NaClO应不少于4%。 本液应置棕色瓶内,在暗处保存。
次溴酸钠试液 取氢氧化钠20g,加水75ml溶解后,加溴5ml,再加水稀释至100ml,即得。 本液应临用新制。
异烟肼试液 取异烟肼0.25g,加盐酸0.31ml,加甲醇或无水乙醇使溶解成500ml,即得。
多硫化铵试液 取硫化铵试液,加硫黄使饱和,即得。
邻苯二醛试液 取邻苯二醛1.0g,加甲醇5ml与0.4mol/L硼酸溶液(用45%氢氧化钠溶液调节pH值至10.4)95ml,振摇使邻苯二醛溶解,加硫乙醇酸2ml,用45%氢氧化钠溶液调节pH值至10.4。
含碘酒石酸铜试液 取硫酸铜7.5g、酒石酸钾钠25g、无水碳酸钠25g、碳酸氢钠20g与碘化钾5g,依次溶于800ml水中;另取碘酸钾0.535g,加水适量溶解后,缓缓加入上述溶液中,再加水使成1000ml,即得。
间苯二酚试液 取间苯二酚1g,加盐酸使溶解成100ml,即得。 间苯三酚试液 取间苯三酚0.5g,加乙醇使溶解成25ml,即得。 本液应置玻璃塞瓶内,在暗处保存。
苯酚二磺酸试液 取新蒸馏的苯酚3g,加硫酸20ml,置水浴上加热6小时,趁其尚未凝固时倾入玻璃塞瓶内,即得。用时可置水浴上微热使融化。
茚三酮试液 取茚三酮2g,加乙醇使溶解成100ml,即得。
{占}吨氢醇甲醇试液 可取用85%{占}吨氢醇的甲醇溶液。 钒酸铵试液 取钒酸铵0.25g,加水使溶解成100ml,即得。
变色酸试液 取变色酸钠50mg,加硫酸与水的冷混合液(9:4)100ml使溶解,即得。 本液应临用新制。
茜素氟蓝试液 取茜素氟蓝0.19g,加氢氧化钠溶液(1.2→100)12.5ml,加水800ml与醋酸钠结晶0.25g,用稀盐酸调节pH值约为5.4,用水稀释至1000ml,摇匀,即得。
茜素锆试液 取硝酸锆5mg,加水5ml与盐酸1ml;另取茜素磺酸钠1mg,加水5ml,将两液混合,即得。
草酸试液 取草酸6.3g,加水使溶解成100ml,即得。 草酸铵试液 取草酸铵3.5g,加水使溶解成100ml,即得。
常用硫酸结晶温度
104%(so3 20%) -11度
100% 3度
98% 10度
93% -32度
78% -38度
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。
硫酸可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
扩展资料:
酸雨中含有硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO₂)与大气中的水反应,生成亚硫酸(H₂SO₃),亚硫酸又被大气中的氧气氧化,生成硫酸,随雨水落到地面 ,引起酸性土壤的形成。改良酸性土壤通常用碱性物质进行中和。
在317℃时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。
参考资料来源:百度百科——硫酸
其中纯硫酸的质量是756*10%=75.6 KG
提供该纯硫酸,需要的96%硫酸质量是是75.6/96%=78.75 KG
还需要水756-78.75=677.25 KG
也就是677.25 L (水的密度约为1 克/毫升)
500毫升20%稀硫酸的质量500×1.14=570克
需要水的体积(水的密度按1克/毫升)570×78/98=453.67毫升