浓硫酸加热时是否会挥发?
纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物质的量浓度为18.4mol·L-1。98.3%时,熔点:10℃;沸点:338℃。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸。【如果浓硫酸加热的温度达到338℃以上也是会挥发的。】
有的。吸入、皮肤接触及吞食有毒
加热到513℃以上完全分解成氨气、氮气、二氧化硫及水。
氨气能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡
SO2 被人体吸入呼吸道后,因易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道。在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸,一部分进而氧化为硫酸,使刺激作用增强,如果人体每天吸入浓度为100 ppm的SO2,8 h 后支气管和肺部将出现明显的刺激症状,使肺组织受到伤害。有色金属冶炼过程中不但产生SO2 气体,还会产生大量的粉尘。SO2 和粉尘的联合作用,对产业工人的身体健康造成了重大的损害。因为SO2 随飘尘气溶胶微粒进入人体肺部深层,毒性将增加3~4 倍,导致肺泡壁纤维增生。如果增生范围波及广泛,形成肺纤维性变,发展下去可使肺纤维断裂形成肺气肿。据某冶炼厂统计,300 名接触SO2 的职工,有30 %的人患有不同程度的支气管疾病。
SO2 还可被人体吸收进入血液,对全身产生毒性作用,它能破坏酶的活力,影响人体新陈代谢,对肝脏造成一定的损害。慢性毒性试验显示,SO2 有全身性毒性作用。兔吸入18~22 mg/ m3 浓度的SO2,每日2 h,经半年左右,对伤寒病的免疫反应明显下降。小鼠吸入5124 mg/ m3 低浓度SO2,经半年亦能出现免疫反应受抑制的现象。故长期接触者可能会有呼吸道疾病发病率增加或感冒后不易痊愈,除由于SO2 的直接刺激作用外,尚可能与免疫反应受抑制有关。
曾经对长期接触平均浓度在50 mg/ m3 的SO2 的人员进行调查,发现慢性鼻炎的患病率较高,主要表现为鼻粘膜肥厚或萎缩,鼻甲肥大,或嗅觉迟钝等;其次患牙齿酸蚀症;脑通气功能明显改变,时间肺活量及最大通气量的均值降低;肝功能检查与正常组比较有显著差异。
SO2 还具有促癌性。动物试验结果表明10mg/ m3 的SO2 可以加强苯并(a) 芘致癌作用,这种联合作用的结果,使癌症发病率高于单致癌因子的发病率。
但是,不可能得到98%的浓硫酸,因为硫酸可以与水形成共沸物,即浓度提高到一定程度后,再加热,则硫酸与水共同成为蒸汽,无法分离。
当然,加热的温度也不能超过硫酸的分解温度,这个温度很高,一般不会出现。
所以,提高硫酸溶液的浓度可以加入适当的吸水剂,如mgso4等等。
实际工业生产,则不存在这样的问题,因为第一步得到的就是浓硫酸,其它浓度的硫酸溶液都来自浓硫酸的稀释。
强热时上述反应迅速而彻底进行,硫酸将完全分解为两种气体。
在稀释浓硫酸时,正确的方法时将硫酸缓缓的注入水中,并用玻璃棒不停的搅拌,这样就不会导致溶液温度过高超过水的沸点,使之沸腾。因此H2SO4和水份都不会变成气态,不存在挥发!
如果是受热均匀的加热很安全,因为不会暴沸;
如果在试管中加热,容易暴沸冲出。
属于高沸点酸,受热也挥发;
硫酸稳定性高,只有在很高的温度下分解:
2h2so4
=
2h2o
+
2so2
+
o2
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++2HSO4-
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。