密闭容器内装有较大量的浓硫酸,再灌入大量的水,会发生什么现象?
浓硫酸
溶解于水中产生的大量热量无法释放,导致密闭容器内温度急剧升高,压力增大,从而形成大爆炸,同时导致硫酸溅出,其威力不可小视,估计这
旁边的人
是差不多可以见上帝去了
(A) NAME:名称: 硫酸 (H2SO4)
(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.
硫酸具有很强的脱水性: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。要是不小心接触就会是人体表面“烧伤”。
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。
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。
由于硫酸和水会发生剧烈的反应并释出热能,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。
虽然硫酸并不是易燃,但当与金属发生反应后会释出易燃的氢气,有机会导致爆炸,而作为强氧化剂的浓硫酸与金属进行氧化还原反应时会释出有毒的二氧化硫,威胁工作人员的健康。 另外,长时间暴露在带有硫酸成分的浮质中(特别是高浓度),会使呼吸管道受到严重的刺激,更可导致肺水肿。但风险会因暴露时间的缩短而减少。在美国,硫酸的最多可接触分量(PEL)被定为 1 mg/m3,此数字在其他国家相若。误服硫酸有机会导致维生素B12缺乏症,其中,脊椎是最易受影响的部位。
急救措施:
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。迅速就医。溅入眼睛后应立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。迅速就医。吸入蒸气后应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。迅速就医。误服后应用水漱口,给饮牛奶或蛋清,迅速就医。
预防:接触硫酸时最好戴好防护用品,像橡胶手套,防毒面罩之类的,最好还有专门工作服。工作要平缓,不能急躁,小心溅出。注意,稀释硫酸时一定要酸入水,因为酸和水一起会放出大量热量,水入酸很容易沸腾、溅出,严重时还会发生爆炸。
硫酸对人体的危害大致有三个途径——皮肤、消化器官和呼吸器官,而其危害性又分急性和慢性两种。
1、急性 人体一接触到浓硫酸,便即刻遭到烧伤,如果进入眼内,严重时会使眼睛失明,喝入硫酸会使内部器官严重损害或死亡。如果吸入大量热硫酸蒸汽或发烟硫酸放出的浓蒸气,就要损害上呼吸道以至肺部组织,严重时会失去知觉。人体对这种蒸气的敏感性因人而异,通常在(0.125~0.5)×10-6范围时会使人感到轻度不快, (1.5~2.5)×10-6范围时会使人感到明显不快,( 10~20)×10-6范围时则会使人感到难以忍受,经常处于低浓度硫酸蒸气下操作人员,对此种刺激的敏感性会逐渐减退,即所谓“耐酸”,反而更易受硫酸蒸气的毒害,必须注意。
2、慢性 与硫酸接触会引起皮肤炎症,经常吸入硫酸蒸气或酸雾会引起呼吸道或支气道管炎。长期吸入硫酸蒸气会引起牙齿的酸蚀症,先是失去珐琅质的光泽,继而露出象牙质,而造成缺损,表面变黑。所以在劳动场所一般工厂规定硫酸蒸气的最高浓度不得超过1mg/m3。
三、硫酸的爆炸性和燃烧性 硫酸本生虽无爆炸和着火性质,但由于硫酸的氧化性和脱水性,当它与可燃物接触时,有时即会着火。当硫酸在设备或管线内腐蚀金属产生的氢气蓄积,并达到爆炸范围时,遇明火时即会产生爆炸。
因此,硫酸应与有机物、硝酸盐、碳化物、氯酸盐、金属粉等隔离放置。装满硫酸的容器,汽车槽车、火车槽车及酸罐附近,必须严禁吸烟和明火,并且不能用锤子敲打部件,以免发生火花。在硫酸贮藏设备和管线上焊接及进行其它明火作业时先要进行动火前的分析,必要时将管道和设备拆开,进行空气置换或充气洗涤,分析设备和管道内气体含氧量大于20%时才可动火。