什么是固体硫酸?
固体硫酸就是氨基磺酸 氨基磺酸的分子式为NH2S03H。市售商品为白色粉末,在常温下,只要保持干燥不与水接触,固体的氨基磺酸不吸湿,比较稳定。 氨基磺酸的水溶液具有与盐酸、硫酸等同等的强酸性,故别名又叫固体硫酸,它具有不挥发、无臭味和对人体毒性极小的特点。 氨基磺酸水溶液对铁的腐蚀产物作用较慢,可添加一些氯化钠,使之缓慢产生盐酸,从而有效地溶解铁垢。 氨基磺酸水溶液可去除铁、钢、铜、不锈钢等材料制造的设备表面的水垢和腐蚀产物。另外,它还是唯一可用作镀锌金属表面清洗的酸。 利用氨基磺酸水溶液进行清洗时,温度一般控制在不超过66℃(以防氨基磺酸分解),浓度不超过10%。
氨是磺酸是重要的精细化工产品,广泛应用于金属和陶瓷制造的多种工业设备和民用清洗剂、石油并处理剂和清洗剂、电镀工业用剂电化学抛光用剂、沥青乳化剂、蚀刻剂、染料医药及颜料工业用磺化剂、染色用剂、高效漂白剂、纤维、纸张用阻燃剂、柔软剂、树脂交联促进剂、除草剂、防枯剂以及标准分析试剂等各个领域中。
氨基磺酸可以制成极纯的常温时稳定的结晶体,其水溶液具有与盐酸、硫酸同等的强酸性,别名固体硫酸。不挥发,不吸湿,对人身毒性极小,但皮肤不能长时间与氨基磺酸接触,更不能进入眼睛。氨基磺酸生产工艺过程简单,反应较容易控制,原料及设备都较容易解决,废水也容易处理,副产物可以有效利用。该产品可以代替硫酸,其包装、贮存、运输都很方便。
自从氨基磺酸工业化生产以来,由于应用范围不断扩大,产品产量也相应增长。日本在1965年年产量为1.4万吨,1980年售价每公斤为140~160日元。日本生产厂有富士的日产化学公司,年产7.2千吨;大阪的大喜产业公司,年产3千吨。美国年产量为5万吨,在1984年每100磅售价为38~41美元。我国生产氨基磺酸厂有无锡硫酸厂,扩建后的生产能力为年产600吨,上海硫酸厂,年生产能力为1000吨。售价每吨为2800~3000元。
氨基磺酸
Sulfamic acid
CAS No.: 5329-14-6
氨基磺酸的性质
氨基磺酸的物理性质
分子量 97.09
熔点:215-225°C (dec.)
水溶性:146.8 g/L (20°C)
外观:H2NSO2OH白色斜方晶体。无味无臭,不挥发,不吸湿
密度:2.126,
熔点:205℃(209℃开始分解,260℃分解放出SO2、SO3、N2和水及其它微量产物)
折射率:α型1.553,β型1.563,γ型1.568
折射系数(25±3℃):1.553~1.568
离解常数:1.10×10-2
生成热:685.9kJ/mol
溶解性:易溶于水和液氨,在水溶液中呈中等酸性,微溶于甲醇,不溶于乙醇和乙醚。
利用氨基磺酸及其盐类与多种金属化合物都能生成可溶性盐类,在水中溶解高度不析出沉淀而对金属的腐蚀小的特点,作为清洗剂可除去铁、钢、铜、不锈钢、铅、陶瓷等制造的机器、设备中在使用过程中生成的铁锈和水垢。
氨基磺酸作为清洗剂,因为它是固体,具有贮存、运输方便,容易配制等很多优点,特别适用远途使用。
氨基磺酸清洗剂使用范围很广,可用于清洗锅炉、冷凝器、换热器、夹套及化工管道。在啤酒厂用它清除玻璃衬里贮罐、锅、开口啤酒冷却器,啤酒桶上的垢层;清洗搪瓷厂的蒸发器,以及造纸厂的设备等;在空调方面可除去冷却系统、蒸发冷凝器的铁锈、水垢;海轮用它可清除海水蒸发器(蒸馏设备)、换热器和盐水加热器内的海藻、水垢;可以清洗铜壶、散热器、餐具洗涤机理、银器、抽水马桶、瓷砖、食品和奶酷加工设备的水垢;可以清除沉积在蒸煮器上的蛋白质以及鲜肉、蔬菜、奶酪加工厂中使用的消毒吕上的沉积物。美国农业部准许将氨基磺酸用在鲜肉、家禽、兔、蛋加工企业上作酸性清洗剂。
将氨基磺酸溶液注入碳酸盐岩产油层。因为氨基磺酸容易和油层岩石起反应,能避免反应生成盐的沉积,处理费用比用盐酸略高些,但石油产量倍增。美国用羟基乙酸钾48.5%,氨基磺酸3.4%。润湿剂0.1—3%的水溶液清洗油井套管中的石膏垢层,处理时间约30小时
汽车外壳先电镀锡-锌合金,然后上漆,漆膜的粘接力就会增加。
镀金或合金时普遍采用氨基磺酸,镀金、银、金-银合金的电镀液是每立升水中含氨基磺酸60~170克。镀银女服饰针的典型电镀液是每立升水中含氨基磺酸125克,可获得表面非常光亮的镀银。在新的含水镀金电镀液中碱金属氨基磺酸盐、氨基磺酸铵或氨基磺酸可作为导电、缓冲作用的化合物使用。
从镀镍废液中回收时是用阳离子交换树脂吸附处理而后用氨基磺酸清洗树脂,使被吸附的解吸出来,树脂获得再生。例如处理400ppmNi的电镀废液,用150克/升的氨基磺酸50ml,回收的(NH2SO3)2112克/升,NiSO4148克/升。在镀镍部件修复时需要镍上镀镍,在其阳极处理时可用100克/升的氨基磺酸处理。在镀镍前的镀镍表面要用0.003~0.1克分子的氨基磺酸溶液清洗。
镀铜液的氨基磺酸含量为3~20升,氨基磺酸的作用是使镀层细密而富有延展性,其粘度力高。
镀铱时NH2SO3H/Ir≥7,获得的铱镀层无裂纹,铱层厚15微米,粘接力大,该产品有自动抗污染设备中显示出良好的活性。
在银器、电器元件上镀铑-铼合金时,电渡液中含氨基磺酸为100克/升,当镀层厚为≤5微米时就有很高硬度和很强的耐腐蚀性,而且电镀层非常光亮,美观。
在黄铜上光洁美观的铑-铼电渡层硬度高,耐腐蚀,电镀液含氨基磺酸100克/升,浓硫酸50克/升,铑(如硫酸盐)2克/升,铼〔如K3N(RuCl4H2O2)2〕0.05克/升,在65℃和1~2安/分米2的条件,沉积速度3~4毫克/安分。
意大利已使用氨基磺酸铅浴代替氟硅酸浴,可减少污染。在防蚀铝工业上有多种用途。产品光泽好,加工性能优良。
1 废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。1.1 浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛,技术较成熟。在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。1.1.1 高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。该工艺适应能力很强,可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理〔2〕。1.1.2 低温浓缩法高温浓缩法的缺点在于:硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大,实际操作非常麻烦。因此,近年来开发出了一种改进的浓缩法,称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)
浓硫酸沾到皮肤上有两种方法处理。在没有大量水的情况下,先用干布擦后,再用水洗。若就在自来水边上,应立即用大量水冲洗。
切不可大意。这种强腐蚀性的东西不是闹着玩的。
浓硫酸
在一定温度下也可以出现固相,这可以由
相律
画
相图
看就知道了,水和硫酸在一定温度下可以形成固溶物的。
一般有水参与的溶解现象中我们都把水看成是溶剂,说白就是溶质溶解在水里面。纯的硫酸是粘稠壮的液体不是固体。硫酸根就是硫酸溶解于水以后在水分子的撞击下会发生共价键的断裂,而电离出H+和HSO4-
然后HSO4-再进一步电离,部分电离出SO4
2-