化工廠濃硫酸安全培訓手冊(14頁).doc
下載文檔
上傳人:十二
編號:893394
2024-01-30
14頁
48.04KB
1、濃硫酸安全培訓硫酸結構式硫酸,化學式為H2SO4。是一種無色無味油狀液體,是一種高沸點難揮發的強酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。硫酸是基本化學工業中重要產品之一。它不僅作為許多化工產品的原料,而且還廣泛地應用于其他的國民經濟部門。硫酸是化學六大無機強酸(硫酸、硝酸(HNO3)、鹽酸(HCl,學名氫氯酸)、氫溴酸(HBr)、氫碘酸(HI)、高氯酸(HClO4)之一,也是所有酸中最常見的強酸之一。管制信息 硫酸(腐蝕)(易制毒-3)(易制爆)該品根據危險化學品安全管理條例、易制毒化學品管理條例受公安部門管制。11.理化常數EINECS號:231-639-5危規號:81007性狀:無色的澄清粘稠油2、狀液體。成分/組成:濃硫酸98.0%(濃)70%(也屬于濃硫酸)密度:98%的濃硫酸1.84g/mL摩爾質量:98g/mol物質的量濃度:98%的濃硫酸18.4mol/L相對密度:1.84。沸點:338溶解性:與水和乙醇混溶凝固點:無水酸在10,98%硫酸在3時凝固。2.溶解放熱濃硫酸溶解時放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時應該“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪。”若將水倒入濃硫酸中,溫度將達到173,導致酸液飛濺,造成安全隱患。硫酸是一種無色黏稠油狀液體,是一種高沸點難揮發的強酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。23.共沸混合物(熔點:10)沸點:290(100%酸),沸點:338(98.3%酸)但3、是100%的硫酸并不是最穩定的,沸騰時會分解一部分,變為98.3%的濃硫酸,成為338(硫酸水溶液的)共沸混合物。加熱濃縮硫酸也只能最高達到98.3%的濃度。24.吸水性它是良好的干燥劑。用以干燥酸性和中性氣體,如CO,H,N,NO,HCl,SO等,不能干燥堿性氣體,如NH3,以及常溫下具有還原性的氣體,如H2S。吸水是化學變化過程吸水性與脫水性有很大的不同:濃硫酸吸收原來就有游離態的水分子,水分子能被束縛。在人教版教參中,有以下描述:“濃硫酸能吸水是因為能和水結合生成不同組成的水化物,同時放出熱。硫酸的水合物有H2SO4H2O、H2SO42H2O、H2SO44H2O等,當降低硫酸溶液溫度時,4、這些水合物就以晶體的形式析出。”中學階段稱濃硫酸溶解是物理過程是錯誤的!將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其質量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,溶質質量分數將變小。這是因為濃硫酸具有吸水性。21脫水性數滴濃硫酸迅速蝕穿毛巾游離態水分子或按照水的氫氧原子組成比脫去有機物中氫氧元素的過程叫做脫水性。(1)脫水性簡介就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質,而非稀硫酸的性質,濃硫酸有脫水性且脫水性很強。(按水的組成比脫去)(2)可被脫水的物質物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程,反應時,濃硫酸按水分子中氫氧原子數的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子或脫去非游離態的結晶水,如五水合硫酸銅(CuS5、O45H2O)。(3)炭化可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質中的有機物,被脫水后生成了黑色的炭。C12H22O11=濃硫酸=12C+11H2O(4)黑面包反應在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,水加適量,攪拌均勻。然后再加入15mL質量分數為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現象。可以看到蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀的炭,還會聞到刺激性氣味氣體。C12H22O11=濃硫酸=12C+11H2O同時生成的碳與濃硫酸反應:C+2H2SO4(濃)=CO2+2SO2+2H2O(5)絡合反應將SO3通入濃H2SO4中,則會有“發煙”現6、象,生成發煙硫酸H2SO4+SO3=H2S2O7(亦寫為H2OSO3SO3)22強氧化性(1)跟金屬反應常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成二氧化硫。Cu+2H2SO4(濃)=加熱=CuSO4+SO2+2H2O2Fe+6H2SO4(濃)=加熱=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。(2)非金屬反應熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為二氧化硫。在這類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。C+2H2SO4(濃)=加熱=CO2+2SO2+2H7、2OS+2H2SO4(濃)=加熱=3SO2+2H2O2P+5H2SO4(濃)=加熱=2H3PO4+5SO2+2H2O(3)跟其他還原性物質反應濃硫酸具有強氧化性,實驗室制取硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體不能選用濃硫酸。H2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(濃)=I2+SO2+2H2O3難揮發性制氯化氫、硝酸等(原理:高沸點酸制低沸點酸)如,用固體氯化鈉與濃硫酸反應制取氯化氫氣體NaCl(s)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl(常溫)2NaCl(s)+H2SO4(濃)=加熱=Na2SO4+2HCl(加熱)再8、如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣體。酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2穩定性:濃硫酸與亞硫酸鹽反應Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO234.強酸性硫酸是無色油狀液體,10.4C時凝固。加熱純硫酸時,沸點290C,并分解放出部分三氧化硫直至酸的濃度降到98.3%為止,這時硫酸為恒沸溶液,沸點338C。無水硫酸體現酸性是給出質子的能力,純硫酸仍然具有很強的酸性,98%硫酸與純硫酸的酸性基本上沒有差別,而溶解三氧化硫的發煙硫酸就是一種超酸體系了,酸性強于純硫酸。但是廣泛存在一種9、誤區稀硫酸的酸性強于濃硫酸,這種想法是錯誤的。的確,稀硫酸第一步電離完全,產生大量的水合氫離子H3O+;但是濃硫酸和水一樣,自身自偶電離會產生一部分硫酸合氫離子H3SO4+,正是這一部分硫酸合質子,就導致純硫酸具有非常強的酸性,雖然少,但是酸性卻要比水合質子強得多,所以純硫酸的哈米特酸度函數高達-12.0。純硫酸是無色、粘稠,導電性能極高的油狀液體,并不易揮發,但是加熱沸騰前會產生大量的白霧狀硫酸酸霧。純硫酸是一種非常極性的液體,其介電系數大約為100。因為它分子與分子之間能夠互相質子化對方,造成它極高的導電性,這是由于它發生自偶電離生成的兩種離子所致,這個過程被稱為質子自遷移。這種反應機理是10、和純磷酸以及純氫氟酸所同出一轍的。但純硫酸達成這種反應平衡所需要的時間則比以上兩者快得多,差不多是即時性的。2H2SO4=H3SO4+HSO4-Kap(25C)=H3SO4+HSO4-=2.710-4在硫酸溶劑體系中,(H3SO4+)經常起酸的作用,能質子化很多物質產生離子型化合物:NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl【不加熱都能很快反應】KNO3+H2SO4(K+)+(HSO4-)+HNO3HNO3+H2SO4(NO2+)+(H3O+)+2(HSO4-)CH3COOH+H2SO4CH3C(OH)2+(HSO4-)HSO3F+H2SO4(H3SO4+)+(SO3F-)【氟磺酸酸性更強】上述11、與HNO3的反應所產生的(NO2+),有助于芳香烴的硝化反應。3稀硫酸化學性質化學性質1.可與多數金屬(比銅活潑)和絕大多數金屬氧化物反應,生成相應的硫酸鹽和水2.可與所含酸根離子對應酸酸性比硫酸根離子弱的鹽反應,生成相應的硫酸鹽和弱酸3.可與堿反應生成相應的硫酸鹽和水4.可與氫前金屬在一定條件下反應,生成相應的硫酸鹽和氫氣5.加熱條件下可催化蛋白質、二糖和多糖的水解。36.能與指示劑作用,使紫色石蕊試液變紅,使無色酚酞試液不變色(濃硫酸與酚酞作用顯橙紅色)(1)跟金屬反應常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成二氧12、化硫Cu+2H2SO4(濃)=加熱=CuSO4+SO2+2H2O2Fe+6H2SO4(濃)=加熱=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。(2)非金屬反應熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為二氧化硫。在這類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。C+2H2SO4(濃)=加熱=CO2+2SO2+2H2OS+2H2SO4(濃)=加熱=3SO2+2H2O2P+5H2SO4(濃)=加熱=2H3PO4+5SO2+2H2O(3)跟其他還原性物質反應濃硫酸具有強氧化性,實驗室制取硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體不能選用濃硫酸。H2S13、+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(濃)=I2+SO2+2H2O。常見誤區稀硫酸在中學階段,一般當成H2SO4=2H+SO42-,兩次完全電離,其實不是這樣的。根據硫酸酸度系數pKa1:-3.00pka2:1.99其二級電離不夠充分pka2:1.99,在稀硫酸中HSO4=可逆=H+SO42-并未完全電離,1mol/L的硫酸一級電離完全,二級電離大概電離10%左右,也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1Mol/L時,硫酸氫根也只電離了30%左右。3稀硫酸的檢驗【所需藥品】經過鹽酸酸化的氯化鋇溶14、液,鎂粉【檢驗方法】使用經過鹽酸(HCl)酸化的的氯化鋇(BaCl2)。向待測物溶液滴入幾滴經過鹽酸酸化的氯化鋇溶液,震蕩,如果產生白色沉淀;向溶液中加入鎂粉后生成可燃性氣體,則待測溶液中含有硫酸。但此方法僅限中學階段。3工業用途冶金及石油工業用于冶金工業和金屬加工在冶金工業部門,特別是有色金屬的生產過程需要使用硫酸。例如用電解法精煉銅、鋅、鎘、鎳時,電解液就需要使用硫酸,某些貴金屬的精煉,也需要硫酸來溶解去夾雜的其他金屬。在鋼鐵工業中進行冷軋、冷拔及沖壓加工之前,都必須用硫酸清除鋼鐵表面的氧化鐵。在軋制薄板、冷拔無縫鋼管和其他質量要求較高的鋼材,都必須每軋一次用硫酸洗滌一次。另外,有縫鋼管、15、薄鐵皮、鐵絲等在進行鍍鋅之前,都要經過用硫酸進行酸洗手續。在某些金屬機械加工過程中,例如鍍鎳、鍍鉻等金屬制件,也需用硫酸來洗凈表面的銹。在黑色冶金企業部門里,需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產量的5%6%,而每噸鋼材的酸洗,約消費98%的硫酸30kg50kg。用于石油工業汽油、潤滑油等石油產品的生產過程中,都需要濃硫酸精煉,以除去其中的含硫化合物和不飽和碳氫化合物。每噸原油精煉需要硫酸約24kg,每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。石油工業所使用的活性白土的制備,也消耗不少硫酸。在濃縮硝酸中,以濃硫酸為脫水劑;氯堿工業中,以濃硫酸來干燥氯氣、氯化氫氣等;無機鹽工業中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(N16、a2B4O710H2O)、磷酸三鈉(Na3PO4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、硫酸鉛(PbSO4)、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。許多無機酸如磷酸、硼酸、鉻酸(H2CrO4,有時也指CrO3)、氫氟酸、氯磺酸(ClSO3H);有機酸如草酸(COOH)2、醋酸(CH3COOH)等的制備,也常需要硫酸作原料。此外煉焦化學工業(用硫酸來同焦爐氣中的氨起作用副產硫酸銨)、電鍍業、制革業、顏料工業、橡膠工業、造紙工業、油漆工業(有機溶劑的制備)、工業炸藥和鉛蓄電池制造業等等,都消耗相當數量的硫酸。4解決人民衣食住行的作用用于化學纖維的生產為人民所熟悉的粘膠絲,它需要使用硫酸17、硫酸鋅、硫酸鈉的混合液作為粘膠抽絲的凝固浴。每生產1t粘膠纖維,需要消耗硫酸1.2t1.5t,每生產1t維尼龍短纖維,就要消耗98%硫酸230kg,每生產1t卡普綸單體,需要用1.6t20%發煙硫酸。此外,在尼龍、醋酸纖維、聚丙烯腈纖維等化學纖維生產中,也使用相當數量的硫酸。用于化學纖維以外的高分子化合物生產塑料等高分子化合物,在國民經濟中越來越占有重要的地位。每生產1t環氧樹脂,需用硫酸2.68t,號稱“塑料王”的聚四氟乙烯,每生產1t,需用硫酸1.32t;有機硅樹膠、硅油、丁苯橡膠及丁腈橡膠等的生產,也都要使用硫酸。用于染料工業幾乎沒有一種染料(或其中間體)的制備不需使用硫酸。偶氮染料中18、間體的制備需要進行磺化反應,苯胺染料中間體的制備需要進行硝化反應,兩者都需使用大量濃硫酸或發煙硫酸。所以有些染料廠就設有硫酸車間,以配合需要。用于日用品的生產生產合成洗滌劑需要用發煙硫酸和濃硫酸。塑料的增塑劑(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、賽璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸來制備。玻璃紙、羊皮紙的制造,也需要使用硫酸。此外,紡織印染工業、搪瓷工業、小五金工業、肥皂工業、人造香料工業等生產部門,也都需要使用硫酸。用于制藥工業磺胺藥物的制備過程中的磺化反應,強力殺菌劑呋喃西林的制備過程中的硝化反應,都需用硫酸。此外,許多抗生素的制備,常用藥物如阿斯匹林、咖啡因、維生素b(2)b12及維生素c、某19、些激素、異煙肼、紅汞、糖精等的制備,無不需用硫酸。4鞏固國防的作用某些國家硫酸工業的發展,曾經是和軍用炸藥的生產緊密連結在一起的。無論軍用炸藥(發射藥、爆炸藥)或工業炸藥,大都是以硝基化物或硝酸酯為其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(tnt)、硝化甘油、苦味酸等。雖然這些化合物的制備是依靠硝酸,但同時必須使用濃硫酸或發煙硫酸。4原子能工業及火箭技術的作用原子反應堆用的核燃料的生產,反應堆用的鈦、鋁等合金材料的制備,以及用于制造火箭、超聲速噴氣飛機和人造衛星的材料的鈦合金,都和硫酸有直接或間接的關系。從硼砂制備硼烷的過程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一種高能燃料。硼烷又用做制備硼氫化鈾20、用來分離鈾235的一種原料。由此可見,硫酸與國防工業和尖端科學技術都有著密切的關系。4農業用途土壤改良在農業生產中,越來越多地采用硫酸改良高pH值的石灰質土壤。過去20年來,尿素-硫酸肥料的產量大幅度提高并在美國西部諸州的土壤中廣泛施用。將硫酸注入牛奶場湖泊,改變湖水pH值,可解決圈養牲畜過程產生的若干空氣和水質問題,將硫酸施入農用土壤和水中,其主要作用是溶解鈣、鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽。這些鈣、鎂鹽然后取代可交換的鈉鹽,鈉鹽隨后用水浸洗除去。當碳酸鹽和碳酸氫鹽被分解后,硫酸與更惰性的物質反應,釋放出磷、鐵等植物養分。簡單地降低土壤的pH值可引起許多元素溶解度的變化,提高它們對植物的效力。在高pH21、值的石灰質土壤上施用硫酸,可使植物更加健壯,收成增加。急救措施皮膚接觸:大量硫酸與皮膚接觸需要先用干布吸去,不能用力按、擦,否則會擦掉皮膚;少量硫酸接觸無需用干布。然后用大量冷水沖洗,再用3%-5%碳酸氫鈉溶液沖洗。用大量冷水沖洗剩余液體,最后再用NaHCO3溶液涂于患處,最后用0.01%的蘇打水(或稀氨水)浸泡。就醫。眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。5消防措施危險特性:遇水大量放熱,可發生沸濺。與易燃物(如苯22、)和可燃物(如糖、纖維素等)接觸會發生劇烈反應,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,發生爆炸或燃燒。有強烈的腐蝕性和吸水性。有害燃燒產物: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,以免遇水會放出大量熱量發生噴濺而灼傷皮膚。5泄漏應急處理應急處理:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,并進行隔離,嚴格限制出入。建議應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23、放入廢水系統。大量泄漏:構筑圍堤或挖坑收容。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。5危險性概述健康危害:對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用。蒸氣或霧可引起結膜炎、結膜水腫、角膜混濁,以致失明;引起呼吸道刺激,重者發生呼吸困難和肺水腫;高濃度引起喉痙攣或聲門水腫而窒息死亡。口服后引起消化道燒傷以致潰瘍形成;嚴重者可能有胃穿孔、腹膜炎、腎損害、休克等。皮膚灼傷輕者出現紅斑、重者形成潰瘍,愈后癍痕收縮影響功能。濺入眼內可造成灼傷,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。環境危害:對環境有危害,對水體和土壤可造成污染。燃爆危險:本品助24、燃,具強腐蝕性、強刺激性,可致人體灼傷。侵入途徑:吸入、食入。健康危害:對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用。對眼睛可引起結膜炎、水腫、角膜混濁,以致失明;引起呼吸道刺激癥狀,重者發生呼吸困難和肺水腫;高濃度引起喉痙攣或聲門水腫而死亡。口服后引起消化道的燒傷以至潰瘍形成。嚴重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痙攣和聲門水腫、腎損害、休克等。慢性影響有牙齒酸蝕癥、慢性支氣管炎、肺氣腫和肺硬化。毒性:屬中等毒性。急性毒性:LD502140mg/kg(大鼠經口);LC50510mg/m3,2小時(大鼠吸入);320mg/m3,2小時(小鼠吸入)危險特性:與易燃物(如苯)和有機物(如糖、纖維素等)接觸會發25、生劇烈反應,甚至引起燃燒。能與一些活性金屬粉末發生反應,放出氫氣。遇水大量放熱,可發生沸濺。具有強腐蝕性。燃燒(分解)產物:氧化硫。5操作處置密閉操作,注意通風。操作盡可能機械化、自動化。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩),穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與還原劑、堿類、堿金屬接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或制備溶液時,應把酸加入水中,避免沸騰和飛濺。儲存注意事項儲存于陰涼、通風的庫房。庫溫不超過35,相對濕度不超過85%。保持容器密封。應與易(可)燃物、還原劑、堿類、堿金屬、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。5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,反應停止后,用大量水沖入廢水系統。5