硫酸、硝酸、鹽酸、氫碘酸、氫溴酸、高氯酸并稱為化學(xué)六大無(wú)機(jī)強(qiáng)酸,是最常用的基礎(chǔ)化工原料之一。硫酸、硝酸、鹽酸則是實(shí)驗(yàn)室最常用的三大強(qiáng)酸。因此需要做好實(shí)驗(yàn)室三大強(qiáng)酸的使用與儲(chǔ)存管理,制定相應(yīng)安全防范措施,以保障實(shí)驗(yàn)室人員及設(shè)備設(shè)施安全。
1:硫酸、硝酸、鹽酸的物理化學(xué)性質(zhì)
濃硫酸
化學(xué)分子式:H2SO4,分子量98.04,市售的分析純濃硫酸,摩爾濃度為18.4mol/L。沸點(diǎn)高、不易揮發(fā),為無(wú)色無(wú)味、呈油狀的液體。濃硫酸極易溶于水且具有強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性、脫水性;因其具有吸水性,能吸附空氣中的水,故常用做干燥劑;密度為1.84g/cm3,是三大強(qiáng)酸中密度最大的酸。硫酸可分為稀硫酸、濃硫酸和發(fā)煙硫酸三種。
稀硫酸一般指濃度<70%的H2SO4的水溶液(指質(zhì)量百分比)。濃度≥70%的是濃硫酸。濃硫酸在濃度高時(shí)具有強(qiáng)氧化性,這是它與普通硫酸或低濃度濃硫酸最大的區(qū)別。
發(fā)煙硫酸是指濃度超過(guò)100%的硫酸,當(dāng)它暴露于空氣中時(shí),揮發(fā)出來(lái)的SO3和空氣中的水蒸汽形成硫酸的細(xì)小露滴而冒煙,所以稱之為發(fā)煙硫酸。發(fā)煙硫酸濃度以所含游離SO3百分?jǐn)?shù)表示或折成100%硫酸計(jì),工業(yè)中發(fā)煙硫酸的濃度通常有20%和65%兩種。硫酸不燃,但是濃硫酸和發(fā)煙硫酸具有較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性和毒害性。
化學(xué)分子式:HNO3,分子量63,濃硝酸為淡黃色液體(溶有二氧化氮NO2),含量68%左右,其密度為1.42g/cm3,摩爾濃度為16mol/L。硝酸具有強(qiáng)氧化性、腐蝕性,易溶于水,能與水混溶,有窒息性刺激氣味。硝酸不穩(wěn)定,易揮發(fā),遇光或熱會(huì)分解而放出二氧化氮,分解產(chǎn)生的二氧化氮溶于硝酸,從而使外觀帶有淺黃色。
化學(xué)分子式:HCl,分子量36.46,常用的市售分析純鹽酸為含氯化氫37%-38%水溶液,密度1.19g/cm3,摩爾濃度12mol/L。濃鹽酸揮發(fā)性極強(qiáng),所以打開(kāi)容器后即可聞到其強(qiáng)烈的刺激性氣味。是強(qiáng)腐蝕性酸,其和濃硝酸銨體積比3:1混合可以制成腐蝕性極強(qiáng)的王水,以1:3體積比混合制成逆王水。王水在化學(xué)分析中常用于溶解不易溶于硝酸的不銹鋼等鋼鐵試樣。
2:強(qiáng)腐蝕性
硫酸、硝酸、鹽酸均具有強(qiáng)腐蝕性,對(duì)人體健康有強(qiáng)烈危害性,侵入途徑為吸入和食入。對(duì)皮膚和黏膜組織具有強(qiáng)的腐蝕與刺激作用,其蒸汽和酸霧的刺激作用可引起眼部和上呼吸道不適,皮膚接觸后可引起局部灼傷,如果不慎濺入眼內(nèi)可致灼傷,甚至失明。如較長(zhǎng)期接觸可能引起牙齒酸蝕癥、皮膚損害、慢性鼻炎及慢性支氣管炎癥。對(duì)環(huán)境均有嚴(yán)重危害性,可對(duì)水體和土壤造成污染。
濃硫酸
不僅有強(qiáng)烈的腐蝕性,而且還具有脫水性,當(dāng)皮膚接觸濃硫酸時(shí)造成的化學(xué)性燒傷即是濃硫酸與蛋白質(zhì)、脂肪的水解反應(yīng)所致,所以濃硫酸對(duì)人體的眼睛、皮膚傷害極其嚴(yán)重。不僅有強(qiáng)烈的刺痛感,而且會(huì)紅腫甚至留下疤痕。低濃度硫酸疏忽處理也會(huì)對(duì)人體造成傷害,6mol/L以上硫酸應(yīng)尤為注意。
硝酸
不論濃稀溶液都有氧化性和腐蝕性,因此對(duì)人危險(xiǎn)性很大,僅濺到皮膚上也會(huì)引起嚴(yán)重?zé)齻Fつw接觸硝酸后會(huì)慢慢變黃,最后變黃的表皮會(huì)起皮脫落(硝酸和蛋白質(zhì)接觸后,會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)反應(yīng)而變性)。皮膚沾上可引起灼傷,腐蝕而留下疤痕。濃硝酸加熱后產(chǎn)生的黃色濃煙即為硝酸分解生成的二氧化氮,當(dāng)人吸入二氧化氮時(shí)即會(huì)產(chǎn)生急性二氧化氮中毒反應(yīng);濃硝酸對(duì)羊毛織物等針織品服裝均具有極強(qiáng)的腐蝕性,使其變成嫩黃色甚至燒焦破洞;濃硝酸與乙醇等有機(jī)物也會(huì)劇烈反應(yīng)。
濃硝酸助燃,與可燃物混合會(huì)發(fā)生爆炸。
濃鹽酸
傷害較硫酸硝酸相對(duì)較小,但還是會(huì)對(duì)眼睛呼吸道皮膚造成傷害。鹽酸與次氯酸鈉、次氯酸鈣等氧化劑會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氯氣,氯氣是一種有毒氣體,當(dāng)人體少量吸入即可導(dǎo)致中毒;因濃鹽酸具有強(qiáng)的揮發(fā)性,所以其酸霧極易對(duì)人的眼睛、呼吸道及皮膚造成損害,當(dāng)吸入量大時(shí)甚至?xí)䲟p傷腸道。
儲(chǔ)存與日常操作安全
(一)儲(chǔ)存注意事項(xiàng)
①儲(chǔ)存柜采用耐酸材料(如:聚丙烯PP材質(zhì)),遠(yuǎn)離火源與熱源,條件允許時(shí)可加裝通風(fēng)設(shè)施。要儲(chǔ)存于通風(fēng)、陰涼、干燥的地方,并且儲(chǔ)存柜要雙人雙鎖;
②與易燃易爆試劑、還原劑、堿類、金屬粉、醇類試劑分開(kāi)存放,切忌混儲(chǔ);
③濃硝酸應(yīng)當(dāng)在棕色瓶中玻璃塞避光低溫保存,避免受到光照反應(yīng)釋出有毒的二氧化氮;
④要有嚴(yán)格的購(gòu)置、儲(chǔ)存、領(lǐng)用制度并有詳細(xì)記錄制度
(二)日常操作注意事項(xiàng)
①實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)制定安全操作規(guī)程,所有人員必須進(jìn)行崗前安全知識(shí)培訓(xùn),嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè);
②使用和處置必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,并且做好個(gè)人防護(hù),戴口罩避免吸入蒸汽;戴化學(xué)防濺眼鏡、戴橡膠手套,避免眼部和皮膚接觸;在使用硫酸、硝酸、鹽酸的工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙;
③避免與無(wú)水乙醇、丙酮、乙醚、氨水、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、乙酸乙酯、碘化鉀、抗壞血酸、硫代硫酸鈉及金屬粉末等禁配物接觸;
④打開(kāi)硝酸、鹽酸瓶塞時(shí),在開(kāi)啟時(shí)瓶口不能對(duì)著自己和旁人;
⑤稀釋硫酸、硝酸、鹽酸時(shí)只能將濃酸沿杯壁慢慢倒入水中,并且不斷攪拌,而不能將水倒入酸中,避免沸騰與飛濺;
⑥濃硫酸有脫水性,蔗糖、木屑、紙屑、棉花等物質(zhì)中的有機(jī)物被脫水后生成黑色的碳化物,并產(chǎn)生二氧化硫,所以實(shí)驗(yàn)一定要在通風(fēng)良好的情況下進(jìn)行;
⑦倒空的容器可能有殘留物,應(yīng)由操作者親手洗凈?赵噭┢拷y(tǒng)一處理,不可亂扔,以免發(fā)生意外事故;
⑧在搬運(yùn)過(guò)程中要輕裝輕卸,避免容器和包裝物的損壞;
⑨廢酸液應(yīng)當(dāng)中和后用安全掩埋法處置;或者收集后集中送相關(guān)處置部門集中處理,不得采用排放到下水道的方式處置。
(四)急救措施
1:皮膚接觸時(shí)要立即用大量冷水沖洗30分鐘左右,然后輕輕涂上弱堿性物質(zhì)(如或3%~5%的碳酸氫鈉溶液等,切不可用氫氧化鈉等強(qiáng)堿),以防灼傷皮膚,在趕去醫(yī)院過(guò)程中,應(yīng)用蘇打水或者礦泉水時(shí)刻保證患處濕潤(rùn);
2:如果眼睛不慎接觸時(shí),先用大量流水沖洗或者用大量生理鹽水清洗,再用碳酸氫鈉水溶液沖洗15分鐘;
3:不小心吸入時(shí),立即轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)且空氣新鮮處并立即采取輸氧等急救措施,嚴(yán)重者即刻進(jìn)行人工呼吸,及時(shí)送往醫(yī)院治療;
4:誤食時(shí),立刻采取強(qiáng)制措施致嘔吐,然后用清水漱口,服用牛奶、雞蛋清等,必要時(shí)送醫(yī)院清洗腸胃。
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