浓硫酸安全培训教案
硫酸结构式
硫酸,化学式为h2so4。是一种无色无味油状液体,是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料,而且还广泛地应用于其他的国民经济部门。硫酸是化学六大无机强酸(硫酸、硝酸(hno3)、盐酸(hcl,学名氢氯酸)、氢溴酸(hbr)、氢碘酸(hi)、高氯酸(hclo4)之一,也是所有酸中最常见的强酸之一。
管制信息
硫酸(腐蚀)(易制毒-3)(易制爆)
该品根据《危险化学品安全管理条例》、《易制毒化学品管理条例》受公安部门管制。[1]
1.理化常数
einecs号:231-639-5
危规号:81007
性状:无色的澄清粘稠油状液体。
成分/组成:浓硫酸98.0%(浓)70%(也属于浓硫酸)
密度:98%的浓硫酸1.84g/ml
摩尔质量:98g/mol
物质的量浓度:98%的浓硫酸18.4mol/l
相对密度:1.84。
沸点:338℃
溶解性:与水和乙醇混溶
凝固点:无水酸在10℃,98%硫酸在3℃时凝固。
2.溶解放热
浓硫酸溶解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。”若将水倒入浓硫酸中,温度将达到173℃,导致酸液飞溅,造成安全隐患。
硫酸是一种无色黏稠油状液体,是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。[2]
3.共沸混合物
(熔点:10℃)
沸点:290℃(100%酸),沸点:338℃(98.3%酸)
但是100%的硫酸并不是最稳定的,沸腾时会分解一部分,变为98.3%的浓硫酸,成为338℃(硫酸水溶液的)共沸混合物。加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%的浓度。[2]
4.吸水性
它是良好的干燥剂。用以干燥酸性和中性气体,如co?,h?,n?,no?,hcl,so?等,不能干燥碱性气体,如nh3,以及常温下具有还原性的气体,如h2s。
吸水是化学变化过程
吸水性与脱水性有很大的不同:浓硫酸吸收原来就有游离态的水分子,水分子能被束缚。在人教版教参中,有以下描述:“浓硫酸能吸水是因为能和水结合生成不同组成的水化物,同时放出热。硫酸的水合物有h2so4·h2o、h2so4·2h2o、h2so4·4h2o等,当降低硫酸溶液温度时,这些水合物就以晶体的形式析出。”中学阶段称浓硫酸溶解是物理过程是错误的!
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,溶质质量分数将变小。这是因为浓硫酸具有吸水性。[2]
1.脱水性
数滴浓硫酸迅速蚀穿毛巾
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叫做脱水性。
(1)脱水性简介
就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,浓硫酸有脱水性且脱水性很强。(按水的组成比脱去)
(2)可被脱水的物质
物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比(2:1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态的结晶水,如五水合硫酸铜(cuso4·5h2o)。
(3)炭化
可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物,被脱水后生成了黑色的炭。
c12h22o11=浓硫酸=12c+11h2o
(4)黑面包反应
在200ml烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,水加适量,搅拌均匀。然后再加入15ml质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。可以看到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭,还会闻到刺激性气味气体。
c12h22o11=浓硫酸=12c+11h2o
同时生成的碳与浓硫酸反应:
c+2h2so4(浓)==co2↑+2so2↑+2h2o
(5)络合反应
将so3通入浓h2so4中,则会有“发烟”现象,生成发烟硫酸
h2so4+so3=h2s2o7(亦写为h2o·so3·so3)[2]
2.强氧化性
(1)跟金属反应
①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成二氧化硫。
cu+2h2so4(浓)=加热=cuso4+so2↑+2h2o
2fe+6h2so4(浓)=加热=fe2(so4)3+3so2↑+6h2o
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
(2)非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为二氧化硫。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
c+2h2so4(浓)=加热=co2↑+2so2↑+2h2o
s+2h2so4(浓)=加热=3so2↑+2h2o
2p+5h2so4(浓)=加热=2h3po4+5so2↑+2h2o
(3)跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。
h2s+h2so4(浓)=s↓+so2↑+2h2o
2hbr+h2so4(浓)=br2↑+so2↑+2h2o
2hi+h2so4(浓)=i2↓+so2↑+2h2o
3.难挥发性
制氯化氢、硝酸等(原理:高沸点酸制低沸点酸)如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
nacl(s)+h2so4(浓)=nahso4+hcl↑(常温)
2nacl(s)+h2so4(浓)=加热=na2so4+2hcl↑(加热)
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。
酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2nh3+h2so4==(nh4)2so4
ca3(po4)2+2h2so4==2caso4+ca(h2po4)2
稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
na2so3+h2so4=na2so4+h2o+so2↑[3]
4.强酸性
硫酸是无色油状液体,10.4°c时凝固。加热纯硫酸时,沸点290°c,并分解放出部分三氧化硫直至酸的浓度降到98.3%为止,这时硫酸为恒沸溶液,沸点338°c。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力,纯硫酸仍然具有很强的酸性,98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别,而溶解三氧化硫的发烟硫酸就是一种超酸体系了,酸性强于纯硫酸。
但是广泛存在一种误区——稀硫酸的酸性强于浓硫酸,这种想法是错误的。的确,稀硫酸第一步电离完全,产生大量的水合氢离子h3o+;但是浓硫酸和水一样,自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子h3so4+,正是这一部分硫酸合质子,就导致纯硫酸具有非常强的酸性,虽然少,但是酸性却要比水合质子强得多,所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。
纯硫酸是无色、粘稠,导电性能极高的油状液体,并不易挥发,但是加热沸腾前会产生大量的白雾状硫酸酸雾。纯硫酸是一种非常极性的液体,其介电系数大约为100。因为它分子与分子之间能够互相质子化对方,造成它极高的导电性,这是由于它发生自偶电离生成的两种离子所致,这个过程被称为质子自迁移。这种反应机理是和纯磷酸以及纯氢氟酸所同出一辙的。但纯硫酸达成这种反应平衡所需要的时间则比以上两者快得多,差不多是即时性的。
2h2so4==h3so4++hso4-kap(25°c)=[h3so4+][hso4-]=2.7×10^-4
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+)+2(hso4-)
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。[3]
稀硫酸化学性质
化学性质
1.可与多数金属(比铜活泼)和绝大多数金属氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水
2.可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸
3.可与碱反应生成相应的硫酸盐和水
4.可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气
5.加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。[3]
6.能与指示剂作用,使紫色石蕊试液变红,使无色酚酞试液不变色(浓硫酸与酚酞作用显橙红色)
(1)跟金属反应
①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成二氧化硫cu+2h2so4(浓)=加热=cuso4+so2↑+2h2o
2fe+6h2so4(浓)=加热=fe2(so4)3+3so2↑+6h2o在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
(2)非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为二氧化硫。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
c+2h2so4(浓)=加热=co2↑+2so2↑+2h2o
s+2h2so4(浓)=加热=3so2↑+2h2o
2p+5h2so4(浓)=加热=2h3po4+5so2↑+2h2o
(3)跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。
h2s+h2so4(浓)=s↓+so2↑+2h2o
2hbr+h2so4(浓)=br2↑+so2↑+2h2o
2hi+h2so4(浓)=i2↑+so2↑+2h2o。
常见误区
稀硫酸在中学阶段,一般当成h2so4=2h++so42-,两次完全电离,其实不是这样的。
根据硫酸酸度系数
pka1:-3.00pka2:1.99
其二级电离不够充分pka2:1.99,在稀硫酸中hso4=可逆=h++so42-
并未完全电离,1mol/l的硫酸一级电离完全,二级电离大概电离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时,硫酸氢根也只电离了30%左右。[3]
稀硫酸的检验
【所需药品】经过盐酸酸化的氯化钡溶液,镁粉
【检验方法】使用经过盐酸(hcl)酸化的的氯化钡(bacl2)。向待测物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液,震荡,如果产生白色沉淀;向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体,则待测溶液中含有硫酸。但此方法仅限中学阶段。[3]
工业用途
冶金及石油工业
用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门,特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液就需要使用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前,都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材,都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外,有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前,都要经过用硫酸进行酸洗手续。在某些金属机械加工过程中,例如镀镍、镀铬等金属制件,也需用硫酸来洗净表面的锈。在黑色冶金企业部门里,需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%~6%,而每吨钢材的酸洗,约消费98%的硫酸30kg~50kg。
用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中,都需要浓硫酸精炼,以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。每吨原油精炼需要硫酸约24kg,每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备,也消耗不少硫酸。
在浓缩硝酸中,以浓硫酸为脱水剂;氯碱工业中,以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气等;无机盐工业中,如冰晶石(na3alf6)、硼砂(na2b4o7·10h2o)、磷酸三钠(na3po4)、磷酸氢二钠(na2hpo4)、硫酸铅(pbso4)、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸。许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸(h2cro4,有时也指cro3)、氢氟酸、氯磺酸(clso3h);有机酸如草酸[(cooh)2]、醋酸(ch3cooh)等的制备,也常需要硫酸作原料。此外炼焦化学工业(用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵)、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业(有机溶剂的制备)、工业炸药和铅蓄电池制造业等等,都消耗相当数量的硫酸。[4]
解决人民衣食住行的作用
用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝,它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。每生产1t粘胶纤维,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生产1t维尼龙短纤维,就要消耗98%硫酸230kg,每生产1t卡普纶单体,需要用1.6t20%发烟硫酸。此外,在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中,也使用相当数量的硫酸。
用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物,在国民经济中越来越占有重要的地位。每生产1t环氧树脂,需用硫酸2.68t,号称“塑料王”的聚四氟乙烯,每生产1t,需用硫酸1.32t;有机硅树胶、硅油、丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产,也都要使用硫酸。
用于染料工业几乎没有一种染料(或其中间体)的制备不需使用硫酸。偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应,苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应,两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。所以有些染料厂就设有硫酸车间,以配合需要。
用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸。塑料的增塑剂(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、赛璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸来制备。玻璃纸、羊皮纸的制造,也需要使用硫酸。此外,纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、肥皂工业、人造香料工业等生产部门,也都需要使用硫酸。
用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应,强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应,都需用硫酸。此外,许多抗生素的制备,常用药物如阿斯匹林、*、维生素b(2)b12及维生素c、某些激素、异烟肼、红汞、糖精等的制备,无不需用硫酸。[4]
巩固国防的作用
某些国家硫酸工业的发展,曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。无论军用炸药(发射药、爆炸药)或工业炸药,大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(tnt)、硝化甘油、苦味酸等。虽然这些化合物的制备是依靠硝酸,但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸。[4]
原子能工业及火箭技术的作用
原子反应堆用的核燃料的生产,反应堆用的钛、铝等合金材料的制备,以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金,都和硫酸有直接或间接的关系。从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料。硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料。由此可见,硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系。[4]
农业用途
土壤改良
在农业生产中,越来越多地采用硫酸改良高ph值的石灰质土壤。过去20年来,尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。将硫酸注入牛奶场湖泊,改变湖水ph值,可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题,将硫酸施入农用土壤和水中,其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐,钠盐随后用水浸洗除去。当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后,硫酸与更惰性的物质反应,释放出磷、铁等植物养分。简单地降低土壤的ph值可引起许多元素溶解度的变化,提高它们对植物的效力。在高ph值的石灰质土壤上施用硫酸,可使植物更加健壮,收成增加。
急救措施
皮肤接触: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。就医。
眼睛接触: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。就医。
吸入: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。就医。
食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。[5]
消防措施
危险特性:遇水大量放热,可发生沸溅。与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反应,发生爆炸或燃烧。有强烈的腐蚀性和吸水性。
有害燃烧产物:二氧化硫。
灭火方法:消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。
灭火剂:干粉、二氧化碳、砂土。避免水流冲击物品,以免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮肤。[5]
泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。[5]
危险性概述
健康危害:对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。
环境危害:对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。
燃爆危险:本品助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
侵入途径:吸入、食入。
健康危害:对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。对眼睛可引起结膜炎、水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激症状,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。口服后引起消化道的烧伤以至溃疡形成。严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等。慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。
毒性:属中等毒性。
急性毒性:ld502140mg/kg(大鼠经口);lc50510mg/m3,2小时(大鼠吸入);320mg/m3,2小时(小鼠吸入)
危险特性:与易燃物(如苯)和有机物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。能与一些活性金属粉末发生反应,放出氢气。遇水大量放热,可发生沸溅。具有强腐蚀性。
燃烧(分解)产物:氧化硫。[5]
操作处置
密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与还原剂、碱类、碱金属接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。稀释或制备溶液时,应把酸加入水中,避免沸腾和飞溅。
储存注意事项
储存于阴凉、通风的库房。库温不超过35℃,相对湿度不超过85%。保持容器密封。应与易(可)燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。[5]
废弃处置
废弃处置方法:缓慢加入碱液-石灰水中,并不断搅拌,反应停止后,用大量水冲入废水系统。[5]
篇2:车间卸硫酸烧碱安全管理规定
车间卸硫酸、烧碱安全管理规定
根据目前酸碱库潜在的安全隐患,为确保相关方的人身安全和车间生产安全,加强隐患部位管理,提高岗位人员和客户的安全自我防护意识,经车间安检组研究决定,制定本安全环保管理规定:
1、车辆进入卸车车位前,货主要仔细检查酸、碱罐有无泄漏现象,阀门、胶皮管道是否完好严密。进入车位后发生泄漏现象,据泄漏情况罚款0.4-1分,并由车主对所泄漏酸碱进行清理,卸车时要用支架把卸车软管支撑好,确保稳固。
2、卸车前必须穿好防护用品,防酸面罩、防酸手套,每缺一样罚款0.1-0.2分。
3、卸车前必须与岗位值班人员联系确认好,未联系私自卸车者罚款0.2分。
4、在岗位不准用水刷车,发现一次罚款0.2-0.4分
5、卸车区域严禁吸烟,发现一人次罚款0.1分
6、对于不听指挥,屡犯不改者拒绝卸货直至辞退
7、酸碱储槽液位微机显示在3.5米以上时,不允许卸酸碱
8、所有卸酸碱和装硫铵车辆,应有岗位人员确定装卸车客户手续齐全,否则不允许进行装卸。
9、岗位人员要认真履行职责,发现违规行为应立即制止,并按规定开具罚款通知单,当事人签字后由班长交车间。
10、对于岗位人员不履行职责,每次给予班组0.2-0.4分考核,并纳入体系绩效运控考核。
以上规定,望硫铵岗位、客户严格执行。本规定自公布之日起执行。
篇3:硫酸泄漏事故应急处置措施
硫酸泄漏事故的应急处置措施
腐蚀性物品根据其化学性质分为酸性腐蚀品、碱性腐蚀品和其他腐蚀品,其危险特性主要体现在强烈的腐蚀性,极易造成对人体的伤害和对其他物品的破坏。腐蚀性物品事故处置中,必须采取措施作全身性防护,严禁皮肤直接接触。
一、硫酸泄漏事故的特点
(一)硫酸的理化特性
硫酸属腐蚀性危险化学品,分子式为H2S04,纯硫酸是无色、无臭、透明、黏重的油性液体。硫酸的结晶温度是随着H2SO4含量的不同而变化,但无规律性。92%硫酸为-25.6℃;93.3%硫酸为-37.85℃;98%硫酸为0.1℃;100%无水硫酸则为110.45℃;20%发烟硫酸为2.5℃,65%发烟硫酸为-0.35℃。
硫酸的沸点,当含量在98.3%以下时是随着浓度的升高而增加的,98.3%硫酸的沸点最高,为338.8℃。发烟硫酸的沸点是随着游离S04的增加,由279.69C渐至44.7℃。当硫酸溶液蒸发时,它的浓度不断增高,直至98.3%后保持恒定,不再继续升高。
浓硫酸和稀硫酸的性质有差别。浓硫酸是一种强氧化剂,与碳、硫等共热时,碳被氧化成二氧化碳,硫被氧化成二氧化硫。硫酸能直接和金属反应生成该金属的硫酸盐。浓硫酸在高温时能使银等金属氧化成金属氧化物;浓硫酸与氢能还原成so2、S,甚至H2S。浓硫酸对金属铁有钝化作用。稀硫酸无氧化性,不能溶铜、银,但可与锌、镁、铁等金属反应,被置换出氢并生成硫酸盐铁和稀硫酸发生反应。铅能耐稀硫酸,但不能耐浓硫酸。浓硫酸和稀硫酸均能与金属氧化物作用,生成盐和水。
(二)泄漏事故特点
1.造成人员伤亡
硫酸是一种腐蚀性极强的危险化学品,如果将浓硫酸溅到衣服上,它会立即使衣服的纤维素碳化,使衣服上出现小洞。如把硫酸溅到皮肤上,能迅速灼伤人体皮肤。
硫酸可经过人体的呼吸道、消化道及皮肤被迅速吸收,对人的皮肤、黏膜有刺激和腐蚀作用。硫酸进入人体后,主要使组织脱水,蛋白质凝固,可造成局部坏死,严重时则会夺去人的生命。人吸人酸雾后可引起明显的上呼吸道刺激症状及支气管炎,重者可迅速发生化学性肺炎或肺水肿。如吸人高浓度酸雾时则可引起喉痉挛和水肿而致人窒息,并伴有结膜炎和咽炎。
2.腐蚀设备设施
浓酸酸既是一种强腐蚀剂,同时也是一种强氧化剂,能与金属和金属氧化物发生化学反应。当硫酸容器或储罐发生泄漏,大量的硫酸流经之处,都会对硫酸后接触到的机器、设备、设施等造成严重腐蚀和氧化,有的会造成致命的损坏并无法修复。
3.严熏污染环境
硫酸的酸性和强腐蚀性能对环境造成严重污染。大量硫酸泄漏之后,浓烈和具有强刺激性的酸雾对空气造成严重污染,如果人或动物呼吸后,则会引起明显的上呼吸道刺激症状及支气管炎,重者可迅速发生化学性肺炎或肺水肿,高浓度时可引起喉痉挛和水肿导致窒息,并伴有结膜炎和咽炎。
大量泄漏的硫酸流散到农田,则对农田造成污染,严重影响耕种,甚至造成农田不能使用。如果流散到河流、湖泊、水库等水域,则造成水污染,严重时该水域的水未经处理不能使用。如果流散到公路、水渠等处,则对路面和水渠造成严重污染和腐蚀损坏,必须采取有效措施进行处理。
二、硫酸泄漏事故的处置
硫酸虽然具有强烈的腐蚀性和氧化性,但其本身和蒸气不易燃烧。因此在硫酸泄漏事故处置中,应采取科学、稳妥、积极、有效的方法,最大限度地避免人员伤亡,严密控制泄漏的波及范围和可能造成的环境污染,减少国家和人民生命财产的损失。
(一)侦察灾情
救援人员到场后,通过外部观察、询问知情人、内部侦察或仪器检测等方式,重点了解掌握以下情况:
(1)泄漏硫酸的浓度及相关理化性质;
(2)硫酸泄漏源、泄漏的数量及泄漏流散的区域;
(3)硫酸泄漏的储罐或容器数量,能否实施堵漏,应采取哪种方法堵漏;
(4)现场实施警戒或交通管制的范围;
(5)现场是否有人员伤亡或受到威胁,所处位置及数量,组织搜寻、营救、疏散的通道;
(6)硫酸泄漏及事故处置可能造成的环境污染,采取哪些措施可减少或防止对环境的污染;
(7)现场的救援水源,风向、风力等情况。
(二)设立警戒
根据泄漏事故现场侦察和了解的情况,及时确定警戒范围,设立警戒标志,布置警戒人员,控制无关人员和机动车辆出入泄漏事故现场。
现场警戒工作一般由到场的公安。交警人员负责,在企业内部由保安或保卫人员承担。硫酸泄漏发生在公路上,要及时对事故路段实施交通管制,停止人员和车辆通行。
(三)疏散救人
救援人员应对硫酸泄漏事故警戒范围内的所有人员及时组织疏散,疏散工作应精心组织,有序进行,并确保被疏散人员的安全。对现场伤亡人员,要及时进行抢救,并迅速由医疗急救单位送医院救治。
1.疏散组织
事故现场一般区域内的疏散工作由到场的政府、公安、武警人员实施,危险区域的人员疏散工作由救援人员进行。
2.疏散顺序
事故现场人员疏散应有序进行,一般先泄漏源中心区域人员,再泄漏可能波及范围人员;先老、弱、病、残、妇女、儿童等人员,再行动能力较好人员;先下风向人员,再上
风向人员。
3.疏散位置
从事故现场疏散出的人员,应集中在泄漏源上风方向较高处的安全地方,并与泄漏现场保持一定的距离。
4.现场急救
对受到硫酸及酸雾伤害较重人员,应在事故现场对其进行针对性的抢救。
(1)吸入硫酸蒸气者要立即脱离现场,移至空气新鲜处,并保持安静及保暖。吸入量较多者应卧床休息、吸氧、给舒喘灵气雾剂或地塞米松等雾化吸入。
(2)眼或皮肤接触硫酸液体时,应立即先用柔软清洁的布吸去再迅速用清水彻底冲洗。
(3)口服硫酸者已出现消化道腐蚀症状时,迅速送医院救治,切忌催吐。
(4)急性中毒者要迅速送医院救治。
(四)筑堤围堵
硫酸泄漏后向低洼处、窨井、沟渠、河流等四处流散,不仅对环境造成污染,而且对沿途的土地、设施、路面等造成严重腐蚀,扩大灾害损失。因此,救援人员到场后,应及时利用沙石、泥土、水泥粉等材料筑堤,或用挖掘机挖坑,围堵或聚集泄漏的硫酸,最大限度地控制泄漏硫酸扩散范围,减少灾害损失。
(五)关阀断源
输送硫酸的管道发生泄漏,泄漏点处在阀门以后且阀门尚未损坏,可采取关闭管道阀门,断绝硫酸源的措施制止泄漏。关闭管道
阀门时,必须在开花或喷雾水枪的掩护下进行。
硫酸容器、槽车或储罐发生泄漏,如果采取关闭阀门的措施可以制止泄漏,则应在开花或喷雾水枪的掩护下迅速关闭阀门,切断硫酸源。
关阀断源,一般应由事故单位相关工程技术人员实施。如需救援人员实施关阀,则应做好个人安全防护,在搞清所关闭阀门的具体情况后,谨慎操作。
(六)器具堵漏
针对硫酸泄漏容器、储罐、管道、槽车等不同情况,可采用不同的堵漏器具,并充分考虑防腐措施后,迅速实施堵漏。
(1)储罐、容器、管道壁发生微孔泄漏,可用螺丝钉加赫合剂旋人泄漏孔的方法堵漏;
(2)管道发生泄漏,不能采取关阀止漏时,可使用堵漏垫、堵漏楔、堵漏袋等器具封堵,也可用橡胶垫等包裹、捆扎等;
(3)阀门法兰盘或法兰垫片损坏发生泄漏,可用不同型号的法兰夹具,并高压注射密封胶进行堵漏。
(七)输转倒罐
硫酸储罐、容器、槽车发生泄漏,在无法实施堵漏时,可采取疏转倒罐的方法处置。
倒罐前要做好准备工作,对倒罐时使用的管道、容器、储罐、设备等要认真检查,确保万无一失,一般由相关工程技术人员具体操作实施,救援人员给予积极配合。
倒罐时要精心组织,正确操作,有序进行,要充分考虑可能出现的各种情况,特别要做好操作人员的个人安全防护,避免发生意外,造成人员伤亡或灾情扩大。
倒罐结束后,要对泄漏设备、容器、车辆等及时转移处理。
(八)稀释冲洗
硫酸与水有强烈的结合作用,可以按任何不同比例混合,混合时能放出大量的热。因此在稀释硫酸时要避免直接将水喷入硫酸,避免硫酸遇水放出大量热灼伤现场救援人员
皮肤。
对泄漏硫酸进行稀释时,要选用喷雾水流,不能对泄漏硫酸或泄漏点直接喷水。
如泄漏硫酸数量较少时,可用开花水流稀释冲洗,当水量较多时,硫酸的浓度则显着下降,腐蚀性相应降低。
在稀释或冲洗泄漏硫酸时,要控制稀释或冲洗水液流散对环境的污染,一般应围堵或挖坑收集,再集中处理,切不可任意四处流散。
(九)中和吸附
硫酸泄漏流入农田、公路、沟渠、低洼处等,可用碱性物质,如生石灰、烧碱、纯碱等覆盖进行中和,降低硫酸的腐蚀性,减少对环境的污染。
进行碱性物质覆盖中和时,操作人员要做好个人安全防护,特别要保护好四肢、面部、五官等暴露皮肤,避免飞溅的硫酸造成伤害。中和结束后,要对覆盖物及时进行清理。
对于泄漏的少量硫酸,可用砂土、水泥粉、煤灰等物覆盖吸附,搅拌后集中运往相关单位进行处理。
(十)清理转移
硫酸泄露事故处置结束后,要对泄漏现场进行清理。清理工作由当地政府组织,公安、环保、救援等部门参加。
1.清理覆盖物
对处置硫酸泄漏使用的所有覆盖物进行彻底清理,把覆盖物集中运到相关单位进行处理,或运到环保部门指定的倾倒场处理。
2.洗消污染物
对泄漏硫酸污染的机器、设备、设施、工具、器材等,由救援人员作用碱性的开花或喷雾水流进行集中洗消,防止造成二次污染。对受污染的公路路面等也可用碱性水溶液进行冲洗,最大限度地减小泄漏硫酸的损害。
3.转移泄漏物
对泄漏硫酸污染的机器、槽车等可移动的设备,要组织力量及时转移到安全地方妥善处理。对倒罐后的硫酸也要及时转移到有关单位进行处理。
硫酸泄漏事故处置结束后,现场不能留下任何安全隐患。
三、硫酸泄漏处置要求与注意事项
(一)加强现场警戒
根据硫酸泄漏后流散的情况和可能波及的范围,现场警戒区域要适当放大,特别是酸雾飘散的下风方向更要加强警戒,及时疏散警戒区域内的人员至安全地带,严格控制无关人员进入事故现场,防止酸雾对现场人员的侵害。
(二)强化个人安全防护
凡参加堵漏、倒罐等进入一线的抢险救援人员,必须做好个人安全防护。执行关阀、堵漏、筑堤、回收、稀释任务的救援人员要佩戴隔绝式呼吸器,着救援防化服,戴防酸手套,不得有皮肤暴露,尤其是面部和四肢,避免飞溅的硫酸造成伤害。如不甚接触硫酸,要及时用水冲洗,或用碱性溶液进行有效处理,必要时迅速进行现场急救或送医院救治。现场执行其他任务的抢险救援人员,也要做好安全防护,特别是处于下风向的人员,要采取必要措施,防止硫酸蒸气对呼吸道的侵害。
(三)选择上风向较高处设置阵地
现场水枪阵地一般应设置在硫酸泄漏源上风向的较高处,或侧上风向,防止酸雾对救援人员的直接伤害。救援车应停放在距硫酸泄漏源一定距离的较高处,如事故现场场地有限,则到达现场的救援车较多时,救援车应集中停放在远离泄漏源处,采取接力供水方式向处置现场供水,以防不测。
(四)选择喷雾射流稀释硫酸
硫酸具有强烈的吸水性,在与水结合后产生大量的热,如用密集射流直射硫酸,则会使硫酸飞溅,对救援人员造成直接威胁。救援人员如用水稀释硫酸,必须避免水流直射硫酸,即便使用喷雾射流,也不可直射硫酸,避免飞溅起的硫酸伤害救援人员。
(五)精心组织现场急救
事故现场如有受伤者,救援人员要迅速组织急救。现场急救一般应由到场的医护人员进行,救援队员给予配合。如果医护人员未到场,救援队员则要进行简单急救,或迅速送医院救治。现场急救应根据受伤者的伤势情况和伤者的多少有序进行,一般应先抢救危重受伤者,再抢救轻微受伤者;先抢救行动不便的受伤者,再抢救有一定行动能力的受伤者。急救工作要精心组织,避免混乱。
(六)及时堵漏,控制灾情
对持续泄漏的硫酸储罐、容器、管道等设备,救援人员要根据具体情况,及时采取器具堵漏、筑堤围堵、挖坑聚集等有效措施,拦截、阻止、控制硫酸的流散,特别是向重要设施、设备、场所、水域等地方的流散,有效减少硫酸对沿途的强烈腐蚀、破坏及污染。
(七)由环保专家指导防污
对较大硫酸泄漏事故,救援人员在实施抢险的同时,要及时通知环保部门的有关专家到场,具体指导防止环境污染事项,以及要采取的措施。事故处置中一般由环保专家提出意见,现场指挥部决定实施,并指派相关部门具体落实,救援人员给予配合。严防泄漏硫酸对现场及周围环境的污染。
(八)集中处理稀释水流
泄漏事故处置过程中救援人员使用的稀释水流,因受到硫酸污染,切不可任其到处流淌,要采取筑堤、挖坑、人工回收等措施尽量集中或回收,然后进行物理或化学中和处理,避免造成次生污染,扩大事故灾情和损失。