2、1硫酸 Sulfuric Acid
【CAS 登陆号】7664—93—9
【CAS 登陆名 】 Sulfuric acid
【别名】磺镪水；硫镪水；Oil of Vitrioll;Dipping acid; Matting acid(DOT);UN1830[Sulfuric acid]; Vitriol brown oil; Acide sulfurique(法)；Acide sulfuric（意）；Bov;Schwefelsaeureloesungen（德）；Zwavelzuuroplossingen(荷)
【商品名】 Eltesol○R—4009,—4018,—TA/E,—TA/F,—TA/H,—TA/K[Albright & Wilson]
【分子式】 H2SO4；H2SO4•H2O（一水物）；H2SO4•2H2O（二水物）
【相对分子量】98.08(无水物); 116.09(一水物); 134.11(二水物)
【结构式】[1]
【状态】纯硫酸为无色透明的油状液体，相对密度(20℃)1.8313，熔点10.38℃，沸点280℃,折射率1.4297[1]。加热时它会放出SO3直至酸的浓度降到低到98.3%为止，而成为恒沸溶液，沸点338℃。硫酸一水物相对密度1.788，熔点8.48℃，沸点290℃，折射率1.438；二水物相对密度1.650，熔点-39.47℃,沸点167℃，折射率1.405[1]。它们的热力学常数见表1-1。
表1-1硫酸的热力学常数
分子式 物态 标准摩尔生成焓△H fΘ/(kj/mol) 标准摩尔生成自由能ΔGΘf/（kj/mol） 标准摩尔熵SΘ/[j/(mol•K)] 标准摩尔定压热容cΘp/[j/(mol•K)]
H2SO4
H2SO4
H2SO4•H2O
H2SO4•H2O 液
气
液
气 -814.54
-741.06
-1129.38
-1428.08 -690.53
-656.49
-951.16
-1200.65 157.01
289.31
211.68
276.58 139.00
80.68
214.99
261.01
硫酸能与水和乙醇以任意比例混合,并放出大量的热[2]。其外观通常因纯度之不同而呈现无色至红棕色。硫酸为最活泼的无机酸之一，腐蚀性极强。不纯的硫酸能溶解所有的金属。65%浓度的硫酸在冷态时即能溶解铁、铝、铜、铅；热态时的作用更强。95%浓度以上的冷态浓硫酸不和铁、铝等金属反应，因为铁、铝在冷浓硫酸中被纯化[3]。浓硫酸是一种氧化性酸，加热后的氧化性能更强。稀酸能溶解铝、铬、钴、铜、锰、镍、锌等金属，热态时的溶解能力增强。但是，稀酸不能溶解铅和汞，也极难与高硅铁反应。浓硫酸有极强的吸水性，能使木材、棉布、纸张等碳水化合物脱水碳化，故接触人体能起严重烧伤。
硫酸几乎与所有的金属、氧化物、氢氧化物反应而生成硫酸盐[4]（包括正盐和酸式盐）。
硫酸的浓度与其熔点的高低呈反比关系[5]。常见浓度的熔点如表1-2所示[2]。
表1-2 常见浓度的硫酸的熔点
浓度/% 熔点/℃
98
93
78
74
65 +3
-32
-38
-44
-64
含有20%以上游离SO3的浓硫酸称为发烟硫酸。发烟硫酸为无色或棕色油状稠厚的发烟液体，有强烈的刺激性臭味，吸水性强。与水可以任意比例混合，放出大量热并可能引起爆炸。其腐蚀性和氧化性比普通硫酸更大[5]。
[制造方法] 工业上生产硫酸的基本方法是接触法和塔式法（即硝化法）。使用的原料有硫黄、硫铁矿、石膏、冶炼工业烟道气等。在某些化学和冶金生产过程中也副产硫酸。中国已全部采用接触法生产。其工艺流程依所用的原料种类而异[3]。
（1）硫黄法 是以硫黄为原料，经燃烧产生二氧化硫气体,再通过空气并以催化剂催化成三氧化硫,冷却后用水吸收而得.其化学反应和两种工艺流程的框图如下[3]:
a、一转一吸工艺流程见图1-1[4]。
空气
硫
黄
干空气
放
空
98%硫酸 105%硫酸
图1-1 一转一吸生产硫酸的工艺流程
b、二转二吸工艺流程见图1-2[4]。
硫
黄
干空气 空气 空气
放
空
98%硫酸 98%硫酸
图1-2 二转二吸硫酸的工艺流程
本方法因原料纯度高，省去了繁杂的净化工序和废水废渣的处理，从而简化了流程。
（2）硫铁矿法 以硫铁为原料，经处理后加于沸腾焙烧炉内，向炉中通空气进行沸腾焙烧，产生的二氧化硫气体经净化后送入转化器转化为三氧化硫，再经稀酸吸收，制成成品。化学反应式和工艺流程框如图1-3所示[3]。
空气 放空
硫 硫 酸 硫酸
铁
矿
图1-3硫铁矿法生产硫酸的工艺流程
（3）冶炼烟气法 以冶炼烟气为原料，将其中的二氧化硫转化成三氧化硫，再经稀酸吸收，制得成品。反应式为[3]：
（4） 石膏与磷石膏法 将石膏与磷石膏高温分离，生成二氧化硫气体和氧化钙。二氧化硫氧化成三氧化硫，再经酸吸收而制得成品。反应式如下[3]：
【质量标准】
（1）国内标准
国内标准GB534-89（工业硫酸）见表1-3。
表1-3工业硫酸国家标准GB534-89
(2)国际标准
a、前苏联国家标准ΓOCT2184-77（硫酸技术条件）[4]见表1-4。
b、美国联邦标准FS O—S—809E—92（工业硫酸）[6]
本标准适用范围为两种类型和两个级别的工业硫酸：Ⅰ类—66°Bé，Ⅱ类—66°Bé(°Bé与密度的换算关系见附录V)；1级—电度用，2级—一般工业用，见表1-5所示。
表1-5工业硫酸美国联邦标准FS O—S—809E—92
c、日本工业标准JIS K1321—87（硫酸）[16]见表1-6。
【检测方法】 国家标准GB 11198•1-89（工业硫酸中硫酸含量和发烟硫酸中游离三氧化硫的测定 滴定法）中规定使用滴定法测定工业硫酸和游离三氧化硫的含量。方法的原理如下[7]：
“以甲基红-次早基蓝为批示剂，用氢化钠标准溶液中和滴定以测得硫酸含量。或由测得的硫酸含量换算成游离三氧化硫含量。”
测定结束之后，以下列公式计算硫酸的质量分数X1：
X1=(V•c×0.04904/m)×100 (1)
式中，V—滴定耗用的氢氧化钠标准溶液的体积，mL;
C—氢氧化钠标准的浓度，mol/L;
M—硫酸试料质量，g;
0.04904—与1.00ml氢氧化钠标准溶液[c(NaOH)=1.000mol/L]相当的硫酸的质量,g。
发烟硫酸中游离三氧化硫的质量分数X2按下式计算:
X2=4.444×(X1-100) (2)
式中 X1—按式(1)算出的发烟硫酸中的质量分数,%；
4.444—游离三氧化硫的换算系数。
【危害与对策】硫酸有极强的腐蚀性和吸水性,能严重烧伤人体，故接触或使用硫酸时必须穿戴规定的防护用具。由于硫酸在溶于水时能产生大量的热,故应特别注意:在配制硫酸水溶液时，一定要将硫酸缓慢地倒入水中，并随时搅拌；千万不要将水倒入酸中！以防发生喷酸事故造成人身伤害。这种规定无论何时、何种情况下，均须严格遵守。
浓度低于76%的硫酸与金属反应时会发会氢气。当氢气在空气中的体积含量达到4%～75%时，便具有爆炸危险，故应加强通风。
失火时，应使用水雾烧灭，或用二氧化碳灭火器。不可使用高压水柱，以防硫酸飞溅。
【包装与贮运】 硫酸应使用陶瓷包装，外套木箱。坛和木箱之间衬以柴草、刨花或细炉渣等物。坛盖用耐酸材料密封。也可使用其他耐酸包装容器。大批量酸可装入专用槽车（船）内运输。选用包装容器时应考虑硫酸的浓度和温度。
应放置在阴凉通风处，防止日晒雨淋，禁止接触火源。不得与爆炸物、氧化剂及有机物等共贮混运。运输时应严格遵守危险物品运输规则。搬运时应加倍小心，严防包装破损。
【用途】硫酸是化学工业中一种极为重要的化工原料。其用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。
硫酸在水处理领域可用作硬水的软化剂、离子交换再生剂、Ph值调节剂、氧化剂和清洗剂等。
其他的用途包括化肥、农药、染料、颜料、医药、塑料、化纤、炸药以及各种硫酸盐的制造，石油的炼制；还用于有色金属的冶炼、钢铁的酸洗处理、制革过程以及炼焦业、轻纺业、国防军工业等行业。 |
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变色卡
楼主
:victory: 这个问题包含三个方面：一是浓硫酸的贮存和输送，二是稀硫酸的贮存和输送，三是浓硫酸的稀释反应。浓硫酸和稀硫酸的的腐蚀原理是不一样的，浓硫酸是氧化性腐蚀，稀硫酸是还原性腐蚀，在78%是分界点，同时我们在选材时除了耐腐蚀还要考虑材料的其他方面的问题，比如价格、耐温性、是否易碎、抗老化性、强度等，以上选玻璃钢和搪玻璃的都不好，搪玻璃价高易碎，耐变温性差，玻璃钢耐老化性差，强度低，硫酸是危险化学品，选择材料要多方考虑。解决方案：一常温浓硫酸用碳钢贮存，高硅铸铁管道输送，合金铸铁专用硫酸泵如厂家昆明嘉和，二是常温稀硫酸用钢滚衬PE、PO、PTFE容器，用钢衬PO、PE、PTFE缠绕复合管，稀硫酸用氟合金泵输送，三硫酸稀释器（180度下）用钢内衬PTFE。硫酸的温度对腐蚀的影响也很大，选择时还要看硫酸的温度，以上仅供参考。