Как получают серную кислоту
Химическое соединение могут получать из различной минеральной основы – квасцов, железной руды, купороса. Однако, все исходные реагенты содержат в составе серу, поэтому процесс получения кислоты заключается в сжигании основы путём химических реакций.
Самый распространённый метод получения серной кислоты в промышленности – контактный. Он имеет ряд преимуществ перед другими способами получения, так как даёт минимальный выброс токсичных веществ в атмосферу. Процесс осуществляется путём обжига влажного пирита, в результате чего выделяется водяной пар, сернистый газ и кислород. Далее, эти вещества проходят специальную обработку в электрофильтре и сушильной камере, где их избавляют от примесей, а также остатков водяных паров. Окисление с помощью катализатора при оптимальных условиях (повышенном давлении и температуре 420-500С) даёт оксид серы, который растворяют с 2% воды и получают серную кислоту.
Сферы применения
| Сфера | Описание |
| Сельское хозяйство | Моногидрат из серной кислоты используют, как основной компонент минеральных, азотных и фосфорных удобрений для сельскохозяйственных культур. |
| Металлургия | С помощью 25% раствора H2SO4 проверяют качество стальных изделий, производят очистку металла для дальнейшего покрытия медью, хромом или никелем. |
| Пищевая промышленность | Пищевая добавка Е513 имеет в составе серную кислоту. |
| Добывающая промышленность | Для выделения элементов (урана, циркония) из руд. |
| Медицина | Соединения с серной кислотой активно используют для изготовления лекарственных препаратов. Особенно популярен раствор магний сульфата, который вводят роженицам для облегчения процесса родов. |
| Нефтяная промышленность | Для очистки нефтепродуктов. |
| Строительство | Входит в состав скрепляющих и отделочных материалов. |
| Производство | Из вещества производят красители, пластмассу, аккумуляторы, текстиль, моющие и взрывчатые вещества. |
| Применение в быту | Серная кислота активно используется для очищения металла от ржавчины и популярна среди автомобилистов. |
Серная кислота — что это и где ее применяют
Серная кислота или купоросное масло — жидкость, имеющая маслянистую структуру и чаще всего бесцветная (иногда она бывает светло-желтой). Специфического запаха не имеет, обладает способностью легко растворяться в воде.
Наибольшей опасности подвергаются люди, работающие на производстве, где задействован реагент, а используют его:
- в производстве удобрений минерального типа,
- для обработки различных руд и их очищения,
- для изготовления красящих веществ и различных химических материалов,
- в свинцовых аккумуляторах в качестве вещества-электролита,
- в производстве тканей,
- в нефтяной промышленности,
- в производстве продуктов в качестве пищевой добавки.
Несмотря на высокую агрессивность и опасность реагента, он широко используется во многих сферах промышленности.
Читайте также: Почему запретили марганцовку и как ее теперь можно приобрести
Класс опасности для человека
Существует несколько видов концентрации раствора H2SO4. Для одних целей используют 100% раствор, для других – его сильно разбавляют. От этого напрямую зависит и степень опасности кислоты для человека. Например, 10% раствор может вызвать лёгкое отравление серной кислотой, а вещество в чистом виде вызывает химические ожоги и повреждения внутренних органов.
Класс опасности серной кислоты, установленный ГОСТом – 2. Помимо H2SO4, ко 2 классу относятся свинец, мышьяк, цианид, формальдегид и другие токсичные вещества, многие из которых находятся в ограниченном доступе. Все они являются высокоопасными.
О кислотах.
Кислота соляная
HCI прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость. Хранить в герметичных резервуарах, изготавливаемых из материалов, стойких к соляной кислоте.Срок хранения не ограничен. Едкая, не горючая жидкость. Дымится на воздухе. Пары соляной кислоты раздражают верхние дыхательные пути и слизистые оболочки глаза.
Серная кислота
H2SO4 Без цвета и запаха. Одна из самых сильных кислот. Получается при сжигании серы или богатых серой руд; образующийся при этом сернистый газ окисляют в безводный серный газ, который поглощается водой с образованием серной кислоты. Чистая серная кислота (моногидрат) — бесцветная, прозрачная, сиропообразная жидкость; уд. в. 1,842, при 0″ застывает, при 290″ кипит, образуя пары серного газа. С водой смешивается во всех пропорциях, при этом выделяется большое количество тепла, вследствие чего во избежание разбрызгивания нужно приливать серную кислоту в воду, а не наоборот. Действует разрушающим образом на растительные и животные ткани и вещества, отнимая у них воду, вследствие чего они обугливаются. Растворяет большинство металлов, образуя сернокислые соли. На свинец действует слабо. Техническая серная кислота и олеум должны храниться в емкостях из стали или спецстали, как нефутерованных, так и футерованных кислотоупорным кирпичом или кислотоустойчивым материалом.
Плавиковая кислота (фтороводородная кислота) HF Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла. Это кислота средней силы, разъедает стекло и другие силикатные материалы, поэтому плавиковую кислоту хранят и транспортируют в полиэтиленовой таре. Сильно ядовита. Обладает слабым наркотическим действием. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк легких. Ей присвоен второй класс опасности для окружающей среды. При попадании на кожу в первый момент не вызывает сильной боли, легко и незаметно всасывается, но через короткое время вызывает отёк, боль, химический ожог и общетоксическое действие. Симптомы от воздействия слабо концентрированных растворов могут появиться через сутки и даже более после попадания их на кожу. Специфические антидоты практически отсутствуют, поэтому при сорбции кожей смертельной дозы фтороводорода человек может жить несколько суток (на наркотиках), но без надежды на спасение.
Иодоводород
HI Бесцветный удушливый газ, сильно дымит на воздухе. Является сильной кислотой.Иодоводород используют в лабораториях как восстановитель во многих органических синтезах, а также для приготовления различных иодсодержащих соединений.
Сероводород, сернистый водород
H2S Бесцветный газ с неприятным запахом. Ядовитый газ тяжелее воздуха с неприятным запахом тухлых яиц. Очень токсичен. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть. При небольших концентрациях довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц», и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус. При большой концентрации не имеет запаха.
Синильная кислота
HCN бесцветная легкоподвижная жидкость с запахом горького миндаля. Очень слабая одноосновная кислота. Пары синильной кислоты горят на воздухе фиолетовым пламенем. Синильная кислота и ее соли очень ядовиты. По токсичности синильная кислота превосходит многие известные яды. Поэтому с синильной кислотой и ее солями следует обращаться очень осторожно. Следует помнить, что от прибавления сильных кислот к цианидам сразу же выделяется синильная кислота, которая может быть причиной тяжелых, а иногда и смертельных отравлений. Отравления могут давать и различные соединения синильной кислоты (хлорциан, бромциан и др.).
Сернистая кислота
H2SO3 Растворы H2SO3 всегда имеют резкий специфический запах (похожий на запах зажигающейся спички). Сернистая кислота и её соли применяют как восстановители, для беления шерсти, шелка и других материалов, которые не выдерживают отбеливания с помощью сильных окислителей (хлора). Сернистую кислоту применяют при консервировании плодов и овощей.
Азотная кислота
Читайте также: Унитиол – описание препарата, инструкция по применению, отзывы
HNO3 Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску.Азотная кислота является сильным окислителем, концентрированная азотная кислота окисляет серу до серной, а фосфор — до фосфорной кислот. HNO3 — сильная кислота. Ее соли — нитраты — получают действием HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Соли азотной кислоты — нитраты — широко используются как удобрения. При этом практически все нитраты хорошо растворимы в воде.
Азотистая кислота
HNO2 слабая одноосновная кислота, существует только в разбавленных водных растворах, окрашенных в слабый голубой цвет, и в газовой фазе. Соли азотистой кислоты называются нитритами или азотистокислыми. Нитриты гораздо более устойчивы, чем HNO2 Азотистая кислота токсична, причём обладает ярко выраженным мутагенным действием.
Ортофосфорная кислота
H3PO4 твёрдое вещество при комнатной температуре, бесцветные гигроскопичные кристаллы. Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют её 85 % водный раствор (бесцветная сиропообразная жидкость без запаха). Растворима также в этаноле и других обычных растворителях. H3PO4 — трехосновная кислота средней силы. При взаимодействии с очень сильной кислотой, например НClO4, фосфорная кислота проявляет признаки амфотерности — образуются соли фосфорила. Ортофосфорная кислота зарегистрирована в качестве пищевой добавки E338. Применяется как регулятор кислотности в газированных напитках.
Ожог
Случается, что пренебрежение мерами безопасности при работе с химическим веществом приводит к попаданию серной кислоты на кожу, что становится причиной получения тяжёлых травм. Разбавленные растворы этого вещества вызывают ожоги первой или второй степени, в то время, как более концентрированная кислота может вызвать более тяжелые травмы.
Ожог серной кислотой может случиться не только на производстве, но и в быту. Поэтому важно знать, какие меры необходимо принять в первую очередь, ведь химический ожог кислотой сильно отличается от термической травмы.
Первая помощь при ожоге серной кислотой:
- освободить травмированное место от одежды, так как это может вызвать распространение вещества по другим участкам тела;
- промыть рану прохладной водой в течении 30 минут. Кратковременный контакт с водой или использование влажных салфеток может стать причиной водного испарения и усиления ожога, именно поэтому промывание должно быть непрерывным;
- после промывания, рану необходимо обработать или раствором пищевой соды (столовая ложка на 1 литр воды);
- если ожог произошёл в районе лица и химикаты попали в глаза, их нужно промыть слабым раствором марганцовки.
Читайте
Лечение
В первую очередь больного нужно доставить в больницу, где лечащий врач назначит необходимое лечение. Оно состоит из уменьшения болевых симптомов и восстановления кожного покрова. Для окончательно выздоровления назначаются различные препараты:
- для обеззараживания – перекись водорода 3%, Хлоргексидин или Мирамистин;
- устранение воспалительного процесса – Декспантенол;
- обезболивание – мазь Мефенат, таблетки Парацетамола;
- заживление и регенерация кожи – Бепантен, Левомеколь;
- для открытых ран используют спрей Олазоль или Бепатнол.
Почему опасна H2SO4
Серная кислота (H2SO4) – это жидкое, бесцветное, маслянистое вещество, которое является сильным растворителем. Отравиться можно при контакте кожи или слизистых оболочек с раствором кислоты или при вдыхании ее паров.
Пары серной кислоты оказывают токсическое действие уже при концентрации в воздухе 0,008 мг/л, а уровень в 0,18 мг/л является смертельным для человека.
H2SO4 на территории нашей страны активно используют в промышленности и в быту:
- при производстве минеральных удобрений;
- в горной промышленности для обработки руд;
- для изготовления красителей;
- в качестве электролита в аккумуляторах;
- в текстильном производстве;
- в нефтяной промышленности;
- в пищевой промышленности в качестве добавки Е 513 (стабилизатора).
В основном используют растворы со слабой и средней концентрацией вещества: 10%, 32%. Использование кислоты с концентрацией выше 45% на территории России ограничено и строго контролируется, так как из-за выбросов металлургических и химических предприятий, содержащих оксиды серы, возникают кислотные дожди.
Влияние серной кислоты на организм человека зависит от пути попадания отравляющего вещества в организм и от его концентрации. Чаще всего отравление возникает из-за нарушения правил обращения с опасными веществами в промышленности и быту.
Отравление парами
Как известно, серная кислота способна принимать форму пара. Вдыхание этих паров может привести к раздражению, а в последствии и повреждению внутренних органов. Признаки отравления парами серной кислоты невозможно спутать с симптомами недомогания другого вида: наблюдается резкое потемнение некоторых участков тела, происходит раздражение слизистых оболочек, носовое кровотечение, боль в пищеводе. Ожог горла может спровоцировать болезненные спазмы, затрудняющие дыхание.
Первая помощь
При первых признаках отравления больному нужно выпить средство, обволакивающее желудок. Это поможет притупить боль в области живота и временно сведёт воздействие кислоты к возможному минимуму. Для этого отлично подойдёт известковая вода, стакан подсолнечного или оливкового масла. Другим способом избавления от химиката является экстренная очистка желудка путём провоцирования рвоты, при этом пить воду строго запрещено. Глаза необходимо промыть слабым раствором марганцовки и закапать Новокоином.
Лечение
Лечение интоксикации должно проводиться только в стационаре. Повреждение внутренних органов и слизистых оболочек крайне опасно и может стать причиной летального (смертельного) исхода, достаточно 5 мг вещества, попавшего внутрь организма. Поэтому избегать скорейшего обращения в больницу не рекомендуется.
Помощь
Оказание первой помощи в случае отравления серной кислотой – залог быстрого выздоровления.
Читайте также: Как восстановить легкие после пневмонии и коронавируса?
Только своевременная реакция на произошедшее и правильные действия помогут пострадавшему быстро справиться с проблемой и вернуться в нормальному образу жизни без ужасных последствий.
При попадании внутрь
Если вредная кислота попала в организм человека, первое, что нужно сделать – это промыть желудок обильным количеством теплой воды до полного выведения вещества из организма. После этого пострадавший должен выпить половину стакана растительного масла для того, чтобы купировать воздействие кислоты.
Необходимо сразу вызвать медицинского специалиста, так как последствия подобного отравления могут быть крайне серьезными, и только медик сможет установить диагноз и назначить соответствующее лечение.
Видео: что будет, если серная кислота попадет на кожу?
При попадании на кожу
Если вещество попало на кожу человека, необходимо немедленно промыть поврежденное место проточной водой, при этом процедуру рекомендуется производить не менее десяти минут. Разрешается использование мыла или раствора щелочи.
При этом вызов медицинских специалистов или обращение в больницу также обязательны – ожоги могут быть крайне серьезными, что угрожает здоровью и жизни пациента.
При любом контакте с химическим веществом важно соблюдать осторожность. Только так вы избежите неприятных последствий, а работа на предприятии или в саду не доставит дискомфорта.
Правила работы с серной кислотой (профилактика)
Работа с серной кислотой требует особых мер предосторожности:
- защита дыхательных органов противогазом;
- защитная одежда с повышенной степенью защиты (кислостойкие сапоги, очки и маска из оргстекла);
- непосредственная близость к водопроводу, дабы промыть рану в случае травмирования;
- пролитое вещество необходимо нейтрализовать и тщательно смыть водой;
Важно запомнить, что в случае разбавления H2SO4 водой, именно кислота тонкой струйкой добавляется в воду. Если сделать наоборот, произойдёт реакция, логичным и неприятным исходом которой станет взрыв с выбросом концентрированных капель химиката.
Профилактика
Чтобы не произошло отравление, необходимо придерживаться определенных правил.
- Работать с соединением разрешено только в специальной защитной одежде и очках из органического стекла.
- Помещение нужно периодически проветривать.
- Использовать противогаз во время работы.
- Соблюдать технику безопасности и проходит инструктаж.
Такая профилактика поможет уберечься от отравления этой жидкостью.
Отравления серной кислотой представляет довольно серьезную опасность для любого человека. Такая интоксикация вполне может закончиться летальным исходом, если вовремя не принять необходимые меры.