中文名
硫酸氫鉀
外文名
potassium bisulfate
別名
酸式硫酸鉀
化學式
KHSO4
分子量
136.169
基本信息理化性質計算化學數據用途急救措施消防措施泄露應急處理防護措施安全信息TA說
基本信息
化學式:KHSO4
分子量:136.169
CAS號:7646-93-7
EINECS號:231-594-1
理化性質
物理性質
密度:2.512g/cm3
熔點:214℃
沸點:330℃
外觀:白色結晶性粉末
溶解性:溶於水,不溶於乙醇[1]
化學性質
1、酸性:硫酸氫鉀溶於水發生電離,生成K+、H+、SO42-:KHSO4
K++H++SO42-
2、與乙醇混合,沈澱出不溶的硫酸鉀:
計算化學數據
疏水參數計算參考值(XlogP):無
氫鍵供體數量:1
氫鍵受體數量:4
可旋轉化學鍵數量:0
互變異構體數量:0
拓撲分子極性表面積:85.8
重原子數量:6
表面電荷:0
復雜度:93.2
同位素原子數量:0
確定原子立構中心數量:0
不確定原子立構中心數量:0
確定化學鍵立構中心數量:0
不確定化學鍵立構中心數量:0
***價鍵單元數量:2[1]
用途
主要用作分析試劑、防腐劑和溶劑。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去汙染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。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。
消防措施
危險特性:本身不能燃燒。受高熱分解放出有毒的氣體。具有腐蝕性。
有害燃燒產物:氧化硫、氧化鉀。
滅火方法:消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風向滅火。滅火時盡可能將容器從火場移至空曠處。然後根據著火原因選擇適當滅火劑滅火。
泄露應急處理
隔離泄漏汙染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵口罩,穿防酸服。不要直接接觸泄漏物。
小量泄漏:避免揚塵,小心掃起,收集於幹燥、潔凈、有蓋的容器中。
大量泄漏:收集回收或運至廢物處理場所處置。
防護措施
工程控制:嚴加密閉,提供充分的局部排風。
呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,必須佩戴防塵面具(全面罩)。緊急事態搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿橡膠耐酸堿服。
手防護:戴橡膠耐酸堿手套。
其他防護:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。
安全信息
安全術語
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接觸後,立即用大量水沖洗並征求醫生意見。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴適當的防護服、手套和眼睛/面保護。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
發生事故時或感覺不適時,立即求醫(可能時出示標簽)。
風險術語
R34:Causes burns.
引起灼傷。
R37:Irritating to respiratory system.
刺激呼吸系統。
純硫酸為無色透明油狀液體,具有強吸水性的和氧化性,能使棉布、紙張、木材等碳水化合物脫水碳化,接觸人體能引起嚴重的燒傷。硫酸幾乎能與所有的金屬及其氧化物和氫氧化物反應生成硫酸鹽。
中文名
高純硫酸
外文名
High purity sulfuric acid
制作方法
工業硫酸精餾法、三氧化硫吸收
分子量
98.08
性質
透明油狀液體,吸水性,氧化性
簡介性質用途產品指標含量包裝特點儲運與安全措施制備方法TA說
簡介
超純硫酸又稱為高純硫酸、電子級硫酸。是半導體工業常用的八大化學試劑之壹,消耗量位居第三.主要用於矽晶片的清洗、光刻、腐蝕以及印刷電路板的腐蝕和電鍍清洗。超純硫酸的生產隨著電子工業的發展而發展。國內外制備超純硫酸主要采用兩種方法:壹種是工業硫酸精餾法(分為常壓精餾和減壓精餾兩種),在精餾過程中常需外加強氧化劑將硫酸中的低價態硫和有機物氧化成硫酸;另壹種是將三氧化硫氣體直接吸收來制取硫酸,通常采用超純水或超純硫酸直接吸收潔凈的三氧化硫。前者適用於小規模生產,而後者可以用於大規模生產。
性質
純硫酸為無色透明油狀液體,具有強吸水性和氧化性,能使棉布、紙張、木材等碳水化合物脫水碳化,接觸人體能引起嚴重的燒傷。硫酸幾乎能與所有的金屬及其氧化物和氫氧化物反應生成硫酸鹽。
用途
硫酸是化學工業的基本原料之壹,主要用於制造無機化學肥料、有色金屬的冶煉、鋼鐵酸洗、石油精煉以及石油化工,紡織印染、國防軍工、農藥、醫藥制革和煉焦等工業部門。
產品指標含量
指標名稱
指標
純度規格
分析純
化學純
總酸度%≥
95-98
95-98
灼燒殘渣(以硫酸鹽計)%≥
0.001
0.005
氯化物(Cl)%≥
0.00003
0.00005
硝酸鹽(NO3 )%≥
0.00005
0.0005
銨鹽(NH4 )%≥
0.0002
0.001
鐵(Fe)%≥
0.00005
0.0001
銅(Cu)%≥
0.00001
0.0001
砷(As)%≥
0.0000003
0.000005
鉛(Pb)%≥
0.00001
0.0001
還原高錳酸鉀物質(以SO2 計)%≥
0.0005
0.001
收起
包裝特點
塑料桶包裝、包裝有明顯的“腐蝕性物品”標誌。
儲運與安全措施
1,可以露天堆放,壹般不要放在水泥地上。
2,不可與堿類、金屬粉末、有機物等***儲藏混運。
3,硫酸腐蝕性強,勿與眼睛、皮膚直接接觸,以免燒傷,遇硫酸濺到皮膚應立即設法擦幹,然後用大量清水沖洗30分鐘以上,嚴重者送醫院治療。[1]
制備方法
減壓蒸餾
在壹定真空度下采用減壓蒸餾法收集蒸餾硫酸。
降膜結晶
1,結晶過程:調節恒溫槽冷卻液溫度至所需溫度,使結晶器降溫至恒定;結晶器內加入少量晶種掛膜,按壹定料液流量輸送進料酸壹蒸餾酸,並按壹定的降溫速率降溫,冷卻至結晶終點,停止進料酸輸送。
2,發汗過程:將恒溫槽按壹定的步長升溫,以提高結晶器溫度,使晶體部分熔化以汗液形式排出,升溫至發汗終點停止。
3,熔融過程:升高結晶器溫度,使晶體全部熔化,即得產品。
檢測方法
硫酸質量分數按GB/T534--2002《工業硫酸》中“硫酸含量的測定和發煙硫酸中遊離三氧化硫含量的計算”進行測定和計算。工業硫酸中雜質離子含量采用原子吸收光譜法(PE-5100-PC型原子吸收光譜儀)進行測定;粗晶體和產品中雜質離子含量采用電感耦合等離子體質譜法測定。
硫酸是壹種無機化合物,化學式是H2SO4,是硫的最重要的含氧酸。純凈的硫酸為無色油狀液體,10.36℃時結晶,通常使用的是它的各種不同濃度的水溶液,用塔式法和接觸法制取。前者所得為粗制稀硫酸,質量分數壹般在75%左右;後者可得質量分數98.3%的濃硫酸,沸點338℃,相對密度1.84。
硫酸是壹種最活潑的二元無機強酸,能和絕大多數金屬發生反應。高濃度的硫酸有強烈吸水性,可用作脫水劑,碳化木材、紙張、棉麻織物及生物皮肉等含碳水化合物的物質。與水混合時,亦會放出大量熱能。其具有強烈的腐蝕性和氧化性,故需謹慎使用。是壹種重要的工業原料,可用於制造肥料、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、蓄電池等,也廣泛應用於凈化石油、金屬冶煉以及染料等工業中。常用作化學試劑,在有機合成中可用作脫水劑和磺化劑。
中文名
硫酸
外文名
Sulfuric acid
化學式
H2SO4
分子量
98.078
CAS登錄號
7664-93-9
發現歷史
在古代中國,稀硫酸被稱為“綠礬油”。 在公元650~683年(唐高宗時),煉丹家孤剛子在其所著《黃帝九鼎神丹經訣》卷九中就記載著“煉石膽取精華法”,即幹餾石膽(膽礬)而獲得硫酸。
硫酸發現於公元8世紀。阿拉伯煉丹家賈比爾通過幹餾硫酸亞鐵晶體得到硫酸。壹些早期對化學有研究的人,如拉齊、賈比爾等,還寫了有關硫酸及與其相關的礦物質的分類名單;其他壹些人,如伊本·西拿醫師,則較為重視硫酸的種類以及它們在醫學上的價值。[1]
在17世紀,德國化學家格勞伯(Johann Rudolf Glauber)將硫與硝酸鉀混合蒸汽加熱制出硫酸,在這過程中,硝酸鉀分解並氧化硫令其成為能與水混合並變為硫酸的三氧化硫(SO3)。於是,在1736年,倫敦藥劑師Joshua Ward用此方法開拓大規模的硫酸生產。
在1746年,John Roebuck則運用這個原則,開創鉛室法,以更低成本有效地大量生產硫酸。經過多番的改良後,這個方法在工業上已被采用了將近兩個世紀。[2]由John Roebuck創造的這個生產硫酸的方法能制造出濃度為65%的硫酸,後來,法國化學家約瑟夫·路易·蓋-呂薩克以及英國化學家John Glover將其改良,使其能制造出濃度高達78%的硫酸,可是這濃度仍不能滿足壹些工業上的用途。
在18世紀初,硫酸的生產都依賴以下的方法:金屬硫化礦被燃燒成為低價硫酸鹽,該物質可在壹定溫度下分解為相應的金屬氫氧化物和氣態的硫氧化物,再利用該氧化物生產硫酸。可惜,此過程的龐大成本阻礙了濃硫酸的廣泛運用。[2]由約翰·道爾頓在1808年繪制的早期硫酸分子圖顯示了硫酸有壹個位於中心的硫原子並與三個氧原子建立***價鍵,如右圖。
約翰·道爾頓在1808年繪制的早期硫酸分子圖
後來,到了1831年,英國制醋商人Peregrine Phillips想到了接觸法,能以更低成本制造出三氧化硫以及硫酸,這種方法在現今已被廣泛運用。
存在情況
地球
酸雨中含有硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)與大氣中的水反應,生成亞硫酸(H2SO3),亞硫酸又被大氣中的氧氣氧化,生成硫酸,隨雨水落到地面 ,引起酸性土壤的形成。改良酸性土壤通常用堿性物質進行中和。自然界中,很多含硫的礦物質,例如硫化亞鐵,在發生氧化反應後形成硫酸,所形成的液體為高度酸性,能氧化殘留的金屬物,釋出有毒的氣體。在生物界,有壹種海蛞蝓(Notaspidean pleurobranchs)也能噴射含硫酸的分泌物來禦敵。
金星
硫酸能在金星的上層大氣中找到。這主要出自於太陽對二氧化硫,二氧化碳及水的光化作用。波長短於160nm的紫外光子能光解二氧化碳,使其變為壹氧化碳及原子氧。原子氧非常活躍,它與二氧化硫發生反應變為三氧化硫。三氧化硫進壹步與水產生反應釋出硫酸。硫酸在金星大氣中較高較冷的地區為液體,這層厚厚的、離星球表面約45~70公裏的硫酸雲層覆蓋整個星球表面。這層大氣不斷地釋出酸雨。
在金星裏,硫酸的形成不斷循環。當硫酸從大氣較高較冷的區域跌至較低較熱的地區時被蒸發,其含水量越來越少而其濃度也就越來越高。當溫度達300℃時,硫酸開始分解為三氧化硫以及水,產物均為氣體。三氧化硫非常活躍並分解為二氧化硫及原子氧,原子氧接著氧化壹氧化碳令其變為二氧化碳,二氧化硫及水會從大氣中層升高到上層,它們會發生反應重新釋出硫酸,整個過程又再壹次循環。
木衛二
由伽利略號探測器傳來的影像顯示,硫酸亦有可能出現於木星的其中壹個衛星——木衛二,但有關細節仍存有爭議。[3]
管制信息
硫酸(易制毒-3),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。[6]
物理性質
純硫酸壹般為無色油狀液體,密度1.84 g/cm3,沸點337℃,能與水以任意比例互溶,同時放出大量的熱,使水沸騰。加熱到290℃時開始釋放出三氧化硫,最終變成為98.54%的水溶液,在317℃時沸騰而成為***沸混合物。硫酸的沸點及粘度較高,是因為其分子內部的氫鍵較強的緣故。由於硫酸的介電常數較高,因此它是電解質的良好溶劑,而作為非電解質的溶劑則不太理想。硫酸的熔點是10.371℃,加水或加三氧化硫均會使凝固點下降。
硫酸的結構式及鍵長
濃度的差異
盡管可以制出濃純凈的硫酸,並且室溫下是無限穩定的(所謂的分解成恒沸物的反應發生在接近沸點的高溫之下),但是純硫酸凝固點過高(283.4K),所以為了方便運輸通常制成98%硫酸,故壹般所說的“高濃度硫酸”指的便是濃度為98%的硫酸。另外,硫酸在不同的濃度下有不同的應用,以下為壹些常見的濃度級別:
硫酸分子的球棍模型
H2SO4比重
相應密度(kg/L)
濃度(mol/L)
俗稱
10%
1.07
~1
稀硫酸
29~32%
1.25~1.28
4.2~5
鉛酸蓄電池酸
62~70%
1.52~1.60
9.6~11.5
室酸、肥料酸
展開全部
硫酸亦可被制成其他形態。例如,將高濃度的SO3通入硫酸可制成發煙硫酸,有關發煙硫酸的濃度,人們通常以SO3的百分比作準或者是H2SO4的百分比作準,兩者均可。壹般所稱的“發煙硫酸”的濃度為45%(含109%H2SO4)或65%(含114.6% H2SO4)。當SO3與H2SO4比例為1:1產物為焦硫酸(H2S2O7),焦硫酸為固體,熔點為36℃。
極性與導電性
純硫酸是壹種極性非常大的液體,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,這個過程被稱為質子自遷移。發生的過程是:
化學性質
腐蝕性
純硫酸加熱至290℃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,沸點為338°C。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是壹種超酸體系,酸性強於純硫酸,但是廣泛存在壹種誤區,即稀硫酸的酸性強於濃硫酸,這種想法是錯誤的。的確,稀硫酸第壹步電離完全,產生大量的水合氫離子H3O+;但是濃硫酸和水壹樣,自身自偶電離會產生壹部分硫酸合氫離子H3SO4+,正是這壹部分硫酸合質子,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。
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:
上述與HNO3的反應所產生的
,有助於芳香烴的硝化反應。
濃硫酸特性
1.脫水性
脫水指濃硫酸脫去非遊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。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,脫水時按水的組成比脫去。物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化,反應時,濃硫酸按水分子中氫氧原數的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子或脫去非遊離態的結晶水,如五水硫酸銅(CuSO4·5H2O)。可被濃硫酸脫水的物質壹般為含氫、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,被脫水後生成了黑色的炭,這種過程稱作炭化。壹個典型的炭化現象是蔗糖的黑面包反應。在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,水加適量,攪拌均勻。然後再加入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,反應放熱,還能聞到刺激性氣體。
濃硫酸迅速蝕穿毛巾
同時進行碳與濃硫酸反應:
2.強氧化性
還原產物
濃硫酸由於還原劑的量,種類的不同可能被還原為SO2,S或H2S:[4]
例如,還原劑過量時,HBr,H2S和HI分別將濃硫酸還原為不同物質:[4]
還原劑量不同時,產物也可能有所不同:[4]
相關反應
(1)與金屬反應
①常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。②加熱時,濃硫酸可以與除銥,釕之外的所有金屬(包括金,鉑)反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身被還原成SO2,S,H2S或金屬硫化物。
在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。
(2)與非金屬反應
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。
[5]
(3)與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幹燥。
稀硫酸特性
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、可與氫前金屬在壹定條件下反應,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;
6、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。
檢驗
所需藥品:經過鹽酸酸化的氯化鋇溶液,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,如果產生白色沈澱;向溶液中加入鎂粉後生成可燃性氣體,則待測溶液中含有硫酸。但此方法僅限中學階段。
常見誤區
稀硫酸在中學階段,壹般當成
,兩次完全電離,其實不是這樣的。根據硫酸酸度系數pKa1=-3.00,pKa2=1.99,其二級電離不夠充分,在稀硫酸中HSO4-=可逆=H++SO42-,並未完全電離,1mol/L的硫酸壹級電離完全,二級電離約電離1%,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約30%。
應用領域
工業用途
冶金及石油工業
用於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,都必須每軋壹次用硫酸洗滌壹次。另外,有縫鋼管、薄鐵皮、鐵絲等在進行鍍鋅之前,都要經過用硫酸進行酸洗。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裏,需要酸洗的鋼材壹般約占鋼總產量的5%~6%,而每噸鋼材的酸洗,約消費98%的硫酸30~50kg。
用於石油工業汽油、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,以濃硫酸來幹燥氯氣、氯化氫氣等;無機鹽工業中,如冰晶石、硼砂、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、硫酸鉛、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(有時也指CrO3)、氫氟酸、氯磺酸;有機酸如草酸、醋酸等的制備,也常需要硫酸作原料。
完全不同 首先 硫酸氫鉀是壹個鹽 其次 它的酸性沒有硫酸強 最後 稀硫酸是混合物 而硫酸氫鉀是純凈物。