硫磺酸的作用与危害

硫磺酸(Sulfuric acid)的大多数作用源自它的强酸性和亲水性。硫磺酸对金属的腐蚀是由其酸性导致的,这种酸对有机材料(包括人体组织)的影响很大程度上是其具有脱水特性的结果。木头,纸和棉质衣服等材料接触这种酸能迅速烧焦。

硫磺酸对金属有典型的强酸作用,它与这些金属反应形成金属硫酸盐并释放氢气。它以这种方式与铁,锌和铝等许多常见金属反应。稀释过的酸比高浓度酸反应更强烈。虽然可以用不锈钢容器存储浓硫磺酸,但能用于存放这种酸的金属种类也受到限制。在溢出或渗漏事件发生时如果让酸接触金属,释放出来的氢气就有导致爆炸的可能。

硫磺酸是一种非常强大的脱水剂,并且在接触水时还会释放大量热量。如果水中添加这种酸太多,产生的热会使水马上煮开,有造成大范围泼溅的可能。也正是这一原因,浓硫磺酸应缓慢加水稀释。

硫磺酸的脱水作用解释了它与一些常见有机材料反应的原因。它会清除水分子包含的氢和氧。例如,碳水化合物包含糖,淀粉和纤维素。硫磺酸会与碳水化合物反应清除氢和氧,留下碳。一个著名的试验是用浓硫磺酸添加到烧杯中的蔗糖里,并迅速用一块木炭覆盖。结果是硫磺酸烧焦木炭和纸,以及构成碳水化合物的物质。

硫磺酸对皮肤的影响也有文字记载,这同样与这种酸的脱水作用有关。皮肤接触这种浓酸会在几秒钟内导致疼痛和肿胀。如果接触时间较长,还会造成深度灼伤,甚至有烧焦变成棕色的可能。被硫磺酸灼伤往往会留下永久性疤痕。

在使用硫磺酸时,应始终佩戴保护性手套和安全眼镜。皮肤被小面积泼上酸,应马上用水冲洗。大范围泼溅最好在用水冲洗之前首先揩掉多余的酸。

硫磺酸在室温环境下不易挥发,因此吸入导致危害的风险不大。但其前驱形式三氧化硫与水接触造成的强烈反应,有可能产生雾状硫磺酸水滴,如果吸入,会损害眼睛,呼吸道和肺。例如,慢性接触硫磺酸雾的工人会给健康造成长期负面影响,并且有致癌的可能。

硫磺酸与其它材料反应有可能产生有害物质。例如,它接触氯化物,氟化物和溴化物等卤化物会释放有毒气体。接触氯酸盐和高锰酸会产生容易引起火灾或爆炸的强氧化性化合物。