硫酸 Sulfuric acid

編號系統(tǒng)

CAS號：7664-93-9

MDL號：MFCD00064589

EINECS號：231-639-5

RTECS號：WS5600000

BRN號：2037554

PubChem號：24873388

物性數(shù)據(jù)

1.性狀：純品為無色透明油狀液體，無臭。^[1]

2.熔點（℃）：10~10.49^[2]

3.沸點（℃）：330^[3]

4.相對密度（水=1）：1.84^[4]

5.相對蒸氣密度（空氣=1）：3.4^[5]

6.飽和蒸氣壓（kPa）：0.13（145.8℃）^[6]

7.臨界壓力（MPa）：6.4^[7]

8.辛醇/水分配系數(shù)：-2.2^[8]

9.溶解性：與水、乙醇混溶。^[9]

10.熔點（oC,98%）：10.46

11.熔點（oC,95.05%）：-16.5

12.熔點（oC,90.65%）：-25

13.沸點（oC,101.3kPa,98%）：210～338

14.沸點（oC,101.3kPa,95%）：297

15.沸點（oC,101.3kPa,90.6%）：259

16.折射率（94.11%）：1.42879

17.折射率（60.98%）：1.40998

18.黏度（mPa·s,25oC,98.3%）：20.2

19.比熱容（KJ/(kg·K),16~20oC,100%）：1.39

20.蒸發(fā)熱（KJ/(kg/mol),326oC）：50.16

21.生成熱（KJ/mol,SO2·O·H2O）：224.00

22.生成熱（KJ/mol,SO3·H2O）：89.26

23.生成熱（KJ/mol,H2SO4·H2O）：40.83

24.壓縮系數(shù)（18.2~22oC,63%,8.1MPa）：0.0000242

25.壓縮系數(shù)（18.2~22oC,91.7%,8.1MPa）：0.0000250

26.電導(dǎo)率（S/m,18oC,30%）：0.7388

27.電導(dǎo)率（S/m,18oC,85%）：0.098

28.電導(dǎo)率（S/m,18oC,90%）：0.1102

29.電導(dǎo)率（S/m,18oC,99.4%）：0.0085

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1、急性毒性：LD50：2140 mg/kg(大鼠經(jīng)口) LC50：510mg/m3，2小時(大鼠吸入)；320mg/m3，2小時(小鼠吸入)

2、硫酸有極強的腐蝕性和吸水性，能嚴重?zé)齻梭w，故接觸或使用硫酸時，工作人員必須做好防護。含量低于76%的硫酸與金屬反應(yīng)時會放出氫氣。

3、稀釋硫酸時，只能將濃硫酸逐漸加入到水中，切不可將水加入濃硫酸中以免發(fā)生危險。吸入高濃度硫酸酸霧能引起上呼吸道刺激癥狀，嚴重者發(fā)生喉頭水腫，支氣管炎，細支氣管肺炎和肺水腫等。皮膚接觸濃硫酸引起嚴重灼傷。濺入眼內(nèi)引起結(jié)膜炎、水腫，角膜渾濁以至穿孔。口服濃硫酸1mL即可致死。TJ 36-79規(guī)定車間空氣中最高容許濃度為2mg/m3。

4.急性毒性^[10]

LD50：2140mg/kg（大鼠經(jīng)口）

LC50：510mg/m³（大鼠吸入，2h）；320mg/m³（小鼠吸入，2h）

5.刺激性^[11]  家兔經(jīng)眼：1380μg，重度刺激。

6.亞急性與慢性毒性^[12]  牛長期每天攝入含硫酸的飲水（劑量110~190mg/kg），出現(xiàn)疲乏，外觀極度衰弱，以致轉(zhuǎn)入死亡。狗長期攝入含硫酸（115mg/kg）飲水，出現(xiàn)腹瀉。

7.致癌性^[13]  IARC致癌性評論：G1，確認人類致癌物。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

1.生態(tài)毒性^[14]  TLm：42mg/L（48h）（食蚊魚）；49mg/L（48h）（藍鰓太陽魚）

2.生物降解性  暫無資料

3.非生物降解性  暫無資料

4.其他有害作用^[15]  該物質(zhì)對環(huán)境有危害，應(yīng)特別注意對水體和土壤的污染。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：13.92

2、摩爾體積（cm³/mol）：44.5

3、等張比容（90.2K）：148.8

4、表面張力（dyne/cm）：124.1

5、極化率（10^-24cm³）：5.52

計算化學(xué)數(shù)據(jù)

1、疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：-1.4

2、氫鍵供體數(shù)量：2

3、氫鍵受體數(shù)量：4

4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

5、互變異構(gòu)體數(shù)量：無

6、拓撲分子極性表面積（TPSA）：83

7、重原子數(shù)量：5

8、表面電荷：0

9、復(fù)雜度：81.3

10、同位素原子數(shù)量：0

11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15、共價鍵單元數(shù)量：1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.暴露在空氣中迅速吸收水分，也能奪取有機物如糖、木等中的水分子而碳化。冷卻時能凝成結(jié)晶，此結(jié)晶在10.37℃熔化。但液態(tài)硫酸易形成過冷液體。純硫酸在290℃沸騰，98.3%的硫酸為恒沸物，沸點為330℃。濃硫酸有強烈的吸水性，是良好的干燥劑。

2.與水混溶。濃硫酸對一些無機和有機化合物都有一定的溶解能力，雖然可作某些反應(yīng)的溶劑使用，但是長時間在高溫處于穩(wěn)定狀態(tài)的化合物很少。例如己烷、庚烷、辛烷等在室溫下與硫酸不反應(yīng)，但加熱到硫酸的沸點附近則可發(fā)生磺化反應(yīng)。乙烯被硫酸吸收后生成乙烯硫酸酯。丙烯更易被硫酸吸收生成丙烯硫酸酯及其他各種化合物。硫酸吸收乙炔后生成磺酸酯。濃硫酸可以溶解聚酰胺，例如具有下列結(jié)構(gòu)的聚酰胺可以溶解在濃度為80%~100%的硫酸中，特別是在95%以上的硫酸中，室溫下穩(wěn)定，性能良好。甚至含6%~7%SO3的發(fā)煙硫酸也常用作這類聚合物的溶劑。

3.化學(xué)性質(zhì)：硫酸加熱到290℃時開始分解，放出三氧化硫。317℃形成共沸混合物，轉(zhuǎn)變成組成為98.54%的水溶液。濃硫酸與水混合時產(chǎn)生大量的熱。濃硫酸對多種化合物都有脫水作用。例如蔗糖、紙等都因脫水而游離出碳。乙醇與濃硫酸一起加熱時脫水變成乙烯。一般有機化合物除發(fā)生脫水作用外，還可發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和磺化反應(yīng)等。與金屬反應(yīng)時，因硫酸的濃度、反應(yīng)溫度、金屬種類的不同，可以生成H2、H2S、SO2、S以及金屬硫化物等。硫酸與金屬氧化物生成硫酸鹽。冷的濃硫酸與鐵、鋁不作用。苯與濃硫酸煮沸20~30分鐘生成苯磺酸。醇類一般發(fā)生酯化反應(yīng)，烯丙醇與60%硫酸作用生成烯丙醇硫酸酯。硫酸可以與水以任何比例混合并放出大量的熱量,混合時,只能將酸緩慢倒入水中,切不可把水往酸里加,以防止酸液表面局部過熱引起酸液噴濺。硫酸是無機強酸,腐蝕性強,幾乎能溶解所有的金屬。硫酸具有較強的吸水性和氧化性,能使棉布、紙張、木材等脫水炭化,或使有機物磺化、硫酸化,接觸皮膚會引起嚴重的灼燒。

4.穩(wěn)定性^[16]  穩(wěn)定

5.禁配物^[17]  堿類、強還原劑、易燃或可燃物、電石、高氯酸鹽、雷酸鹽、硝酸鹽、苦味酸鹽、金屬粉末等

6.避免接觸的條件^[18]  水

7.聚合危害^[19]  不聚合

8.分解產(chǎn)物^[20]  氧化硫

貯存方法

儲存注意事項^[21]  儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。保持容器密封。應(yīng)與易（可）燃物、還原劑、堿類、堿金屬、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。

合成方法

1.目前國內(nèi)生產(chǎn)蓄電池硫酸有吹出法、蒸餾法。國外有從硫酸廠發(fā)煙硫酸獲取純凈三氧化硫，通人特制的蒸餾水配制的濃度為98%吸收硫酸循環(huán)吸收塔，可制得高質(zhì)量蓄電池硫酸。吹出法將具有一定壓力的干凈空氣直接通人工業(yè)硫酸中，將溶解在硫酸中的二氧化硫吹出來，直至合格為止。蒸餾法將工業(yè)硫酸加熱蒸發(fā)，使液體硫酸變成硫酸蒸氣，通過冷凝器把硫酸蒸氣冷凝，制得蓄電池硫酸成品。硫酸的提純法：在工業(yè)濃硫酸中加入約1%（質(zhì)量分數(shù)）的鉻酸酐，澄清后轉(zhuǎn)入耐高溫玻璃制的蒸餾瓶中，蒸餾瓶包上石棉，以粗玻璃管為冷凝器。在負壓下進行蒸餾，可蒸出80%～85%。向蒸出的酸中緩慢地通入H2S氣體16h，并靜置二天后再重新蒸餾，去掉開頭和最后10%的餾分即可獲取純度較高的硫酸。濃硫酸具有很強的腐蝕性，操作時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施。另外從發(fā)煙硫酸中蒸出三氧化硫，并使之與蒸餾水反應(yīng)也可以制得試劑級的硫酸。

2.（1）精餾法　以工業(yè)硫酸為原料，經(jīng)精餾，冷凝、分離、超凈過濾除去雜質(zhì)，得無色透明的BV1級硫酸。（2）蒸餾法　以工業(yè)硫酸為原料，通過蒸餾法純化原料，冷凝分離除去雜質(zhì)，并經(jīng)微孔濾膜過濾除去塵埃顆粒，制得無色透明的MOS級和低塵高純級硫酸。

3.由硫、硫化鐵礦、石油精制處理物，以接觸法制取。用作食品添加劑時，限用此法。

4.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸都以接觸法為主,其主要分為三個階段:焙燒黃鐵礦或硫燃燒制得SO2;在 V 2O5 催化下將 SO2 氧化為SO3;用 9 8 . 3% 的濃H2SO4吸收SO3 得發(fā)煙硫酸,加稀酸調(diào)整含量為9 8%,即得產(chǎn)品。

5.（1）硫磺法　由硫磺制取二氧化硫氣體，再將二氧化硫催化氧化，生成三氧化硫，最后將三氧化硫與水接觸制取硫酸。（2）硫鐵礦法　硫化鐵礦為原料，經(jīng)焙燒得到二氧化硫，經(jīng)凈化，氧化成三氧化硫，用稀硫酸吸收得到成品。

用途

1.為分析和實驗室廣泛使用的試劑。鋇、鍶和鉛的沉淀物，有機物分析及合成中吸收水分，磺化作用，縮合作用與硝酸混合用于硝化作用。MOS級適用于電子工業(yè)半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)之用。

2.可用作硬水的軟化劑、離子交換再生劑、pH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑和洗滌劑等。還可用于化肥、農(nóng)藥、染料、顏料、塑料、化纖、炸藥以及各種硫酸鹽的制造。在石油的煉制、有色金屬的冶煉、鋼鐵的酸洗處理、制革過程以及煉焦業(yè)、輕紡業(yè)、國防軍工都有廣泛的應(yīng)用。強酸性清洗腐蝕劑。在集成電路制造工藝中主要用于硅片清洗。

3.硫酸在合成藥物、合成染料、炸藥、石油煉制、金屬冶煉、合成洗滌劑、機械、農(nóng)藥、化肥等方面都有著廣泛的應(yīng)用。除作為強的無機酸使用外，還用作脫水劑、氧化劑、助硝化劑、酸洗劑、磺化劑和催化劑等。此外硫酸還可用作高熔點聚酰胺的溶劑，用于紡絲原液的制造。

4.用作強酸性清洗腐蝕劑，可與雙氧水配合使用。

5.用作酸、加工助劑。用于含醇飲料、干酪等。用于由淀粉水解制葡萄糖。或調(diào)節(jié)水解條件，以制造含25%以上糊精的淀粉糖漿。用2%～4%的硫酸溶液去除柑橘內(nèi)的果皮以制造柑橘罐頭。精煉食用油時使用濃硫酸（添加約1%）于15～20℃攪拌，使油脂中的有機物脫水炭化后，經(jīng)水洗除去。啤酒生產(chǎn)中防止CO2的損失。

6.用于生產(chǎn)化學(xué)肥料，在化工、醫(yī)藥、塑料、染料、石油提煉等工業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。^[22]

安全信息

危險運輸編碼：UN 1830 8/PG 2

危險品標(biāo)志：腐蝕

安全標(biāo)識：S26 S30 S45

危險標(biāo)識：R35

文獻

[1~22]參考書：危險化學(xué)品安全技術(shù)全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

曾用CAS：7664-93-6

表征圖譜