硫磺酸的作用與危害

硫磺酸(Sulfuric acid)的大多數作用源自它的強酸性和親水性。硫磺酸對金屬的腐蝕是由其酸性導致的,這種酸對有機材料(包括人體組織)的影響很大程度上是其具有脫水特性的結果。木頭,紙和棉質衣服等材料接觸這種酸能迅速燒焦。

硫磺酸對金屬有典型的強酸作用,它與這些金屬反應形成金屬硫酸鹽并釋放氫氣。它以這種方式與鐵,鋅和鋁等許多常見金屬反應。稀釋過的酸比高濃度酸反應更強烈。雖然可以用不銹鋼容器存儲濃硫磺酸,但能用于存放這種酸的金屬種類也受到限制。在溢出或滲漏事件發生時如果讓酸接觸金屬,釋放出來的氫氣就有導致爆炸的可能。

硫磺酸是一種非常強大的脫水劑,并且在接觸水時還會釋放大量熱量。如果水中添加這種酸太多,產生的熱會使水馬上煮開,有造成大范圍潑濺的可能。也正是這一原因,濃硫磺酸應緩慢加水稀釋。

硫磺酸的脫水作用解釋了它與一些常見有機材料反應的原因。它會清除水分子包含的氫和氧。例如,碳水化合物包含糖,淀粉和纖維素。硫磺酸會與碳水化合物反應清除氫和氧,留下碳。一個著名的試驗是用濃硫磺酸添加到燒杯中的蔗糖里,并迅速用一塊木炭覆蓋。結果是硫磺酸燒焦木炭和紙,以及構成碳水化合物的物質。

硫磺酸對皮膚的影響也有文字記載,這同樣與這種酸的脫水作用有關。皮膚接觸這種濃酸會在幾秒鐘內導致疼痛和腫脹。如果接觸時間較長,還會造成深度灼傷,甚至有燒焦變成棕色的可能。被硫磺酸灼傷往往會留下永久性疤痕。

在使用硫磺酸時,應始終佩戴保護性手套和安全眼鏡。皮膚被小面積潑上酸,應馬上用水沖洗。大范圍潑濺最好在用水沖洗之前首先揩掉多余的酸。

硫磺酸在室溫環境下不易揮發,因此吸入導致危害的風險不大。但其前驅形式三氧化硫與水接觸造成的強烈反應,有可能產生霧狀硫磺酸水滴,如果吸入,會損害眼睛,呼吸道和肺。例如,慢性接觸硫磺酸霧的工人會給健康造成長期負面影響,并且有致癌的可能。

硫磺酸與其它材料反應有可能產生有害物質。例如,它接觸氯化物,氟化物和溴化物等鹵化物會釋放有毒氣體。接觸氯酸鹽和高錳酸會產生容易引起火災或爆炸的強氧化性化合物。