工業(yè)鹽酸應(yīng)用領(lǐng)域及控制pH及中和堿液作用
作者: 日期:2024-06-05 來源: 關(guān)注:88
鹽酸(hydrochloric acid)是氯化氫(HCl)的水溶液 ,工業(yè)用途廣泛。鹽酸的性狀為無色透明的液體,有強烈的刺鼻氣味,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸(質(zhì)量分數(shù)約為37%)具有極強的揮發(fā)性,因此盛有濃鹽酸的容器打開后氯化氫氣體會揮發(fā),與空氣中的水蒸氣結(jié)合產(chǎn)生鹽酸小液滴,使瓶口上方出現(xiàn)酸霧。鹽酸是胃酸的主要成分,它能夠促進食物消化、抵御微生物感染。
16世紀,利巴菲烏斯正式記載了氯化氫的制備方法。之后格勞勃、普利斯特里、戴維等化學(xué)家也在他們的研究中使用了鹽酸 。工業(yè)革命期間,鹽酸開始大量生產(chǎn)?;瘜W(xué)工業(yè)中,鹽酸有許多重要應(yīng)用,對產(chǎn)品的質(zhì)量起決定性作用。鹽酸可用于酸洗鋼材 ,也是大規(guī)模制備許多無機、有機化合物所需的化學(xué)試劑 ,例如PVC塑料的前體氯乙烯。鹽酸還有許多小規(guī)模的用途,比如用于家務(wù)清潔、生產(chǎn)明膠及其他食品添加劑、除水垢試劑、皮革加工。全球每年生產(chǎn)約兩千萬噸的鹽酸。鹽酸(易制毒-3),根據(jù)《危險化學(xué)品安全管理條例》《易制毒化學(xué)品管理條例》受公安部門管制。生活用途
人類和其他動物的胃壁上有一種特殊的腺體,能把吃下去的食鹽變成鹽酸。鹽酸是胃液的一種成分(濃度約為0.5%),它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最適合的pH值,它還能使食物中的蛋白質(zhì)變性而易于水解,以及殺死隨食物進入胃里的細菌的作用。此外,鹽酸進入小腸后,可促進胰液、腸液的分泌以及膽汁的分泌和排放,酸性環(huán)境還有助于小腸內(nèi)鐵和鈣的吸收。
利用鹽酸可以與難溶性堿反應(yīng)的性質(zhì),制取潔廁靈、除銹劑等日用品。
工業(yè)用途
鹽酸是一種無機強酸溶液,在工業(yè)加工中有著廣泛的應(yīng)用,例如金屬的精煉。鹽酸往往能夠決定產(chǎn)品的質(zhì)量。
分析化學(xué)
在分析化學(xué)中,用酸來測定堿的濃度時,一般都用鹽酸來滴定。用強酸溶液滴定可使終點更明顯,從而得到的結(jié)果更精確。在1標準大氣壓下,20.2%的鹽酸可組成恒沸溶液,常用作一定氣壓下定量分析中的基準物。其恒沸時的濃度會隨著氣壓的改變而改變。
廣州工業(yè)鹽酸常用于溶解固體樣品以便進一步分析,包括溶解部分金屬與碳酸鈣或氧化銅等生成易溶的物質(zhì)來方便分析。
酸洗鋼材
鹽酸一個最重要的用途是酸洗鋼材。在后續(xù)處理鐵或鋼材(擠壓、軋制、鍍鋅等)之前,可用鹽酸反應(yīng)掉表面的銹或鐵氧化物。通常使用濃度為18%的鹽酸溶液作為酸洗劑來清洗碳鋼:
剩余的廢酸常再用作氯化亞鐵溶液,但其中重金屬含量較高,故這種做法已經(jīng)逐漸變少。
酸洗鋼材工業(yè)發(fā)展了鹽酸再生工藝,如噴霧焙燒爐或流化床鹽酸再生工藝等。這些工藝能讓氯化氫氣體從酸洗液中再生。其中最常見的是高溫水解工藝。
將制得的氯化氫氣體溶于水即又得到鹽酸。通過對廢酸的回收,人們建立了一個封閉的酸循環(huán)。副產(chǎn)品氧化鐵在各種工業(yè)加工流程中也有較多應(yīng)用。
控制pH及中和堿液
在工業(yè)中對純度的要求極高時(如用于食品、制藥及飲用水等),常用高純的鹽酸來調(diào)節(jié)水流的pH;要求相對不高時,工業(yè)純的鹽酸已足以中和廢水,或處理游泳池中的水。
用于焰色反應(yīng)
用于檢驗金屬或它們的化合物時常使用焰色反應(yīng),用于檢驗的鉑絲需用稀鹽酸洗凈以除去雜質(zhì)元素的影響。
檢驗物質(zhì)前,應(yīng)將鉑絲用鹽酸清洗,再放到火焰上灼燒,直到火焰呈原來顏色方可實驗。
陽離子交換樹脂的再生
高質(zhì)量的鹽酸常用于陽離子交換樹脂的再生。陽離子交換廣泛用于純凈水生產(chǎn)中,除去溶液中含有的Na+、Ca2+等離子,而鹽酸可以沖掉反應(yīng)后樹脂中的這些離子。一個H+替換一個Na+,Ca2+ 則需要兩個H+。
離子交換樹脂和軟化水在幾乎所有的化學(xué)工業(yè)中都有應(yīng)用,尤其是飲用水生產(chǎn)和食品工業(yè)。
其他應(yīng)用
鹽酸還有許多小規(guī)模的用途,比如皮革加工、食鹽生產(chǎn),以及用于建筑業(yè) 。石油工業(yè)也常用鹽酸:將鹽酸注入油井中以溶解巖石,形成一個巨大的空洞。此法在北海油田的石油開采工業(yè)中經(jīng)常用到。
鹽酸可以溶解碳酸鈣,其應(yīng)用包括除水垢或砌磚使用的石灰砂漿,但鹽酸較為危險,使用時需謹慎。它與石灰砂漿中的碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水:
在明膠、食品、食品原料和食品添加劑的生產(chǎn)中常用到鹽酸。典型例子有阿斯巴甜、果糖、檸檬酸、賴氨酸、酸水解植物蛋白等。這些工藝都使用食品級(非常純)的鹽酸。
健康危害
濃鹽酸(發(fā)煙鹽酸)會揮發(fā)出酸霧。鹽酸本身和酸霧都會腐蝕人體組織,可能會不可逆地損傷呼吸器官、眼部、皮膚和胃腸等。在將鹽酸與氧化劑(例如漂白劑次氯酸鈉或高錳酸鉀等)混合時,會產(chǎn)生有毒氣體氯氣。危害防治
使用鹽酸時,應(yīng)配合個人防護裝備。如橡膠手套或聚氯乙烯手套、護目鏡、耐化學(xué)品的衣物和鞋子等,以降低直接接觸鹽酸所帶來的危險。密閉操作,注意通風(fēng)。操作盡可能機械化、自動化。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩),穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。遠離易燃、可燃物。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與堿類、胺類、堿金屬接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。在鹽酸使用過程中,有大量氯化氫氣體產(chǎn)生,可將吸風(fēng)裝置安裝在容器邊,再配合風(fēng)機、酸霧凈化器、風(fēng)道等設(shè)備設(shè)施,將鹽酸霧排出室外處理。也可在鹽酸中加入酸霧抑制劑,以抑制鹽酸酸霧的揮發(fā)產(chǎn)生。應(yīng)急處理:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū),并進行隔離,嚴格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。也可以用大量水沖洗,清水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏:構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)S檬占鲀?nèi),回收或運至廢物處理場所處置。危險特性:能與一些活性金屬粉末發(fā)生反應(yīng), 放出氫氣。遇氰化物能產(chǎn)生劇毒的氰化氫氣體。與堿發(fā)生中和反應(yīng),并放出大量的熱。具有較強的腐蝕性。有鹽酸存在時的滅火方法:用堿性物質(zhì)如碳酸氫鈉、碳酸鈉、消石灰等中和。也可用大量水撲救。皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘,可涂抹弱堿性物質(zhì)(如堿水、肥皂水等),就醫(yī)。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(yī)。吸入:迅速脫離現(xiàn)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(yī)。食入:用大量水漱口,吞服大量生雞蛋清或牛奶(禁止服用小蘇打等藥品),就醫(yī)。安全標志
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