大家都知道,硫酸是一种在我们生活中 “低调” 却 “能量巨大” 的化学物质,在工业和实验室等领域有着极为广泛的应用。但与此同时,它也是一个不折不扣的 “危险分子”,若使用不当或存储有误,分分钟就能引发意外,带来严重危害。今天,咱们就来好好聊聊硫酸这一特别的存在。
一,硫酸的性质:独特而 “犀利”
1,物理性质
浓硫酸看起来是无色、无味且像油一样粘稠的液体。它密度大,沸点颇高,还很难挥发,并且能和水以任意比例互溶。这些物理特性,让硫酸在很多化学反应中扮演着特殊角色。
2,化学性质
(1)稀硫酸的 “常规操作”:稀硫酸具有酸的通性,能与酸碱指示剂 “互动”,和活泼金属、金属氧化物、碱以及某些盐发生反应。比如说,把锌粒放入稀硫酸中,会看到有气泡不断冒出,这就是稀硫酸和锌发生了置换反应,产生了氢气。
(2)浓硫酸的 “特殊技能”
吸水性:在点滴板中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸,会看到固体由原本漂亮的蓝色变为灰白色,而溶液依然无色。这是因为浓硫酸展现了它强大的吸水性,能够吸收气体、液体中的水分子,甚至连固体中的结晶水也不放过,正因如此,它常被用作干燥剂。在一些精密仪器的保存环境中,就会用到浓硫酸来保持干燥,防止仪器因受潮而损坏。
脱水性:把少量浓硫酸滴在纸片、火柴梗上,会发现滴有浓硫酸的地方迅速炭化变黑。这是浓硫酸脱水性的体现,它能把有机物中的氧、氢元素按照水的组成比脱去,使得有机物碳化。曾经就有新闻报道,有人不小心将浓硫酸滴到衣服上,衣服瞬间就被腐蚀出洞,这就是脱水性在作祟。吸水性是直接 “拿” 现成的水,而脱水性是从有机物中 “造” 水,不管哪种,都体现了浓硫酸强烈的腐蚀性。
氧化性:在试管中放入一块铜片,加热,用湿润的品红试纸检验放出的气体,把反应后的溶液倒在水中稀释。会观察到加热后反应发生,产生的气体能使湿润的品红试纸褪色,溶液稀释后呈蓝色。这表明浓硫酸具有强氧化性,除了金(Au)、铂(Pt)以外,绝大多数金属都能和浓硫酸 “过招”。以铜和浓硫酸的反应生成硫酸铜,二氧化硫和水,在这个反应中,浓硫酸既体现了氧化性,又展现了酸性。不过,有个特殊情况要注意,常温下,铁、铝在浓硫酸中会在表面形成一层致密的氧化物保护膜,也就是发生钝化现象,这层保护膜阻碍了反应的进一步进行。所以,我们可以用铁、铝制容器来装盛冷的浓硫酸,这也是利用了浓硫酸的这一特性来实现安全储存。
二,硫酸泄漏事故:危害巨大,不容忽视
某地曾发生过一起硫酸泄漏事故,这一事件如同在平静湖面投下巨石,引发轩然大波。硫酸泄漏后,对当地的人和环境都造成了极大的冲击。许多人因为吸入硫酸挥发的气体,出现了各种健康问题,比如呼吸道受到刺激,引发咳嗽、呼吸急促,甚至导致肺部水肿,严重影响了呼吸功能。还有些人的皮肤不小心接触到泄漏的硫酸,造成了不同程度的灼伤,痛苦不堪。
在生态环境方面,硫酸泄漏到土壤中,改变了土壤原本的酸碱度,使得土壤变得酸性极强,许多植物无法在这样恶劣的环境中生存,大片植被枯萎死亡。如果泄漏的硫酸流入水体,那对水生生物来说更是一场灾难,会导致大量鱼类等水生生物死亡,破坏整个水生态系统的平衡。