Серная кислота icon

Серная кислота



НазваниеСерная кислота
Дата конвертации10.07.2012
Размер250.64 Kb.
ТипРеферат
1. /Серная кислота.docСерная кислота


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ


РЕФЕРАТ


ТЕМА: СЕРНАЯ КИСЛОТА


Студент 4/39 Леонтьева А.В.

Руководитель Куприяновская А.П.


г. Иваново, 2007 г.


СОДЕРЖАНИЕ


Антропогенные и естественные источники поступления

серной кислоты в окружающую среду…………………………………………5

Физические и химические свойства серной кислоты…………………………7

Получение и применение серной кислоты……………………………….........9

Пути миграции и трансформации серы, серной кислоты и ее

соединений в окружающей среде……………………………………………..14

Токсикологическая характеристика серной кислоты и её

санитарно-гигиенические нормативы…………………………………….......18

Методы контроля за содержанием серной кислоты в

окружающей среде, неотложная помощь при отравлении и

средства индивидуальной защиты…………………………………………….22

Список используемой литературы…………………………………………….25


«Едва ли найдётся другое, искусственно добываемое

вещество, столь часто применяемое в технике, как

серная кислота. Там, где техническая деятельность

развита, там потребляется и много серной кислоты».

Д.И. Менделеев.


Что это за вещество, которое принято называть кровью химии, хлебом химической промышленности?


Алхимикам удалось получить серную кислоту ещё в Х веке при прокаливании некоторых сульфатов (купоросов). Отсюда произошло историческое название – купоросное масло. Электронная и структурная формулы.

Так как сера находится в 3-м периоде периодической системы, то правило октета (восьмиэлектронная структура) не соблюдается и атом серы может приобрести до двенадцати электронов. Электронная и структурная формулы серной кислоты следующие:


Н :О: :О: H – O O

S S

H :O: :O: H – O O


Антропогенные и естественные источники поступления

серной кислоты в окружающую среду


Соединения серы попадают в атмосферу, как естественным путем, так и в результате антропогенной деятельности.

Источники естественной эмиссии серы и её соединений.

• Биологические процессы разрушения, происходящие в биосфере.

Анаэробные бактерии заболоченных зон приливов и отливов, устьев рек, некоторых почв, разрушая органические вещества, об­разуют газообразные соединения серы. Пред­полагается, что выделение серы биологичес­ким путем превышает 30-40 млн. т/год, что составляет около 1/3 всего выделенного ко­личества серы;

• Вулканическая деятельность. При из­вержении вулканов в атмосферу наряду с большим количеством диоксида серы попа­дают сероводород, сульфаты и элементар­ная сера. Это в среднем около 2 млн. т се­ры (2 % от общего количества выбросов).

• Поверхность океанов. Выброс соедине­ний серы незначителен.


Антропогенные источники серы и её соединений.

Наряду с естественными источниками загрязнения атмосферы соединениями серы все возрастающее значение имеет антропо­генная деятельность. На ее долю приходится 59-69% от общего количества выбросов серы в атмосферу:

• Переработка и сжигание различных ви­дов топлива (каменный и бурый угли, торф, нефть и нефтепродукты, древесина).

• Выбросы предприятий черной и цвет­ной металлургии (плавка серосодержащих руд), коксохимических и цементных заво­дов, предприятий по производству синтети­ческих волокон, аммиака, целлюлозы, сер­ной кислоты, серы.


Химические процессы образова­ния кислотных осадков

Основные химические реакции, лежащие в основе поступления диоксида серы в атмосфе­ру из природных источников, — это окисление сероводорода кислородом воздуха, или озоном:

2H2S + ЗО2 = 2Н2О + 2SO2;

H2S + О3 = Н2О + SO2.

Деятельность человека, приводящая к обра­зованию SO2, в основном связана с сжиганием природных сульфидов (всем известная реак­ция обжига пирита, сульфида цинка и т.д.):

800 °С

4 FeS2 + 11 О2 = 2Fe2O3 + 8SO2;

800 °С

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2.

Далее в атмосфере диоксид серы превра­щается в оксид cepы (VI):

2SO2 + О2 = 2SO3.

Следует оговорить усло­вия протекания этого процесса. В чистом воздухе вероятность окисления диоксида се­ры мала. Но пылевые частицы, несущие ок­сиды и соли металлов (например, железа и марганца), выполняют роль катализаторов. Кроме того, окислению способствуют повы­шенная влажность воздуха, туманы (раство­ренный диоксид серы окисляется быстрее). При протекании этого процесса имеет место фотохимическое окисление.

Образованный оксид серы (VI) — серный ангидрид, растворяясь в воде, превращается в серную кислоту:

SO3 + Н2О = H2SO4.


Физические и химические свойства серной кислоты


Физические свойства.

Серная кислота — бесцветная, тяжелая (р=1,84 г/см3), нелетучая маслянистая жидкость. Крайне гигроскопична. Поглощает влагу с выделением большого количества тепла. При растворении ее в воде происходит очень сильное разогревание, поэтому нельзя вливать воду в концентрированную серную кислоту – произойдёт разбрызгивание кислоты. Для разбавления надо серную кислоту приливать небольшими порциями к воде.

Безводная серная кислота растворяет до 70% оксида серы(VI). При обычной температуре она не летуча и не имеет запаха. При нагревании отщепляет оксид серы шесть до тех пор, пока не образуется раствор, содержащий 98,3% серной кислоты. Безводная серная кислота почти не проводит электрический ток.


Химические свойства.

Разбавленная серная кислота обладает общими свойствами, характерными для всех кислот.


Химические свойства серной кислоты общие с другими кислотами.

1. Водный раствор изменяет окраску индикаторов: лакмус – красный, метилоранж – розовый.

2. Разбавленная серная кислота реагирует с металлами, расположенными в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода:

H2SO4 + Zn  ZnSO4 + H2

+ + SO42- +Zn°  Zn2+ +SO42- +H2°

2H+ + Zn°  Zn 2+ + H2

металлы, стоящие в ряду стандартных электродных потенциалов после водорода, с разбавленной серной кислотой не реагируют.

3. Реагирует с основными и амфотерными оксидами:

H2SO4 + MgO  MgSO4 + H2O

+ + SO42- + MgO  Mg 2+ +SO42- +H2O

2H+ + MgO  Mg 2+ + H2O

4. Взаимодействует с основаниями:

H2SO4 + 2KOH  K2SO4 + H2

+ + SO42- + 2K+ + OH -  2K+ +SO42- + 2H2O

2H+ + OH -  H2O

Если кислота взята в избытке, то образуется кислая соль:

H2SO4 + NaOH  Na HSO4 + H2O

5. Реагирует с солями, вытесняя из них другие кислоты:

3H2SO4 + Ca3 (PO4) 2  3Ca SO4 + 2H3PO4


Специфические химические свойства серной кислоты.

Концентрированная серная кислота при обычной температуре со многими металлами не реагирует. Поэтому безводную серную кислоту можно хранить в железной таре и перевозить в стальных цистернах.

1. Концентрированная серная кислота — сильный окислитель: при нагревании она реагирует почти со всеми металлами (исключение Аu, Pt и некоторые другие). В этих реакциях в зависимости от активности металла и условий выделяются SO2, H2S, S, например:

Cu + 2H2SO4  CuSO4 + SO2 + 2H2O

2. Концентрированная серная кислота энергично реагирует с водой с образованием гидратов:

H2SO4 + n H2O  H2SO4n H2O

Концентрированная серная кислота способна отщепить от органических веществ водород и кислород в виде воды, обугливая органические вещества:

C 12H22 O11 + nH2 SO4 = 12C + nH2 SO4n H2O

3. Характерной реакцией на серную кислоту и ее соли является взаимодействие с растворимыми солями бария:

H2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2HCl

+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl -  BaSO4 + 2Н+ + 2Cl

Ba2+ + SO42-  BaSO4

Выпадает белый осадок, который не растворяется ни в воде, ни в концентрированной азотной кислоте.


Получение и применение серной кислоты


Применение.

Нет кислоты, которая была бы нужнее и применялась бы чаще, чем серная. По разнообразию применения серная кислота занимает первое место среди кислот.

Главным образом её применяют в качестве полуфабриката; многочисленные предприятия по производству серной кислоты перерабатывают её далее в различных процессах.

Серная кислота является важнейшим продуктом основной химической промышленности, занимающейся производством неорганических кислот (соляной, плавиковой, фосфорной, уксусной и т. д.) щелочей, солей, минеральных удобрений и хлора.

Много серной кислоты идёт для очистки нефтепродуктов – бензина, керосина и смазочных материалов – от вредных примесей. В машиностроении серной кислотой очищают поверхность металла от оксидов перед покрытием (никелированием, хромированием и др.). Серная кислота необходима также для получения красителей, взрывчатых веществ, средств для консервирования, ядохимикатов, медикаментов и моющих средств.

Почти всем предприятиям металлургической и горнодобывающей промышленности серная кислота необходима для обогащения руд. В промышленности концентрированную серную кислоту используют для сушки газов. Серная кислота служит электролитом в свинцовых аккумуляторах. В сельском хозяйстве она используется для борьбы с сорняками ( гербицид).

Неслучайно перспективные планы развития химической промышленности каждой страны предусматривают увеличение производства серной кислоты и числа требующихся для этого многочисленных установок.


Производство серной кислоты контактным способом


Сырье. Серную кислоту можно получить из серы и ее соединений (рис. 1).




Сернокислотные заводы расположены в различных районах страны. На каждом заводе используют тот или иной вид сырья, который добывают поблизости. В последние годы в развитии сернокислотного производства все больше намечается тенденция к комплексному использованию природного сырья. Например, используют оксид серы (IV), образующийся при обжиге сульфидов цветных металлов и сероводорода, который выделяется при коксовании каменного угля или при переработке некоторых природных газов. Так соблюдается принцип комбинирования различных химических производств.

Получение оксида серы (IV). На многих сернокислотных заводах оксид серы (IV) получают путем обжига серного колчедана (пирита):

4FeS2 +11О2  2Fe2O3 + 8SO2


Экспериментальным путем установлены закономерности изменения скорости реакции обжига пирита.

Зависимость скорости реакции от условий обжига пирита

1. При пропускании вместо воздуха чистого кислорода увеличивается концентрация одного из реагирующих веществ; следовательно, увеличивается скорость реакции.

2. При дроблении пирита увеличивается поверхность соприкосновения реагирующих веществ, что вызывает увеличение скорости реакции. Но при образовании слишком мелких частиц происходит слеживание, образуется плотный слой, через который кислород почти не проходит. Поверхность соприкосновения реагирующих веществ уменьшается. Это приводит к снижению скорости реакции.

3. При повышении температуры обжига до 800 °С возрастает доля молекул с достаточной кинетической энергией и скорость реакции увеличивается. При более высокой температуре происходит спекание частиц, и скорость реакции падает.

Так как реакция обжига пирита является экзотермической, то температура поднимается выше оптимальной, т. е. выше 800 °С. Следовательно, избыточную теплоту нужно отводить и использовать для других целей, например для получения водяного пара.

Учеными был решен вопрос о степени измельчения пирита. Известно, что для повышения скорости обжига пирит следует дробить по возможности мельче. Однако спекание мелких частиц препятствует доступу кислорода. Ученые пришли к выводу, что, применяя принцип противотока, т. е. подавая в печь тонко измельченный пирит сверху и продувая воздух снизу, можно отрегулировать подачу воздуха, чтобы частицы пирита разрыхлялись и оставались в подвижном состоянии. Такой слой мелких частиц назвали кипящим, так как он напоминает кипящую жидкость, через которую прорываются пары. Частицы пирита могут быть очень мелкими: в кипящем слое они не слеживаются и хорошо смешиваются с воздухом. Поэтому процесс обжига происходит очень быстро. Если раньше для обжига пирита требовалось 5—6 ч, то при обжиге в кипящем слое требуется лишь несколько секунд. Работа таких печей полностью механизирована: в печь непрерывно ленточным транспортером подается измельченный пирит, а компрессорами вдувается воздух. Образующийся оксид серы (IV) автоматически отводится для дальнейшей переработки. Заданный технологический режим (температура, подача воздуха и измельченного пирита) регулируется автоматически.

Очистка оксида серы (IV). Необходима тщательная очистка оксида серы (IV), так как примеси отравляют катализатор, т. е. теряются его каталитические свойства. Чтобы удалить из газовой смеси пыль ее пропускают через аппарат, называемый циклоном (рис. 2). Он состоит из двух цилиндров, вставленных один в другой. Смесь газов поступает в наружный цилиндр и движется по спирали сверху вниз. Под действием движения газов в циклоне частицы пыли отбрасываются к стенке наружного цилиндра, падают вниз и удаляются.



Рис. 2. Производство серной кислоты


Наиболее мелкие пылинки остаются в газе. Для их удаления смесь направляют в электрофильтры. Эти аппараты состоят из металлических сеток, между которыми протянута тонкая проволока. К ней подводят постоянный электрический ток высокого напряжения (60 000 В). Проволока заряжается отрицательно, а сетка — положительно. Смесь газов поступает в камеру снизу. В результате действия сильного электрического поля пылинки приобретают отрицательный заряд, притягиваются к сетке, где теряют свой заряд, и падают в специальный бункер.

От водяных паров газовую смесь очищают в сушильной башне. В эту башню газовая смесь поступает снизу, а сверху противотоком стекает концентрированная серная кислота. Для увеличения поверхности соприкосновения газа и жидкости башню заполняют керамическими кольцами.

Окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI). После тщательной, очистки оксид серы (IV) и воздух поступают в контактный аппарат, где под влиянием катализатора (V2O5) происходит окисление:

В контактном аппарате находятся полки, на которых помещен слоями катализатор — оксид ванадия (V) V2O5. Благодаря катализатору окисление оксида серы (IV) происходит при более низкой температуре и равновесие химической реакции смещается вправо.

Получение серной кислоты гидратацией оксида серы (VI). Охлажденный в теплообменнике оксид серы (VI) направляют в поглотительную башню. Казалось бы, что оксид серы (VI) следует поглощать водой. Однако вместо воды применяют серную кислоту с массовой долей 98%.

Почему же для поглощения оксида серы (VI) нельзя использовать воду? Оказывается, оксид серы (VI) до соприкосновения с водой реагирует с ее парами, и образуются мелкие капельки серной кислоты — сернокислотный туман, который водой не поглощается. Над концентрированной серной кислотой водяной пар практически отсутствует. Оксид серы (VI) поглощается концентрированной серной кислотой, реагируя с содержащейся в ней водой:

Получается безводная серная кислота, при растворении в которой оксида серы (VI) образуется олеум.

Процесс производства серной кислоты непрерывный: обжиг пирита в печи, поступление оксида серы (IV) и воздуха в очистительную систему, а затем в контактный аппарат, подача оксида серы (VI) в поглотительную башню.

Общие принципы сернокислотного производства. Производство серной кислоты относится к производствам основной химической промышленности, создающей необходимые предпосылки для развития всех других химических производств. Основные научные принципы (механизация и автоматизация производственных процессов, создание оптимальных условий для протекания химических реакций, использование теплоты химических реакций и др.), являются общими и применяются почти на всех других химических производствах.


Пути миграции и трансформации серы, серной кислоты и ее

соединений в окружающей среде


Годовые выбросы в атмосферу оксида серы (IV) в мире составляют 140—150 млн. т — это более 70 млн. т элементарной серы, а годовое потребление серы для получения серной ки­слоты едва ли достигает половины этого ко­личества. Некоторая часть оксида серы (IV) попадает в воздух и окисляется до сер­ной кислоты, обладающей сильной токсич­ностью и высокой коррозионной активностью. Так, в Южной Скандинавии количество, сер­ной кислоты выпадающей с осадками на землю составляет около 1 г/м2 в год. Однако и сам оксид серы (IV) причиняет значитель­ный ущерб животному и растительному миру.

В океане, морях и почве в анаэробных усло­виях идет процесс восстановления серы из сульфатов в сероводород микробами.




Рис. 3. Пути трансформации серной кислоты.


Влияние кислотных осадков на че­ловека и окружающую среду

При рассмотрении этого вопроса можно выделить объекты, в первую очередь подвер­гающиеся воздействию кислотных осадков: водные экосистемы, почвы, леса, человек и созданные им объекты.

Значение рН для водных экосистем чрезвычайно важно, так как от него зависит деятельность практически всех ферментов, гормонов и других белков в организме, регулирующих метаболизм, рост и развитие жи­вых организмов.

Выпадение осадков с повышенной кис­лотностью ведет к серьезным изменениям и в почве. Во-первых, происходит выщелачи­вание алюминия и тяжелых металлов — пе­реход их из связанного состояния в свобод­ную ионную форму. В таком виде они прони­кают в живые организмы (растения, живот­ных) и накапливаются там. Кроме того, по­вышенная концентрация ионов водорода приводит к вымыванию биогенов (ионы во­дорода вытесняют катионы калия, кальция, аммония, удерживаемые отрицательно заря­женными частицами гумуса и глины). Дефи­цит биогенов в почве может вызвать замед­ление роста растений и повысить их уязви­мость для естественных врагов при неблаго­приятных погодных условиях.

Следует отметить, что большинство почв на планете, обладая буферной емкостью, по­ка справляются с нейтрализацией кислот­ных осадков (обычно буферная емкость под­держивается известняком). Но возможнос­ти любого буфера ограниченны.

Вначале вещества, содержащиеся в буфе­ре, нейтрализуют кислотные осадки и рН почвенного раствора меняется незначитель­но. Когда же буферные возможности почвы исчерпываются, происходит резкое пониже­ние значения рН даже при незначительном поступлении кислоты в почву.

Известно негативное влияние кислотных осадков на лесные массивы. Опыты с моде­лированием кислотных дождей в теплицах продемонстрировали, что кислоты нарушают защитный восковой покров листьев, делая растения более уязвимыми для насекомых, грибов и других патогенных организмов. Особенно страдают хвойные леса. Часто про­исходит дефолиация — сброс хвои и листвы.

На леса кислотные осадки оказывают и косвенное влияние — через почву.

В последнее время участились случаи гу­бительного влияния, как прямого, так и кос­венного, кислотных осадков на человека. Например, доказана прямая зависимость между выпадением кислотных осадков и забо­леваниями детей, живущих в г. Черновцы. В лечебные учреждения города в конце августа 1988 г. стали обращаться родители с малень­кими детьми, у которых выпадали волосы. Этому предшествовали катаральные явления, бронхоспазм, повышенная возбудимость, бес­сонница. Через 1—3 дня дети совсем лиша­лись волос, чаще всего это наблюдалось у бе­локурых голубоглазых детей в возрасте 2 — 4 лет. Общее число пострадавших достигло 113 человек. К счастью, началось постепенное восстановление волосяного покрова практи­чески у всех заболевших детей. Микроанали­тические методы позволили предположить, что названные симптомы — проявление ток­сического действия металлов, в частности таллия, повышенное содержание которого было обнаружено в почве, пробе воды, стека­ющей с крыш в некоторых районах города. Таллий был обнаружен в выпавших волосах и слюне детей. В волосах детей было также най­дено большое количество алюминия. Появле­ние таллия стало следствием выпадения кис­лотных осадков, обусловленных техногенны­ми выбросами.

На здоровье человека серьезное воздейст­вие оказывает сернистый газ. Диоксид се­ры — наиболее вредный газ из числа распро­страненных загрязнителей воздуха. Он осо­бенно опасен для здоровья людей, страдающих заболеваниями дыхательных путей. Ус­тановлена линейная корреляция между кон­центрацией сернистого газа в воздухе и часто­той заболевания населения хроническим бронхитом:

у = 14,5х - 13,3,

где у — процент заболевших бронхитом, х — концентрация сернистого газа в возду­хе, мг/м3.

Таким образом, при концентрации диок­сида серы в воздухе 0,5 мг/м3 заболевает бронхитом 6 % населения, а при концентра­ции 6,8 мг/м3 — заболевает практически каждый. Эти прогнозы совпадают с резуль­татами исследований, проведенных в Герма­нии и других европейских странах.

Кислотные осадки ускоряют разрушение строений, скульптур, выполненных челове­ком. Известняк и мрамор — излюбленные материалы для оформления фасадов зданий и сооружения памятников. Взаимодействие кислоты и известняка приводит к его быст­рому выветриванию и эрозии. Учащимся можно предложить самим составить уравне­ние реакции и записать его в ионном виде:

СаСО3 + 2 Н+ --- Са2+ + Н2О + СО2.


Меры борьбы с кислотными осад­ками

Борьба с кислотными осадками может быть направлена, с одной стороны, на их пре­дупреждение, а с другой — на их нейтрализа­цию.

1. Например, осуществляют известкова­ние почв, водоемов, но это может привести к изменению кальциевого баланса воды или почвы и к таким изменениям в экосистемах, результаты которых будут непредсказуемы.

2. Предупредительные меры связаны, прежде всего, с сокращением выбросов кис­лотообразующих веществ. По мнению уче­ных, сокращение таких выбросов всего на 50 % фактически приостановило бы даль­нейшее подкисление окружающей среды.

Добиться этого можно разными способа­ми: заменой топлива (применение низкосер­нистого угля, низкосернистой нефти, природ­ного газа), промыванием угля (измельчение и химическая очистка угля от серы перед сжиганием). Можно сжигать топливо в псевдо-сжиженном слое (в смеси с песком и извес­тью), под действием вдуваемого снизу возду­ха смесь как бы кипит, при этом сера удаля­ется вместе с золой. Применение скрубберов (жидких фильтров) также сокращает неже­лательные выбросы. Газообразные продукты сгорания пропускаются через распыленный водный раствор извести. Сернистый газ (а также углекислый газ, вызывающий парниковый эффект) поглощается гидроксидом кальция.

SO2 + Са(ОН)2 = CaSO3 + Н2О;

СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3 + Н2О;

2SO2 + О2 + Са(ОН)2 = 2CaSO4 + 2Н2О.

Важное значение приобретает замена су­ществующих ТЭЦ на альтернативные элект­ростанции (солнечные, ветряные, приливные, АЭС), которые, предотвращая выбросы окси­дов серы и азота, еще и экономят энергию.


Токсикологическая характеристика серной кислоты и её

санитарно-гигиенические нормативы


Токсическое действие

ПДКр.з. = 1[О.57, О.71 м]

ПДКм.р. = 0,3[О.52, О.47 м]

ПДКс.с. = 0,1[О.52, О.47 м]

Растения. При наличии в атмосфере аэрозоля H2SO4, при выпадении кислотных дождей листовые пластинки растений, произрастающих в 1—2 км от предприятия, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель.

Гидробионты. Действие серной кислоты на гидробионтов:

Концентрация

мг/л

Вид

Действие

1,25

Луна-рыба

Токсическое

6,25

Форель

Токсическое через 24 ч

7,36

Окунь ушастый

» » 60 ч

20,0

Молодь ушастого

Гибель




окуня




10-20

Дафни»

Токсическое через 48 ч

38

»

» » 24 ч

50

»

» » 1— 3 ч

138

Карась

Гибель через 5 — 6 ч


Общий характер действия на теплокровных. Преимуществен­но раздражающий эффект при ингаляционном воздействии и выраженные раздражающий и прижигающий эффекты при мест-нон аппликации. В производственных условиях при длительном воздействии вызывает расстройства, главным образом, со сто­роны дыхательных путей.

Для человека пороговая концентрация аэрозоля H2S04 по изме­нению зрительной хронаксии составляет 0,73 мг/м3, концентра­ция 0,3 мг/м3—недействующая. По восприятию запаха и раз­дражению слизистой пороговая концентрация 0,6—0,85 мг/м3, по реакции подавления темновой адаптации 0,63—0,73 мг/м3; по нарушению альфа-ритма на ЭЭГ 0,63 мг/м3; по образованию электрокортикального условного рефлекса 0,4 мг/м3 (Буштуева и др.). Кратковременная ингаляция аэрозоля H2S04 в концен­трации 0,1 мг/м3 не вызывала изменений у обследуемых лиц ни во время экспозиции, ни в течение суток после ее окончания.

По воздействию на процессы мукоцилиарного клиренса, ко­торый, по современным представлениям, является одним из за­щитных факторов, способствующих удалению всякого рода аэро­золей из дыхательных путей, пороговая концентрация H2S04 составляет 100 мкг/м3. При часовой ингаля­ции аэрозоля H2S04 с субмикронными размерами частиц кон­центрация около 1 мг/м3, не влияя на показатели дыхательной механики, ингибирует бронхиальный мукоцилиарный клиренс из легких; показатель трахеального клиренса при этом не изме­няется.

У всех добровольцев-испытуемых 5—15-минутное ингаля­ционное воздействие тумана H2S04 с размерами частиц до 1 мкм вызвало увеличение частоты дыхания, снижение дыха­тельного объема легких и ухудшение самочувствия (явление раздражения) при концентрации 3,0 мг/м3. У лиц, подвергав­шихся на заводе аккумуляторных батарей воздействию тумана H2S04 в концентрации 0,5 мг/м3, неприятные ощущения были очень незначительными, при 2,0 мг/м3 отмечалось раздражение слизистой оболочки носа и гортани, при 3—4 мг/м3 — отчетли­вый дискомфорт, при 6,0 мг/м3 — резко выраженные неприят­ные ощущения. При 10—60-минутном вдыхании аэрозоля в кон­центрации 39,4 мг/м3 (температура воздуха 18,4 °С, относи­тельная влажность 62 %, размер частиц 0,09 мкм) испытуемые отмечали явления раздражения, а сопротивление легких возра­стало на 36—100 %. При повторном воздействии '(концентрация 20,8 мг/м3, 30 мин, температура воздуха 24,5 °С, относительная влажность 91 %, размер частиц 1,54 мкм) из-за сильного кашля и раздражения гортани люди с трудом переносили экспозицию. Сопротивление легких после 10-минутного воздействия возра­стало на 43—150%. У двух из 12 человек симптомы сохраня­лись в течение нескольких дней.

Острые ингаляционные отравления H2SO4 сопровождаются затруднением дыхания, кашлем, охриплостью; нередко развиваются ларингит, трахеит, бронхит. При вдыхании H2SO4 в вы­сокой концентрации возникает отек гортани, спазм голосовой щели, отек легких, иногда ожог их; рвота; часто наступают яв­ления асфиксии или шок со смертельным исходом. При этом имеют значение концентрации, время контакта, размер частиц аэрозоля и параметры воздушной среды (температура, влаж­ность и др.).

Попадание H2S04 в желудок обычно является результатом несчастного случая либо суицидного акта; патологоанатомические данные при такого рода воздействии обычно основаны на материалах судебно-медицинских исследований. Пероральный прием H2SO4 вызывает тяжелые местные и общие явления. Не­посредственно после отравления появляются резкие боли в по­лости рта и по ходу пищевода, обильна-я рвота с примесью сна­чала алой крови, а затем бурыми массами, содержащими про­дукты разрушения НЬ. Одновременно с рвотой возникает сильный кашель от вдыхания паров H2S04 или попадания капелек яда в дыхательные пути. Может развиться острый отек гортани. Пульс вначале учащенный, затем замедленный; холодный лип­кий пот; цианоз лица; мидриаз. Мочеиспускание задерживает­ся. В первые 2—3 ч наступает смерть на фоне падения сердеч­ной деятельности. В затянувшихся случаях развивается крова­вый понос, судороги, икота, наступает кома.

Смертельная доза H2SO4 при приеме внутрь составляет для человека 5—10 мл. На вскрытии слизистая полости рта, глотки, пищевода серовато-бурая, вида вареного мяса. На отдельных участках пищевода сухие легко отпадающие корки. Стенка же­лудка резко утолщена, серо-черная, с выраженным рисунком сосудов. Желудочное содержимое жидкой и кашицеобразной консистенции, красно-коричневого или черного цвета. Слизистая оболочка желудка неровная, легко отторгается, часто разрушена до серозной оболочки или перфорирована. Иногда наблюдается тотальный некроз слизистой оболочки желудка. В двенадцати­перстной кишке и тонкой кишке, ослабевая по мере удаления от желудка, наблюдаются участки отторжения некротизированной слизистой оболочки, подслизистый слой пропитан кровью и желчью. На слизистой тонкого кишечника белесоватые струпы и набухшие красные участки, расположенные на вершинах складок. Полнокровие внутренних органов; в просвете сосудов дегтеобразная кровь и крошащиеся буроватые сгустки эритроцитного детрита.

При наступлении смерти через несколько дней после отрав­ления патологоанатомически— подчеркнутый рисунок на разре­зе селезенки; расширение коркового слоя надпочечников. В лег­ких пневмонические очаги. В просвете сосудов и полостях серд­ца густая темная кровь и суховатые кровяные свертки. Сердечная мышца дряблая, тусклая, ткань головного мозга дряблая, отечная, извилины сглажены. В мелких сосудах белого веще­ства теменных и лобных долей тромбы с мелкими размягчения­ми и кистами в окружности. Микроскопически — в пищеводе, желудке, кишечнике резкое полнокровие, обширные кровоиз­лияния, некрозы слизистой оболочки, в сосудах тромбы. В мыш­цах туловища и паренхиматозных органах явления зернистой и жировой дистрофии, отек, лейкоцитарные стазы в сосудах; в почках некротический нефроз с явлениями регенерации. В пе­чени некробиотические и некротические очаги.

В случаях с затянувшимся течением несколько недель про­исходит отторжение пораженного участка слизистой оболоч­ки и формирование в местах ожогов стенозирующих руб­цов, в стенках пищевода и желудка могут образовываться ки­сты» может наступить частичная или полная непроходимость пищевода. В печени вокруг центральных вен, между печеночны­ми балками и клетками отмечается разрастание соединитель­ной ткани, в почках межуточный склероз. Часто присоединяет­ся вторичная инфекция, смерть может наступить от пневмонии.


Гигиенические нормативы.

Для воздуха рабочей зоны ПДКр. з = 1,0 мг/м3, аэрозоль, класс опасности 2, для атмо­сферного воздуха ПДКм. р = 0,3 мг/м3, ПДКСС = 0,1 мг/м3, класс опасности 2.


Методы контроля за содержанием серной кислоты в

окружающей среде, неотложная помощь при отравлении и

средства индивидуальной защиты


Методы определения содержания серной кислоты:

В воздухе. Раздельное определение аэрозоля серной кислоты и оксида серы (IV) основано на погло­щении аэрозоля H2SC>4 фильтром АФА-ХА и колориметрии H2SO4 по реакции с иодид-иодатом; S02 поглощается хлоратом калия и определяется нефелометрически. Определение в присут­ствии сульфатов основано на выделении иода при взаимодей­ствии H2S04 с иодид-иодатной смесью и фотометрии H2S04 по желтой окраске раствора; чувствительность метода 0,2 мг/м3. Фотометрический способ определения тумана серной кис­лоты и оксида серы (IV) основан на переведении H2SO4 и S02 из воздуха в малые объемы воды и фототурбидиметрическом определении этих компонентов в виде взвеси BaSO4 в присут­ствии этилового спирта и этиленгликоля в конечном объеме 2 см3; чувствительность определения H2S04 0,3 мкг, пределы оп­ределяемых количеств от 0,3 до 8 мкг. Кулонометрический метод определения H2SO4 и сульфатов основан на отборе соединений на фильтры из горючего материала с после­дующим разложением сульфатов до SO2 путем сожжения филь­тра в кварцевой трубке, нагретой до 1000 °С; предел обнаруже­ния 0,3 мкг сульфат-иона; диапазон измеряемых концентраций от 0,3 до 10 мкг с погрешностью ±10 %.

В биологическом материале. Качественное обнаруже­ние H2S04 при извлечении водой основано на выпадении в оса­док сульфата бария после реакции кислоты с медью, иодом и хлоридом бария.


Индивидуальная защита. На сернокислотных заводах требуется строго соблюдать правила техники безопасности труда.

1. Чтобы не допустить отравление газами, каждый работающий должен иметь противогаз. В заводских помещениях систематически требуется контролировать содержание газов в воздухе. Если в воздухе производственных помещений содержится 0,06 мг/л оксида серы (IV) SO2, уже возможно отравление. Содержание сероводорода H2S в воздухе цехов не должно превышать 10 мг/м3.

2. В помещениях особенно опасен сернокислотный туман, который образуется при взаимодействии оксида серы (VI) с парами воды: нельзя допускать превышение содержания сернокислотного тумана более 1 мг/м3. В помещениях, где работают с серной кислотой и в которых может образоваться сернокислотный туман, работающие должны быть в спецодежде, в резиновых сапогах и в резиновых перчатках. Следует употреблять защитные очки.

Охрана окружающей среды. Охране окружающей среды в нашей стране уделяется большое внимание. На сернокислотных заводах предотвратить загрязнение окружающей среды удается путем герметизации аппаратуры, применением газоочистительных установок.

Неотложная помощь.

Если произошло отравление газами, пострадавшего следует вынести на свежий воздух или использовать воздух, обогащенный кислородом, и дать для приема внутрь разбавленный раствор питьевой соды NaНСО3.

Если все же серная кислота попадет на тело, то места кожных поражений следует немедленно обмыть большим количеством воды, продолжительность обмывания 10—15 мин. Избегать применения щелочных растворов, которые при реакции с H2SO4 выделяют тепло и могут усугу­бить тяжесть поражения. В случае поражения глаз — на месте обильное промывание водой 10—15 мин и срочная госпитализа­ция в офтальмологическое отделение. После приема кислоты внутрь — тотчас же обильное питье (вода, молоко с несколь­кими взбитыми яйцами), вызывать рвоту без применения ка­ких-либо механических средств. Противошоковая терапия, при начинающемся отеке гортани — адреналин 1,0 мл 1:1000 раствора. Срочная госпитализация, кислород во время транспортировки.


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. – Л.: Химия, 1985.

2. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп: Справ. изд./ А.Л. Бандман, Н.В.Волкова. Т.Д.Грехова; под ред В.А. Филова и др. – Л.: Химия, 1989. 592 с.

3. Хорин А.Н. и др. Курс химии: Учеб. пособие для нехимических специальностей вузов. М.: «Высшая школа», 1976.





Похожие:

Серная кислота iconАскорбиновая кислота
Аскорбиновая кислота добавлена к некоторым противовоспалительным и другим лекарственным препаратам («Аспирин плюс С», «асс+С», «Джаспирин»,...
Серная кислота iconАскорбиновая кислота

Серная кислота iconАцетилсалициловая кислота

Серная кислота iconАцетилсалициловая кислота (аспирин)

Серная кислота iconСтрептомицин и аскорбиновая кислота (0,1 г/л) 03. 09. 2001

Серная кислота iconОткрытое Акционерное Общество «сумыхимпром»
Оао «Сумыхимпром» многопрофильное химическое предприятие, основной продукцией которого являются серная и фосфорная кислоты, фосфорные...
Серная кислота icon3. Глицирретиновая кислота, ее производные и препараты
Из 18β –изомера растворением в щелочи и этиленгликоле с отделением и последующей очисткой
Серная кислота iconСредства, влияющие на систему гемостаза
Кислота ацетилсалициловая, индобуфен, дазоксибен, дальтробан, ридогрел, эпопростенол, дипиридамол, пентоксифиллин
Серная кислота iconИтоговая контрольная работа
Б этилен ? ацетилен ? уксусный альдегид ? уксусная кислота ? метиловый эфир уксусной кислоты
Серная кислота iconКонтрольная работа а 10 класс
Б этилен ? ацетилен ? уксусный альдегид ? уксусная кислота ? метиловый эфир уксусной кислоты
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы