盐酸简介
盐酸(HCl),有时也称为盐酸,是氯化氢气体溶于水时产生的水溶液。它由氢原子和氯原子组成。
盐酸无色且具有独特的刺激性气味,许多人并不知道它是胃酸的一种成分,存在于大多数动物(包括人类)的消化系统中。
工业革命前后,人们发现将盐转化为苏打灰的过程中会释放氯化氢作为副产品。到了20世纪初,人们已经能够用盐生产苏打灰,并且不会产生氯化氢副产品。然而,那时氯化氢已经成为一种重要的工业化学品。
现代 HCl 的生产方法与其他化学品的生产相结合,其中氯化氢是副产品。然后将其溶解在水中。
该酸以各种浓度的溶液形式生产,浓度最高可达38%,属于浓缩级。大多数工业级盐酸浓度为30-35%,以最大程度地减少蒸发造成的产品损失。
它不仅在实验室中用作试剂,也是化学工业中具有广泛商业应用的关键设备。
塑料 :HCl 用于工业生产氯乙烯,而氯乙烯又用于生产聚氯乙烯 (PVC)。HCl 是用于制造聚氨酯泡沫的化学品之一。
清洁 :用于清洁时,需考虑材料是否能够承受其影响。常用于清洁砖石。少量也用于家用清洁剂,用于去除顽固污渍。由于其腐蚀性,尤其适用于瓷砖和瓷器(包括马桶)的清洁。用于家庭清洁时,有时被称为“盐精”。
钢材酸洗 :用于钢材酸洗,去除铁锈和氧化铁,作为加工的一部分。
农用化学品:在农用化学品领域,盐酸常用于制造肥料和染料。它可以用来酸化水和土壤,降低其 pH 值,促进植物生长。
游泳池 :盐酸有助于调节 pH 值,以达到中和、卫生和维护的目的。它有助于优化水中的氯含量。
石油和天然气 :用于酸化油井以最大限度提高生产力。
氯化钙生产 :盐酸与石灰石混合或反应生成氯化钙。氯化钙通常用于铺路,也可用作抗菌剂。碳酸钙也用于食品生产和烘焙食品。
中和剂 :由于酸性较高,盐酸常用于中和碱。
漂白剂 :遍及食品、金属、纺织、染料制造和橡胶工业。
金属和采矿 :用于生产锡和钽的矿石精炼过程,以及用于钢材的酸洗和加工前的除铁锈或氧化铁。
食品生产 :用作缓冲剂和中和剂,用于加工饼干、番茄酱、谷物、软饮料等产品,以及用作酱料、罐头食品和蔬菜汁的酸化剂。其 pH 调节特性使其可以用作防腐剂。
其他 :还用于电池生产、烟花、皮革加工和生产明胶制品。
盐酸(HCl)具有极强的腐蚀性,属于强酸。它不应储存在金属容器中,而应储存在 PVC 等塑料容器中。如果使用不当,盐酸会导致皮肤或眼睛化学灼伤,甚至失明;如果误食,还会造成严重的内脏损伤。
硫酸概况
硫酸 (H2SO4) 是一种由硫、氧和氢元素组成的矿物酸。它是一种无色无味的溶液,其强腐蚀性源于其强大的脱水作用。由于硫酸对水蒸气具有很强的亲和力,因此在自然界中并不存在。
工业上大规模生产硫磺的主要方法是“接触法”。该方法包括燃烧硫磺生成二氧化硫,然后在催化剂(通常是氧化钒)的作用下进行净化和氧化,生成三氧化硫。加入硫酸后生成发烟硫酸(也称为“发烟硫酸”)。用水稀释发烟硫酸,得到浓硫酸。
另一种不太常见的生产方法是“湿法”,即从气体中回收硫,通过加热和冷却气体的系统来生成硫酸。
最常用的硫酸浓度为98%(浓)和77%,其他浓度的硫酸也可稀释。全球每年约生产2.6亿公吨硫酸。
硫酸是一种重要的通用化学品,广泛应用于各行各业,尤其是农业。
农业 :磷酸盐肥料的产量占硫酸总产量的 50-60%。在土豆即将收获时,也可以喷洒硫酸,加速茎秆干燥,并提高设备效率。
清洁剂 :用于清洁剂、洗涤剂和家用排水管清洁剂(特别是去除毛发和油脂)。
纺织化学品和染料 :用于制造染料溶液、油漆、瓷漆、印刷油墨、纸张、织物以及尼龙制造工艺。
石油和天然气工业 :硫酸用于原油精炼,其中酸通常用作催化剂。
金属加工 :用于金属加工,去除家电和汽车行业所需的轧制金属板上的氧化物、锈迹和氧化皮。
化学合成 :用作生产其他化学品的反应的一部分。
其他 :还用于医药、防冻剂、杀虫剂、合成树脂、采矿和矿物加工、废水处理、炸药、铅酸电池、玻璃纸、润滑剂以及作为工程中的催化剂。
硫酸接触身体组织时,即使是稀释状态,也会引起严重的化学灼伤。将水加入硫酸中会释放出极高的热量,使溶液沸腾,并导致液滴飞溅。
与盐酸一样,处理硫酸时也应格外小心。应将其存放在阴凉干燥处,避免阳光直射和高温,且温度不得超过 37.8°C (100°F)。
盐酸和硫酸之间的主要区别
盐酸和硫酸都是强腐蚀性矿物酸。作为主要的大宗化学品,全球每年的产量高达数百万吨。它们用途广泛——包括在工业清洁、农业和纺织业中的一些常见用途——但它们的核心工业应用却大相径庭。
盐酸最常见的应用是生产聚氯乙烯 (PVC)、钢材酸洗和泳池 pH 值维持。硫酸主要用于生产磷肥——占全球硫酸产量的一半以上——其次是金属加工。
分子 :盐酸由氢(H)和氯(Cl)原子组成;硫酸由氢(H)、硫(S)和氧(O)组成。
化学性质 :盐酸是单质子酸,每个分子释放一个质子;而硫酸是双质子酸,每个分子释放两个质子。盐酸是非