Защита от серной кислоты

4.13. Защита металлических материалов от коррозии в растворах кислот

Для защиты металлических материалов от коррозии в растворах кислот используется ряд способов.

1.Применение кислотостойких металлов и сплавов.

-термодинамически устойчивые металлы, например платина и медь в растворах
H2SO4и HCl;

-пассивирующиеся сплавы;

к пассивирующимся в растворах кислототносятся:

• углеродистые и низколегированные стали, пассивирующиеся в 50…60% – ном растворе азотной кислоты;
• хромистые стали, которые по уровню коррозионной стойкости делятся на три основные группы, содержащие 13,17 и 25…28% хрома;
• стали, содержащие 13% хрома, обладающие устойчивостью в слабых растворах кислот. Это стали мартенситного класса (20Х13, 30Х13, 40Х13); их термическая обработка – закалка и низкий (≤ 450єС) отпуск;
• стали, содержащие 17% хрома (12Х17, 08Х17, 08Х18Т1) и устойчивые в 65% – ной азотной кислоте до 50°С; это стали ферритного класса.
• стали с повышенным до 25…28% хрома , имеющие более широкий температурный интервал в области малых и средних концентраций растворов кислот (ферритный класс); недостаток ферритных сталей (15Х25Т, 15Х28, 15Х28Т) – повышенная хладноломкость и склонность к росту ферритного зерна даже при относительно кратковременном нагреве выше 850…900єС; присутствие углерода и азота в составе сталей – причина возникновения межкристаллитной коррозии;
• хромоникелевые стали, содержащие ~ 18% хрома и 10% никеля и известные в мировой практике как стали типа 18 – 10: 12Х18Н9, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и др; это стали аустенитного класса (титан и ниобий вводятся для снижения склонности аустенитных к межкристаллитной коррозии). Эти стали, пассивируясь, приобретают высокую коррозионную устойчивость в 65 – и 80 % – ной азотной кислоте при температурах 85 и 65°С соответственно; в 100% – ной серной кислоте до 70єС; в смеси азотной и серной кислот (25% HNO3 + 70% H2SO4; 10% HNO3 +60% H2SO4) при 60°С; в 40% – ной фосфорной кислоте при 100°С. Эти стали устойчивы в растворах органических кислот: уксусной, лимонной, муравьиной при 100°С;
• стали на хромоникелевой основе с высоким содержанием кремния (≤ 6%), например сталь марки 02Х8Н22С6; эти стали устойчивы в сильноокислительных средах, в частности в кипящей концентрированной азотной кислоте;
• сплавы на основе никеля и железа (никонель); эти сплавы специально созданы для работы в серной кислоте и средах, содержащих сероводород (04ХН40МДТЮ, 40НКХТЮМД);
• сплавы на основе никеля; различают три основные системы таких сплавов: никель – молибден, никель – хром, никель – молибден – хром; в бинарных сплавах никель – молибден (хастеллой), например Н70М27, Н70МФ, молибден повышает коррозионную стойкость сплава в растворах соляной кислоты тем больше, чем больше его содержание в сплаве; эти сплавы устойчивы также в растворах H2SO4, H3PO4;
• сплавы системы никель – хром (ХН45В) с высоким содержанием хрома – не менее 50…60%, имеют высокое сопротивление коррозии в растворах азотной кислоты, в том числе и с добавками ионов фтора;
• сплавы системы никель – молибден – хром (ХН65МВ) с 15% – ми молибдена и 15% – ми хрома, использующиеся для работы во влажном хлоре, смесях кислот;
• сплавы никеля с медью – монель-металл, например марки НМЖМц 28 − 2,5 − 1,5, обладающие устойчивостью, в частности, в неорганических кислотах.

Следует в завершение, отметить, что сплавы на основе никеля весьма чувствительны к присутствию примесей внедрения, прежде всего углерода, служащих причиной межкристаллитной коррозии или способствующих ее развитию. Поэтому современные никелевые сплавы содержат ≤ 0,006…0,015% углерода. Легирование ниобием и ванадием уменьшает склонность к межкристаллитной коррозии.

-сплавы, образующие труднорастворимые пленки продуктов коррозии;

К этой группе сплавов относят сплавы системы железо-кремний, обладающие коррозионной стойкостью в растворах HNO3,H2SO4,HCl,H3PO4, а также железо-углеродистые сплавы (стали) в концентрированной серной кислоте.

-металлические материалы, особо чистые по катодным примесям;

Чистые железо, цинк, алюминий весьма устойчивы в слабокислых растворах.

2.Введение в растворы кислот добавок, тормозящих процесс коррозии

К замедлителям коррозии металлических материалов относятся так называемые травильные присадки. Катионы As3+,Bi3+ ,образующиеся при растворении присадок восстанавливаются на катодных участках поверхности корродирующего материала и замедляют процесс восстановления ионов водорода, обладая высоким перенапряжением водорода.

3.Нанесение на поверхность металлических материалов кислотостойких защитных покрытий.

-металлические защитные покрытия;

С целью предотвращения коррозии углеродистых сталей  в растворах HCl и HNO3 последние могут подвергаться термосилицированию.

Для повышения устойчивости углеродистых сталей в серной кислоте используется свинцевание поверхности.

-создание плакирующего слоя;

Плакирование – механотермический метод получения защитного металлического покрытия. Оно образуется в результате совместной прокатки, горячей прессовки, нагрева под давлением двух слоев металлических материалов, один из которых играет роль покрытия. Толщина покрытия обычно составляет 10-20% от толщины основного (защищаемого) металла.

Например, для защиты малоуглеродистой низколегированной стали марки 09Г2С, используется метод плакирования – создания защитного слоя из никелевых сплавов типа ХН65МВ, Н70МФ и др.

-неметаллические органические покрытия;

Чаще других используются фенол – формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, а также асфальтобитумные покрытия. Особую ценность имеют кремнийорганические смолы – органические соединения, в цепях которых кислород частично замещен кремнием. Смешивая их с оксидами титана, можно получать покрытия, стойкие к нагреву до 6000С.

4.Применение устойчивых неорганических материалов

-стекло и эмали;

Эмали – стекловидные покрытия. Кислотостойкие эмали изготавливают с высоким содержанием SiO2 ,а кислото-щелочестойкие в своем составе имеют диоксид циркония. Эмали получают сплавлением шихты (песок, мел, глина и пр.

) и плавней (бура, сода фтористые соли). Их высокая химическая стойкость обусловлена присутствием буры и кремнезема.

Эмалевые покрытия получают погружением в расплав или пульверизацией с последующим обжигом до спекания в печи при температуре 880-1050 0С.

-керамика;

керамика – неорганический материал, получаемый обжигом глинистых материалов, состоящих из небольших кристаллов гидратированных алюмосиликатов. Из керамики изготавливают кислотостойкие изделия (плиты, кирпич).

-графит и графитовые материалы;

эти материалы вследствие их универсальной химической стойкости используются в противокоррозионной технике как футеровочные изделия (плитки, пластины блоки).

-каменное литье и ситаллы;

каменное литье (КЛ) – материал, получаемый кристаллизацией из расплава, основой которого является диабаз, базальт, андезит. Изделия из КЛ: плитки, фасонные детали, трубы.

ситаллы – неметаллический неорганический стеклокристаллический материал, получаемый кристаллизацией стекломассы при наличии в ней нуклеаторов (центров кристаллизации). Из ситаллов изготавливают листы (футеровочный материал, трубы, фасонные изделия).

Изделия из КЛ и ситаллов обладают высокой кислотостойкостью при температурах не более 1000С.

5.Электрохимические способы защиты

В этом качестве чаще используется способ анодной защиты, базирующийся на переводе металлического материала в пассивное состояние. На практике анодную защиту чаще применяют для нержавеющей стали, содержащей хром, который обладает ярко выраженными пассивационными свойствами. Ее применяют также для титана и в некоторых случаях для углеродистой стали.

Источник: http://vseokraskah.net/osnovy-korrozii/4-13-zashhita-metallicheskix-materialov-ot-korrozii-v-rastvorax-kislot.html

Защита металлов от коррозии

Коррозия – это явление, которое очень часто является спутником практически любых металлов, изделий из них. Представляет собой результат окисления, самотечное разрушение под воздействием внешних хим. и электрохим. факторов. Наибольшую опасность несет чистым металлам. Из-за нее каждый год теряется десятая часть металлов, которые производятся.

Виды металлической коррозии

Это понятие часто заменяют смежным термином «ржавление», хотя в полной мере взаимозаменяемыми их считать нельзя. Ржавление – это одно из ярчайших проявлений коррозионного воздействия, но не единственное. Других, не менее разрушающих, существует немало. Классификации для их определения также могут быть самыми разными.

Масштаб разрушений дает следующие виды коррозии:

– сплошную (равномерное поражение всей поверхности);

– местную (наличие отдельных пятен);

– точечную (появление отдельных разрушающих точек на начальной стадии поражения).

Характер диффузии – такие:

– межкристаллитную (прохождение по самым слабым участкам между составляющими материала);

– транскристаллитную (проницание сквозь металлические зерна).

Как первый, так и второй вид представляют опасность, причем в ряде случаев скрытую, поскольку при обоих металл растрескивается и теряет прочность, а следы изменений на поверхности могут быть не видны.

https://www.youtube.com/watch?v=Td6itaNfJrU

Также данное разделение отдельным подвидом предусматривает возможность ножевой коррозии – появление ровной трещины, идущей параллельно к сварочному шву. Она, обычно, проявляется при контакте металла с агрессивными средами.

Еще одна объемная классификация, основывающаяся на связи металла и среды, разграничивает следующие виды коррозии:

– химическую (связывание атомов металла и атомов окислителей-компонентов среды, воздействующей на него). Среда в таком случае, обычно, не выступает проводником электричества.

Результат данного влияния – формирование на поверхности пленки, как правило, оксидной (также может быть солевая). Нельзя сказать, что она полностью пагубна. Иногда, именно благодаря ей, металл защищен от дальнейшего разрушения.

Самые плотные оксидные пленки появляются на алюминии, свинце, олове, никеле и хроме, а также при окислении в суховоздушной среде при высокой t;

– электрохимическую (связывание катионов кристаллической решетки металлических изделий с иными элементами среды, провоцирующей коррозию, с поступлением высвободившихся электронов в окислитель). Данный вид характерный при контакте с растворенными или расплавленными электролитами, то есть в жидком состоянии.

Также может проявиться, если между собой контактируют разного рода металлы при наличии электролита, когда возникает гальванический ток. При этом разрушению поддается один из металлов, тот, электродный потенциал которого более отрицательный.

К примеру, в следующих парах угроза существует для второго из упомянутых участников: железо + цинк, медь + железо.

Кроме того, коррозию можно классифицировать по типу влияющей среды на такие виды:

– газовая;

– атмосферная (присутствие электролита в виде тонкой влажностной пленки). Мощность атмосферного воздействия разная в разных районах, к примеру, в сельской и промышленной местностях;

– жидкостная (воздействие растворенного в воде кислорода);

– подземная (наличие кислорода, степень влажности, электропроводимость и кислотность).

Хотя в большинстве случаев они не проявляются отдельно, ведь металл поддается воздействию одновременно разных сред (двух и более). Из самых часто встречающихся агрессивных сред: вода, водные щелочные и кислотные растворы, почва и атмосфера. При этом активность коррозии увеличивают углекислый и сернистый газы, хлороводород и разные соли.

Влияние кислот на металлы

Если предвидится использование металлов при наличии таких агрессивных сред, как кислоты, необходимо учесть ряд моментов.

Серная кислота. В серной кислоте коррозия железа наблюдается только при превышении порога концентрации в 55 % и увеличении температуры.

Наиболее устойчивы к данному веществу при нормальной t хромистые стали, в том числе и с молибденом, а также углеродистые стали и алюминий. Также коррозии не поддается медь, однако, если температура поднимется до 100 °С, разрушение интенсифицируется.

А вот какой металлический сплав наиболее восприимчив к серной кислоте, так это латунь: она разрушается при любой температуре и концентрации этого вещества.

Соляная кислота. Очень агрессивная среда, что обусловлено наличием в ней ионов Cl-. Даже сталь может разрушиться под ее воздействием, если кислота сильно концентрированная. Но коррозии не будет, если раствор хорошо разбавить. Наибольшей устойчивостью к соляной кислоте обладает никель: разрушения не наблюдаются даже при достижении температурой точки кипения.

Ортофосфорная кислота. Здесь самые стойкие молибденовые стали, а также алюминий и алюминиевые сплавы (без меди и магния), хромоникелевые аустенитные стали при нормальной t и любых концентрациях.

Если температура не превышает 50 °С, то ничего не угрожает и малоуглеродистым сталям, в диапазоне 20-95 °С – меди, бронзе и латуни.

Но если присутствует окислитель и повышается температура, скорость поражения их коррозией также повышается.

Азотная кислота. Агрессивна к большому числу металлов (малоуглеродистым сталям, железу и т.д.), поскольку является окислителем. Чтобы хромистые стали могли противостоять коррозии в данной среде, их необходимо дополнить никелем и молибденом.

Пожалуй, самым устойчивым к ней при нормальной температуре является алюминий: пары и 80 %-е растворы оказывают на него незначительное воздействие. Все же, если происходит беспрерывное перемешивание или присутствуют хлорид-ионы, скорость коррозии увеличивается.

Наиболее эффективные ингибиторы кислотной коррозии: материалы с кислородом, серой и азотом.

Коррозия: как защитить металлы?

Хоть и разновидностей коррозионных воздействий существует много, благо, не меньше есть и различных способов борьбы с ними. Уменьшить или устранить коррозию можно, прибегая ко всевозможным приемам и средствам, которые базируются на:

– увеличении хим. сопротивления обрабатываемых материалов;

– изолированности от агрессивных сред с помощью спец. покрытий;

– понижении агрессии среды при эксплуатации;

– уменьшении коррозии с задействованием внешнего тока (электрохимическая защита).

Время реализации двух первых методов – доэксплуатационный период, когда подбираются материалы для изготовления продукции, учитывается их сочетание между собой, когда изделие, собственно, производится и дополняется различными защитными покрытиями.

При этом состав металла и защитного слоя не изменяются при постоянной работе с модификацией агрессивности среды. Другие же два осуществляются тогда, когда изделие из металла уже пребывает в эксплуатации.

Чтобы достичь защитного потенциала, сквозь него пропускают ток, технологические среды дополняют ингибирующими добавками и т.д. К предварительной обработке они не имеют никакого отношения.

Зато здесь можно формировать новые защитные режимы, гарантирующие минимальные повреждения при смене эксплуатационных условий. Это очень важно для готовых изделий, уязвимых к коррозионному влиянию.

Один из распространенных способов оградить металл от коррозии – задействовать специальные покрытия-защиты из металла (гальванические антикоррозионные покрытия). Здесь могут пригодиться хром, никель, цинк, кадмий, алюминий, олово и иные металлы.

При этом анодные способствуют максимальному увеличению отрицательного электрохим. потенциала, в результате чего коррозия по определению становится невозможной.

У катодных – своя специфика: их действие выражено в меньшей степени и наносить их необходимо более толстым слоем, однако это оправдывает преимущества в виде повышенной твердости и устойчивости изделия к износу.

Защитные покрытия могут быть получены разными способами: хим. и электролитическим осаждением, горячим и холодным нанесением, металлонапылением, термомеханическим покрытием и термодиффузионной обработкой.

Не менее, а даже более, популярный способ защиты – использование неметаллических материалов: пластмасс, керамики, битума, каучука, полиуретанов, ЛК продукции и т.д.

Среди лаков и красок, кстати, подходящих составов наиболее много и используются они зависимо от эксплуатационной среды изделия. Лакокрасочная продукция может быть устойчивой к влиянию воды, атмосферы, хим. веществ и др.

Она предпочтительнее и экономически выгоднее гальванических покрытий, особенно в тех случаях, когда площадь обработки значительная. Среди ее преимуществ:

– не требует огромных затрат на подготовку;

– удачно сочетает важные свойства (гидрофобность, отталкивание воды, низкая проницаемость газа и  пара, которые препятствуют поступлению воды и кислорода к металлической поверхности);

– является технологичной;

– позволяет обеспечивать декоративность;

– гарантирует упрощенный ремонт изделий и меньшие расходы на его выполнение.

Есть у лакокрасочных покрытий и недостатки: поверхность может быть смоченной не  полностью, адгезия покрытия – нарушенной, а поэтому под защитным слоем может скопиться электролит, в результате чего коррозия усилится.

Кроме того, на поверхности покрытия могут сформироваться поры, что увеличит проницаемость влаги. Несмотря на это, лаки и краски будут дальше ограждать металл от коррозии, даже если пленка где-то повредится.

А это плюс в их пользу, по сравнению с металлическими покрытиями, ускоряющими коррозионное воздействие.

Чтобы уменьшить агрессивность среды, можно дополнительно применять анодные и катодные коррозионные ингибиторы (к примеру, хроматы, нитриты, арсениты), которые нейтрализуют ее или убирают из нее кислород, формируя адсорбционную защитную пленку. Стоит учитывать, что последней под силу неким образом видоизменить электрохимические параметры металлов.

К слову, катодные ингибиторы дают лучший эффект, нежели анодные. Для кислых сред предпочтительнее использовать органические соединения. Также здесь имеют место ингибиторы-пассиваторы, переводящие металл в пассивное состояние.

Какой бы из ингибиторов ни был использован, он должен соответствовать санитарно-гигиеническим нормам, быть пожаро- и взрывобезопасным.

Обратите внимание! Если предусматривается продолжительное хранение и/или перевозка изделий из металлов, о них также необходимо позаботиться. Здесь на помощь придут консервационные смазки и жиры, которые нужно обновлять по мере их исчезновения.

Что касается электрохимических защитных мероприятий, то это поляризация (катодная/анодная) или добавление коррозиозамедляющих протекторов.

Сегодня актуальна разработка эффективных в этом направлении составов. Так, повысить стойкость к коррозии можно, компонируя сплав железа с хромом и никелем, легируя магниевый сплав марганцем, а никелевый – медью, а также устранив железо из сплавов магния и алюминия, серу – из железа и т.д.

Избежать коррозии помогут и такие мероприятия:

– замена некоторых конструктивных элементов из металла на те, которые произведены из стекла, керамики, пластических высокополимеров и прочих хим. стойких материалов;

– рациональная проектировка и использование металлоконструкций и деталей (предотвращение пагубных контактов, изоляция, ликвидация щелей, зазоров и мест, где может застаиваться влага, ударное струйное воздействие, резкие скоростные изменения потоков и пр.).

Какой из вышеперечисленных способов наиболее подходящий и финансово выгодный, решать необходимо в каждом конкретном случае отдельно.

Защита металлов от коррозии с помощью химических средств

Бензоат натрия. Анодный ингибитор. Органическое соединение, нейтральная среда, не выступающая окислителем. Содействует адсорбции кислорода в растворенном состоянии, как результат, происходит пассивация. Стоит отметить, что если вода деаэрированная, то бензойнокислый натрий в ней не является коррозионным ингибитором.

Нитрит натрия. Один из самых популярных анодных ингибиторов нейтральных сред с окислительными свойствами. Он доступный и простой в применении. Наиболее часто защищает сталь, находящуюся в воде. Учтите, что когда увеличивается температура, эффект данного вещества начинает спадать, поэтому в данном случае необходимо повышать его концентрацию.

Межоперационная металлообработка (обработка 10 %-м водным раствором этой добавки) – едва ли не самый частый процесс, где задействуется натрия нитрит.

Нужную концентрацию определяют присутствующие в воде ионы хлора: при 1 части которых необходимо 10 частей ингибитора.

Работая с азотистокислым натрием, важно придерживаться рекомендуемых дозировок, ведь увеличенные или уменьшенные объемы вещества не то что не останавливают коррозию, но и повышают ее.

При кислотности выше 5, для меди и цинка данный ингибитор не подходит.

Сульфат цинка. Катодный ингибитор, действующий по принципу осаждения гидроксида цинка на местах, которые остались незащищены после обработки хроматными замедлителями. Коррозия тормозится тогда, когда пленка-защита формируется на чистой металлической поверхности при условии, что вода предварительно была обработана высококонцентрированным цинк-хроматным ингибитором.

Скорость воздействия сернокислого цинка может уменьшиться из-за утрудненного доступа кислорода и снижения коррозиоактивности микро-пар.

Гидрокарбонат натрия. Катодный ингибитор, который в оптимальных концентрациях эффективен при коррозии металлов, в том числе, черных. Повышение же концентрации приводит к коррозии, например, алюминия.

Хлорид цинка. Еще один популярный катодный ингибитор. Эффективен, к примеру, при коррозии углеродистой стали. Здесь особенно необходимо акцентировать внимание на концентрации, так как к обратному, а не к желаемому результату, могут привести и малые, и чрезмерно большие количества.

Защита металлов от коррозии – важная задача, которую необходимо решать своевременно. Помните, что предотвратить – всегда разумнее, нежели после искать подходящий способ борьбы с нежелательным явлением. В любом случае мы поможем вам найти оптимальное решение, так как давно занимаемся данной проблемой. Обращайтесь!

Источник: https://www.systopt.com.ua/ru/zashhyta-metallov-ot-korrozyy/

Серная кислота — Все что необходимо знать

Вещество серная кислота – токсичный и смертельно опасный реагент. Но без него современное человечество обойтись не может. используют при производстве лекарственных препаратов, химической продукции, металлургии, удобрений, нефтепродуктов.

Вещество не имеет особого запаха, бесцветно, вязкой консистенции, но имеет привкус меди. Отлично взаимодействует с водой в любых пропорциях. Из-за хорошего взаимодействия с другими веществами и водой имеет неофициальное название «кровь химии».

Где применяется серная кислота

За год во всем мире используют более 200 миллионов тонн вещества. В основном оно уходит на производство удобрений и химической продукции:

• Минеральные удобрения. Используют концентрированную серную кислоту
• Лакокрасочные изделия
• Органические и неорганические соединения для получения различных видов химической продукции
• Удаление ржавчины, окалины в металлопроизводстве.
• Производство медикаментов

Разбавленная серная кислота – 7 типов солей

Серная кислота используется в концентрированном виде и в виде растворов точнее солей. Смеси различных химических веществ:

• Сульфат бария. Используется для производства белой краски и бумаги, так же используется для анализа желудка человека – специальное рентгеновское исследование.
• Сульфат натрия 10-ти водный. Полученное вещество используется в соде, в медицине в производстве слабительных препаратов.
• Сульфат кальция. В основном используется в медицине и строительстве. Встречается в природе в виде гипса.
• Железный купорос. Используется при борьбе с вредителями растений.
• Медный купорос. Так же используется в сельском хозяйстве – уничтожает вредителей и лечит растения. Так же используется для удаления плесени и других видов грибов со стен.
• Сульфат алюминия. Используется для производства бумаги, картона, целлюлозы.
• Различные виды Квасцов. Используют в производстве красок и дубления кожи.

Еще разбавленная серная кислота используется при производстве аккумуляторов в виде дистиллята. Так же такой вид раствора как Олеум. Он чаще всего необходим для транспортировки, так как не воздействует со сталью в отличие от концентрированной серной кислоты.

История. Кто начал использовать раствор серной кислоты

Всем, кто имеет дачный участок или дом в деревне известен медный купорос. Изучением и производством растворов с содержанием серной кислоты активно начали заниматься в 13 веке. Химики того времени придумали нагревать алюмокалиевые квасцы.

В 15 веке химики продвинулись и придумали «купоросное масло». В 16 веке Иоганн Глаубер придумал другой способ добычи вещества. С помощью горения нитрата калия серы в присутствии водных паров, он получил Серную кислоту.

Уже в это время Серную кислоту использовали химики, фармацевты и ювелиры.

В дальнейшем в Англии ученый Джон Робак решил удешевить производство и заменил стеклянные резервуары на освинцованные. Этим способом он получал 65% раствор вещества Н2SO4.

Современный метод добычи открыли в 19 веке. Он получил название «Нитрозный». К концу 19 века в Европе выпускали за год 1 миллион тонн серной кислоты.

В России первые фабрики по производству открылись в Москве в 1805 году.

Как производят серную кислоту в наше время

На сегодняшний день используют два метода Контактный и Нитрозный.

Контактный метод используется по всему миру. Его распространённость обусловлена следующими преимуществами:

• Хорошее качество получаемого вещества
• Минимальный вред окружающей среде в процессе производства

При Контактном методе используют следующие виды сырья:

• Сера
• Пирит
• Вода
• Оксид ванадия (как катализатор)
• Сульфид металлов
• Сероводород.

Пирит измельчают для ускорения прохождения химической реакции. Далее измельченные пирит смешивают с водой. Это позволяет удалить не нужные примеси, они остаются на поверхности. Далее под воздействием высокой температуры (800 °C) вода испаряется не нужные взвеси сгорают.

Далее Добавляют катализатор и уменьшают температуру (420-550 °C) Происходит процесс окисления и диоксид серы превращается в ангидрид серной кислоты. Далее в поглотительной башне ангидрит отделяется и появляется чистая серная кислота.

В процессе производства вырабатывается огромное количество тепла, которое используют как вспомогательный источник энергии. При использовании данного метода получения Н2SO4 почти нет отходов.

Нитрозный метод представлен в двух вариантах камерный и башенный. При его использовании получится 75% серная кислота. В составе остается железо оксид азота, и иных примесей. Данный способ вреден для экологии, но до сих пор достаточно часто применяется, так как он проще и дешевле Контактного метода.

Основные производители серной кислоты в России

В России ежегодно производят около 10 миллионов тонн серной кислоты. Заводы представляют собой комплекс различных производств и поэтому в основном самостоятельно перерабатывают почти все полученное вещество. В основном это производители удобрений, но так же выпускают следующие виды серной кислоты:

• Техническая
• Аккумуляторная
• Отработанная
• Продукт 100% чистоты
• Олеум.

Основные крупнейшие производители серной кислоты в России:

• Щекиноазот
• Славия
• Компонент-Реактив
• Воскресенские минеральные удобрения
• Бийский олеумный завод
• Химпром
• Галополимер и другие

Не маловажную роль играют поставщики вещества пирит. В России их добывают на двух горно-обогатительных комбинатах Талнахский и Норильский.

Транспортировка вещества серная кислота

Серная кислота вещество повышенной опасности и требует определенных мер при транспортировке. Вещество взрывоопасно и имеет 8 класс опасности в перевозке грузов. В случае ошибки водителя и аварии велика вероятность разлива серной кислоты и нанесения вреда экологии.

Поэтому для перевозки опасных грузов требуются особе правила. Подпирается специальная устойчивая емкость для перевозки. Цистерны или специальные бочки и ёмкости, которые изготовлены из определённых сплавов, на которые не оказывает воздействие кислоты и яды.

Транспорт обязательно должен иметь соответствующую маркировку предупреждающую других водителей об опасном грузе. Водитель проходит специальное обучение и получает свидетельство АДР.

Для каждой транспортировки разрабатывается специальный маршрут следования, которые исключает места большого количества людей и крупные производственные объекты.

Чтобы избежать экологической катастрофы в случае ДТП и воздействия опасных химических веществ на людей.

В чем опасность серной кислоты для человека

Н2SO4 очень токсичное вещество. Легко растворяется в воде и вступает в контакт с другими химическими веществами. В чистом виде сильно поглощает влагу и может распространиться в газообразной форме, в случае аварии на производстве или при транспортировке. Серная кислота в большой концентрации взрывоопасна.

В случае если на человека попадут капли вещества на кожу либо он вдохнет пары или что еще хуже каким-то образом выпьет даже несколько капель последствия могут очень плачевными. Серная кислота очень агрессивна плюс в её состав входит мышьяк, который усиливает отравление организма человека. Но существует безвредная доза серной кислоты, содержащаяся в воздухе, 0.3мг на 1 кв.

метр. При воздействии серной кислоты на человека часто возникает трахеит, бронхит, ларингит. Если кислота попала на кожный покров, то кожа разъедается, и рана очень долго заживает. При этом если не обратиться за профессиональной медицинской помощью место ожога может разрастись и привести к летальному исходу пострадавшего.

Какие признаки отравления серной кислотой бывают:

• Тошнота, рвота
• Расстройство ЖКТ
• Боли в органах пищеварения
• Изменение цвета мочи на красный
• Изменение десен – проявляются бурые пятна
• Обильное слюноотделение
• Ожог слизистых поверхностей -глаз, носа
• Кровотечение из носа
• Посинение кожи
• Отёк гортани, хрипы

Последний пункт очень опасный симптом. Человек в этом случае очень близок к удушью и летальному исходу.

Варианты первой помощи при отравлении серной кислотой

Если вы находитесь в зоне, где в воздухе скапливается серная кислота, необходимо немедленно выйти на чистый воздух. Далее обратиться к мед. работникам, вызвать скорую помощь. В момент ожидание помощи, можно попробовать облегчить свое состояние после отравления серной кислотой.

Если раствор вещества попал внутрь, то нужно сделать промывание желудка большим количеством теплой воды. Если Н2SO4 попало на слизистую, то необходимо сразу промыть ее чистой водой в большом количестве. Дальнейшую помощь и последующее лечение окажут профессиональные сотрудники мед. учреждений.

Самолечение невозможно, так как это может привести к ухудшению состояния человека и к летальному исходу.

Ликвидация разлива серной кислоты

В случае аварии на производстве либо в момент транспортировки может произойти возгорание или разлив серной кислоты. Устранение аварии производят в специальных костюмах химической защиты, например, изолирующие костюмы Стрелец.

Газоспасатели в костюмах химзащиты эвакуируют пострадавших в безопасную зону. Устраняют течь и с помощью большого количества воды гасят серную кислоту. В дальнейшем собирают жидкость в специальные емкости и утилизируют.

Газоспасателям оказывают помощь пожарные, им так же приходится работать в костюмах химзащиты.

Источник: https://xn----8sbudchoco4alh7a1d6a0b.xn--p1ai/sernaya-kislota-vse-chto-neobhodimo-znat/

Соблюдение техники безопасности при работе с кислотами и щелочами

Использование СИЗ (средств индивидуальной защиты), согласно технике безопасности, является обязательным практически во всех отраслях: на шумных производствах применяются противошумные наушники и беруши, на строительных объектах — защитные каски, лицевые щитки, респираторы, в химической и фармацевтической промышленности — средства защиты кожи и слизистых, органов дыхания, зрения т.д. Сегодня мы хотим поговорить как раз о, так сказать, «химической защите», а именно о соблюдении техники безопасности и о применении средств индивидуальной защиты при работе с растворами кислот и щелочей.

Работа с кислотами и щелочами — достаточно опасный процесс, поэтому к ней допускаются только лица, достигшие совершеннолетия и прошедшие инструктаж по охране труда.

Работа с кислотами и щелочами: скрытые подводные камни

Что приходит на ум простому обывателю, когда он слышит об опасностях контакта с едкими веществами? Скорее всего, пресловутые химические ожоги, получить которые очень просто, если не пользоваться защитной спецодеждой (фартуки, перчатки и т.д.).

Практически каждый взрослый человек знает, как оказать первую доврачебную помощь при химическом ожоге (промывание холодной водой, нейтрализация веществом-антагонистом и пр.).

Но мало кто, кроме, конечно, химиков, знает о том, что растворы кислот и щелочей могут нанести изначально незаметный, но при этом гораздо более опасный удар по здоровью. Речь идет о следующих негативных факторах:

• Общеядовитое действие на организм. Некоторые химические соединения (циановодород и т.д.) крайне отрицательно влияют на здоровье, обладают канцерогенным эффектом, поэтому при работе с ними необходимо обязательно использовать СИЗ.
• Выделение едких паров. Многие кислоты (азотная, соляная, серная, уксусная, муравьиная и пр.), достигнув определенной концентрации, начинают выделять физиологически активные соединения (оксид азота, оксид серы), сильно раздражающие слизистые глаз и дыхательных путей. Если при работе с вышеперечисленными веществами не использовать защитные очки и респираторы, можно стать обладателем множества хронических заболеваний дыхательной системы, получить серьезные проблемы со зрением и т.д.
• Человеческий фактор. Как бы внимательно ни относились люди к своей работе, человеческий фактор все же никто не отменял. Достаточно случайно перепутать пробирки, нарушить последовательность работы с кислотами и щелочами и можно получить плачевный для здоровья результат. Брызги едких веществ, клубы ядовитого пара и прочие радости — защитить от подобных неприятностей могут только знание ТБ и применение средств индивидуальной защиты.

Итак, мы выяснили, чем опасен «незащищенный контакт» с растворами кислот и щелочей. Теперь давайте узнаем больше о том, какие СИЗ можно и нужно применять при работе с едкими веществами.

Работа с химическими соединениями: выбираем средства индивидуальной защиты

Разберем на примерах конкретных «органов-мишеней» те СИЗ, которые помогут предотвратить вредное воздействие растворов кислот и щелочей.

• Органы зрения. Слизистая оболочка глаз очень чувствительна к любым химическим раздражителям, поэтому при постоянном контакте с парами щелочей и кислот она подвергается серьезной опасности. От паров и брызг хорошо защитят глаза очки закрытого типа, плотно фиксирующиеся на лице с помощью мягкой резинки.
• Кожные покровы. При работе с опасными едкими веществами следует уменьшить площадь открытых участков кожи. С этой целью можно использовать либо классические СИЗ (прорезиненные фартуки, перчатки) или же более современные версии — защитные комбинезоны различных моделей: с капюшонами, защищающими голову, плотно прилегающими манжетами, повышенной устойчивостью к агрессивным веществам.
• Дыхательные пути. Поражение верхних дыхательных путей парами кислот или щелочей очень опасно: химические ожоги слизистой носовой и ротовой полости, необратимые изменения в тканях носоглотки, бронхов и др. Защита органов дыхания осуществляется с помощью респираторов и масок. Респираторы-полумаски 3Мтм обладают отличными эксплуатационными характеристиками: они эргономичны, обеспечивают высокий уровень защиты от множества негативных факторов, включая пары химических веществ, надежно совместимы с другими СИЗ. Цена респираторов 3Мтм зависит от конкретной модели маски, уровня их защиты, наличия дополнительных функций (фильтрация запахов, устойчивость к смятию, клапан выдоха).

Респираторы, пригодные для работы с кислотами и щелочами, зачастую оснащены угольными фильтрами, которые отлично справляются с парами различной природы.

Как вы уже поняли, работа с химическими веществами — опасный процесс, поэтому следует не только тщательно соблюдать технику безопасности, но и ответственно относиться к выбору СИЗ. Средства индивидуальной защиты компании 3М™ — это высококачественная, зарекомендовавшая себя продукция, которую используют в самых опасных производственных ситуациях, даже в атомной промышленности.

Источник: https://mona.ru/interesnoe/soblyudenie-texniki-bezopasnosti-pri-rabote-s-kislotami-i-shhelochami

Серная кислота: ожоги и пары – в чем их опасность

Серная кислота (H2SO4) – одно из самых известных химических соединений, знакомых каждому ещё со времён школьной скамьи.

В неразбавленном виде, она представляет собой бесцветную маслянистую жидкость без какого-либо запаха. Особые свойства соединения делают его востребованным в промышленности и сельском хозяйстве.

Как получают серную кислоту и какие правила безопасности при работе с ней существуют? Обо всём по порядку.

Как получают серную кислоту

Химическое соединение могут получать из различной минеральной основы – квасцов, железной руды, купороса. Однако, все исходные реагенты содержат в составе серу, поэтому процесс получения кислоты заключается в сжигании основы путём химических реакций.

Самый распространённый метод получения серной кислоты в промышленности – контактный. Он имеет ряд преимуществ перед другими способами получения, так как даёт минимальный выброс токсичных веществ в атмосферу. Процесс осуществляется путём обжига влажного пирита, в результате чего выделяется водяной пар, сернистый газ и кислород.

Далее, эти вещества проходят специальную обработку в электрофильтре и сушильной камере, где их избавляют от примесей, а также остатков водяных паров. Окисление с помощью катализатора при оптимальных условиях (повышенном давлении и температуре 420-500С) даёт оксид серы, который растворяют с 2% воды и получают серную кислоту.

Свойства и применение

Серная кислота – один из основных продуктов в химической промышленности. Она имеет свойство окислять, а также растворять некоторые металлы, что позволяет активно использовать её в металлургии и быту.

Ещё одно важное свойство H2SO4 – гигроскопичность (поглощение влаги из воздуха).

Это помогает при обугливании органических веществ и осушке газа, что ещё больше расширяет сферу применения кислоты, а относительно низкая цена делает её незаменимой.

Сферы применения

Класс опасности для человека

Существует несколько видов концентрации раствора H2SO4. Для одних целей используют 100% раствор, для других – его сильно разбавляют. От этого напрямую зависит и степень опасности кислоты для человека. Например, 10% раствор может вызвать лёгкое отравление серной кислотой, а вещество в чистом виде вызывает химические ожоги и повреждения внутренних органов.

Класс опасности серной кислоты, установленный ГОСТом – 2. Помимо H2SO4, ко 2 классу относятся свинец, мышьяк, цианид, формальдегид и другие токсичные вещества, многие из которых находятся в ограниченном доступе. Все они являются высокоопасными.

Ожог

Случается, что пренебрежение мерами безопасности при работе с химическим веществом приводит к попаданию серной кислоты на кожу, что становится причиной получения тяжёлых травм. Разбавленные растворы этого вещества вызывают ожоги первой или второй степени, в то время, как более концентрированная кислота может вызвать более тяжелые травмы.

Ожог серной кислотой может случиться не только на производстве, но и в быту. Поэтому важно знать, какие меры необходимо принять в первую очередь, ведь химический ожог кислотой сильно отличается от термической травмы.

Первая помощь при ожоге серной кислотой:

• освободить травмированное место от одежды, так как это может вызвать распространение вещества по другим участкам тела;
• промыть рану прохладной водой в течении 30 минут. Кратковременный контакт с водой или использование влажных салфеток может стать причиной водного испарения и усиления ожога, именно поэтому промывание должно быть непрерывным;
• после промывания, рану необходимо обработать или раствором пищевой соды (столовая ложка на 1 литр воды);
• если ожог произошёл в районе лица и химикаты попали в глаза, их нужно промыть слабым раствором марганцовки.

Читайте

Лечение

В первую очередь больного нужно доставить в больницу, где лечащий врач назначит необходимое лечение. Оно состоит из уменьшения болевых симптомов и восстановления кожного покрова. Для окончательно выздоровления назначаются различные препараты:

• для обеззараживания – перекись водорода 3%, Хлоргексидин или Мирамистин;
• устранение воспалительного процесса – Декспантенол;
• обезболивание – мазь Мефенат, таблетки Парацетамола;
• заживление и регенерация кожи – Бепантен, Левомеколь;
• для открытых ран используют спрей Олазоль или Бепатнол.

Отравление парами

Как известно, серная кислота способна принимать форму пара. Вдыхание этих паров может привести к раздражению, а в последствии и повреждению внутренних органов.

Признаки отравления парами серной кислоты невозможно спутать с симптомами недомогания другого вида: наблюдается резкое потемнение некоторых участков тела, происходит раздражение слизистых оболочек, носовое кровотечение, боль в пищеводе.

Ожог горла может спровоцировать болезненные спазмы, затрудняющие дыхание.

Первая помощь

При первых признаках отравления больному нужно выпить средство, обволакивающее желудок. Это поможет притупить боль в области живота и временно сведёт воздействие кислоты к возможному минимуму.

Для этого отлично подойдёт известковая вода, стакан подсолнечного или оливкового масла. Другим способом избавления от химиката является экстренная очистка желудка путём провоцирования рвоты, при этом пить воду строго запрещено.

Глаза необходимо промыть слабым раствором марганцовки и закапать Новокоином.

Правила работы с серной кислотой (профилактика)

Работа с серной кислотой требует особых мер предосторожности:

• защита дыхательных органов противогазом;
• защитная одежда с повышенной степенью защиты (кислостойкие сапоги, очки и маска из оргстекла);
• непосредственная близость к водопроводу, дабы промыть рану в случае травмирования;
• пролитое вещество необходимо нейтрализовать и тщательно смыть водой;

Важно запомнить, что в случае разбавления H2SO4 водой, именно кислота тонкой струйкой добавляется в воду. Если сделать наоборот, произойдёт реакция, логичным и неприятным исходом которой станет взрыв с выбросом концентрированных капель химиката.

Источник: http://bezotravy.ru/veshestva/sernaya-kislota/