硫酸の効果は何ですか？

硫酸の影響のほとんどは、その強い酸性度と水に対する大きな親和性に起因します。 硫酸による金属の腐食は、その酸性度によって引き起こされます。 硫酸が人間の組織を含む有機物質に及ぼす影響は、その脱水特性の大部分が原因です。 木材、紙、綿布などの材料は、酸と接触すると急速に炭化します。

金属に対する硫酸の影響は強酸に典型的です。それは水素よりも反応性の高い金属と反応して金属硫酸塩を形成し、水素ガスを放出します。 このようにして、鉄、亜鉛、アルミニウムなどの多くの一般的な金属と反応します。 濃酸よりも希酸の方が反応は活発です。 これは、酸を保存するために使用できる材料を制限しますが、濃縮された形ではステンレス鋼のタンクに保存できます。 水素ガスの放出は、酸が金属と接触した場合、こぼれたり漏れたりした場合に潜在的な爆発リスクをもたらします。

硫酸は非常に強力な脱水剤であり、濃酸が水と接触すると大量の熱が放出されます。 過剰な酸に水が加えられると、発生した熱により水がすぐに沸騰し、その結果、酸が広範囲に噴霧される可能性があります。 このため、濃硫酸は常にゆっくりと水に加えて希釈する必要があります。 プロセスを逆にすることはできません。

硫酸の脱水効果は、多くの一般的な有機材料との反応を説明します。 水分子（H ₂ O）に見られるこれらの元素を2：1の比率で含む分子（例えば、糖質、デンプン、セルロースを含む炭水化物）から水素と酸素を除去します。 硫酸は炭水化物と反応して水素と酸素を除去し、炭素を残します。 よく知られた実験室のデモンストレーションがこれを示しています。 濃硫酸は、ビーカー内のtable糖に加えられ、それを大量の炭に素早く変換し、大量の熱を発生させます。 これが、硫酸が木材と紙、主に炭水化物からなる物質を炭化する理由です。

硫酸が皮膚に与える影響は十分に立証されており、これもまた酸性度よりも酸の脱水特性によるものです。 濃酸と皮膚が接触すると、数秒以内に組織の痛みと腫れが生じます。 接触が十分に長く続くと、深い火傷が起こり、炭化する可能性があり、茶色に変色することがあります。 腫れが原因で、硫酸火傷はしばしば永久的な瘢痕をもたらします。

硫酸を使用する場合、適切な保護手袋と安全ゴーグルを常に着用する必要があります。 顔面シールドと保護エプロンも推奨されます。 保護されていない皮膚への小さなこぼれは、大量の水で迅速に洗浄することで対処できます。 より大きなこぼれは、水がすぐに適用された場合、酸が噴霧される危険性をもたらします-洗浄する前に、できるだけ多くの酸を素早く拭き取ることが望ましいです。

硫酸は室温では揮発性ではないため、通常は吸入の危険はありません。 ただし、この酸またはその工業用前駆体である三酸化硫黄が水と接触すると、反応が激しくなり、細かい霧状の硫酸滴が生成される場合があります。 吸入すると、目、気道、肺に損傷を与える可能性があります。 硫酸ミストへの慢性的な暴露-たとえば、硫酸プラントで-は、長期的な健康への影響をもたらす可能性があり、労働者に癌のリスクをもたらす可能性があります。

硫酸と他の材料との反応により、危険な製品が生じる場合があります。 たとえば、塩化物、フッ化物、臭化物などのハロゲン化物と接触すると、有毒で腐食性の蒸気を放出します。 塩素酸塩や過マンガン酸塩と接触すると、強酸化性化合物が生成され、火災や爆発の危険があります。