化工原料知识

化工原料知识

1.硫酸的用途:

■为农业生产服务

◆用于肥料的生产硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。 2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4 每生产一吨硫酸铵，就要消耗硫酸（折合成100%计算）760kg，每生产一吨过磷酸钙，就要消耗硫酸360kg。 ◆用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂，硫酸铊可作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂，如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸。前者每生产1t，需消耗20%发烟硫酸1.4t后者每生产1t，需消耗硫酸36kg。为大家所熟悉的滴滴涕，每生产1t需要20%发烟硫酸1.2t。

■为工业生产服务

◆用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门，特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液就需要使用硫酸，某些贵金属的精炼，也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前，都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材，都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外，有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前，都要经过用硫酸进行酸洗手续。在某些金属机械加工过程中，例如镀镍、镀铬等金属制件，也需用硫酸来洗净表面的锈。在黑色冶金企业部门里，需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%～6%，而每吨钢材的酸洗，约消费98%的硫酸30kg～50kg。

◆用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中，都需要浓硫酸精炼，以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。每吨原油精炼需要硫酸约24kg，每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备，也消耗不少硫酸。

◆在浓缩硝酸中，以浓硫酸为脱水剂；氯碱工业中，以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气等；无机盐工业中，如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三钠(Na3PO4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、硫酸铅(PbSO4)、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸。许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸(H2CrO4，有时也指CrO3)、氢氟酸、氯磺酸(ClSO3H)；有机酸如草酸[(COOH)2]、醋酸(CH3COOH)等的制备，也常需要硫酸作原料。此外炼焦化学工业（用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵）、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业（有机溶剂的制备）、工业炸药和铅蓄电池制造业等等，都消耗相当数量的硫酸。

■对解决人民"穿"与"用"等问题所起的作用

◆用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝，它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。每生产1t粘胶纤维，需要消耗硫酸1.2t～1.5t，每生产1t维尼龙短纤维，就要消耗98%硫酸230kg，每生产1t卡普纶单体，需要用1.6t20%发烟硫酸。此外，在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中，也使用相当数量的硫酸。

◆用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物，在国民经济中越来越占有重要的地位。每生产1t环氧树脂，需用硫酸2.68t，号称"塑料王"的聚四氟乙烯，每生产1t，需用硫酸1.32t；有机硅树胶、硅油、丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产，也都要使用硫酸。

◆用于染料工业几乎没有一种染料（或其中间体）的制备不需使用硫酸。偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应，苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应，两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。所以有些染料厂就设有硫酸车间，以配合需要。

◆用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸。塑料的增塑剂（如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯）、赛璐珞制品所需的原料硝化棉，都需要硫酸来制备。玻璃纸、羊皮纸的制造，也需要使用硫酸。此外，纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、肥皂工业、人造香料工业等生产部门，也都需要使用硫酸。

◆用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应，强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应，都需用硫酸。此外，许多抗生素的制备，常用药物如阿斯匹林、咖啡因、维生素b2、b12及维生素c、某些激素、异烟肼、红汞、糖精等的制备，无不需用硫酸。

■对巩固国防方面所起的作用 某些国家硫酸工业的发展，曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。无论军用炸药（发射药、爆炸药）或工业炸药，大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(tnt)、硝化甘油、苦味酸等。虽然这些化合物的制备是依靠硝酸，但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸。

■与原子能工业及火箭技术的关系 原子反应堆用的核燃料的生产，反应堆用的钛、铝等合金材料的制备，以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金，都和硫酸有直接或间接的关系。从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料。硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料。 由此可见，硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系。

■农业土质方面 在农业生产中，越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。过去20年来，尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。将硫酸注入牛奶场湖泊，改变湖水pH值，可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题，将硫酸施入农用土壤和水中，其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐，钠盐随后用水浸洗除去。当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后，硫酸与更惰性的物质反应，释放出磷、铁等植物养分。简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化，提高它们对植物的效力。在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸，可使植物更加健壮，收成增加。

2. 浓硫酸的用途

在工业上的作用: 三 氧 化 硫 和水化合而成的一种硫的含 氧 酸 。化学式H2SO4 ，含有游离三氧化硫的硫酸称为发烟硫酸 ，暴露在空气中会冒烟 。市售的浓硫酸商品的重量百分浓度为98.3％ 。 无水硫 酸 是无色透明的油状液 体 ， 熔 点 10.36 ℃ ， 密度1.8269克／厘米3（25℃） ，硫酸与水形成的恒沸混合物的密度为 1.834克／厘米3(18℃) ，浓度为98.3％ 。 硫酸是一种二元强酸，电离常数K1＝1×103，K2＝1.2×10-2 。硫酸能形成一系列稳定的水合物H2SO4·xH2O（x＝1，2，4，6，8），因此硫酸是一种极强的吸水剂，不但能吸收游离的水分（如气体中的水蒸气和物质表面的水分），还能从化合物（如甲酸、乙醇 、糖）中夺取水分子。硫酸具有强氧化性，可以将许多金属和非金属氧化，它还有强腐蚀性，能灼伤人体皮肤。 硫酸最早的生产方法采用铅室法，但产品浓度低，占地面积大，便被接触法代替。将黄铁矿或硫在空气中焙烧或燃烧，生成二氧化硫，然后用五氧化二钒为催化剂。氧化钾为助催化剂 ，负载在硅藻土上 ，将二 氧化硫 转化为三氧化硫，它被浓硫酸吸收，制得发烟硫酸，可根据需要，用水将发烟硫酸稀释成不同浓度的硫酸。硫酸是重要工业原料，其年产量是一个国家工业生产能力的标志。硫酸在化肥工业中用于生产硫酸铵和过磷酸钙。在冶金工业中，用硫酸洗去钢材表面的氧化铁 。在石油精炼中 ，用硫 酸 洗去不饱和烃等杂质。硫酸还用于生产氢氟酸、磷酸、甲酸、草酸、柠檬酸、苯酚、表面活性剂烷基苯磺酸钠以及苦味酸炸药。盐酸的用途 (1)用于稀有金属的湿法冶金 (2)用于有机合成 (3)用于漂染工业 (4)用于金属加工 (5)用于食品工业 (6)用于无机药品及有机药物的生产 硫酸用途(1)用于肥料的生产硫酸铵(2)用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝(3)用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门4用于炸药(5)与原子能工业及火箭技术的关系

3.盐酸用途

盐酸能用于制造氯化锌等氯化物（氯化锌是一种焊药），也能用于从矿石中提取镭、钒、钨、锰等金属，制成氯化物。 随着有机合成工业的发展，盐酸（包括氯化氢）的用途更广泛，如制聚氯乙烯、塑料，用于合成多种有机氯化物，用于水解淀粉制葡萄糖，用于制造盐酸奎宁（治疗疟疾病）等多种有机药剂的盐酸盐等。 盐酸的用途 在国民经济各部门中，盐酸的用途很广，简介如下： (1)用于稀有金属的湿法冶金 例如，冶炼钨时，先将白钨矿（钨酸钙矿）与碳酸钠混合，在空气中焙烧(800℃～900℃)生成钨酸钠。 CaWO4+Na2CO3=Na2WO4+CaO+CO2↑ 将烧结块浸在90℃的水中，使钨酸钠溶解，并加盐酸酸化，将沉淀下来的钨酸滤出后，再经灼热，生成氧化钨。 Na2WO4+2HCl=H2WO4↓+2NaCl H2WO4=WO3+H2O↑ 最后，将氧化钨在氢气流中灼热，得金属钨。 WO3+3H2=W+3H2O↑ (2)用于有机合成 例如，在180℃～200℃的温度并有汞盐（如HgCl2）做催化剂的条件下，氯化氢与乙炔发生加成反应，生成氯乙烯，再在引发剂的作用下，聚合而成聚氯乙烯。 (3)用于漂染工业 例如，棉布漂白后的酸洗，棉布丝光处理后残留碱的中和，都要用盐酸。在印染过程中，有些染料不溶于水，需用盐酸处理，使成可溶性的盐酸盐，才能应用。 (4)用于金属加工 例如，钢铁制件的镀前处理，先用烧碱溶液洗涤以除去油污，再用盐酸浸泡；在金属焊接之前，需在焊口涂上一点盐酸等等，都是利用盐酸能溶解金属氧化物这一性质，以去掉锈。这样，才能在金属表面镀得牢，焊得牢。 (5)用于食品工业 例如，制化学酱油时，将蒸煮过的豆饼等原料浸泡在含有一定量盐酸的溶液中，保持一定温度，盐酸具有催化作用，能促使其中复杂的蛋白质进行水解，经过一定的时间，就生成具有鲜味的氨基酸，再用苛性钠（或用纯碱）中和，即得氨基酸钠。制造味精的原理与此差不多。 (6)用于无机药品及有机药物的生产 盐酸是一种强酸，它与某些金属、金属氧化物、金属氢氧化物以及大多数金属盐类（如碳酸盐、亚硫酸盐等），都能发生反应，生成盐酸盐。因此，在不少无机药品的生产上要用到盐酸。 在医药上好多有机药物，例如奴佛卡因、盐酸硫胺（维生素B1的制剂）等，也是用盐酸制成的。 以上列举的只是在工业生产上应用盐酸的一些例子。实际上，盐酸的用途还很多。在日常生活上，我们有时也用到它例如缺乏胃酸，消化不良，医生就给我们一定量的稀盐酸以补胃酸的不足。在化学实验和科学研究上，用到盐酸的地方就更多了。

3. 液碱的用途

别名：苛性钠、烧碱、火碱、苛性曹达。

英文名：Sodium hydroxide

化学名称：氢氧化钠

分子式：NaOH

分子量：40.00

CASRN:1310-73-2

性质

纯品为无色透明液体。相对密度2.130，熔点318.4℃，沸点1390℃。市售烧碱有固态和液态两种：纯固体烧碱呈白色，有片状、块状、粒状和棒状，质脆；纯液体烧碱称为液碱，为无色透明液体。工业品多含杂质，主要为氯化钠及碳酸钠等，有时还有少量氧化铁。当溶成浓液碱后，大部分杂质会上浮液面，可分离除去。固体烧碱有很强的吸湿性，易溶于水，溶解时放热，所成溶液呈强碱性，有滑腻的触感和苦味，能使红大气层石蕊试纸变蓝色，使酚酞溶液呈红色。也易溶于乙醇及甘油，不溶于丙酮、乙醚、乙酸。与酸相遇则起中和作用而成盐和水。有皂化油脂的能力，生成皂与甘油。极易吸收空气中二氧化碳和水分变成碳酸盐。与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。与金属铝锌及非金属硅、硼等反应放出氢。腐蚀性极强，对皮肤、纤维、玻璃、陶瓷等均有腐蚀作用。纯净的氢氧化钠为白色呈羽毛状不透明固体结晶，一般工业品含有少量氯化钠和碳酸钠，呈白色稍带浅色光泽固体结晶。氢氧化钠是最强的碱类之一，与酸反应生成钠盐。氢氧化钠吸湿性很强，放置空气中能吸收大量的水分而潮解变成液碱。

用途：

是重要的化工基础原料，用途极广。化学工业用于制造甲酸、草酸、硼砂、苯酚、氰化钠及肥皂、合成脂肪酸、合成洗涤剂等。纺织印染工业用作棉布退浆剂、煮练剂、丝光剂和还原染料、海昌蓝染料的溶剂。冶炼工业用制造氢氧化铝、氧化铝及金属表面处理剂。仪器工业用作酸中和剂、脱色剂、脱臭剂。胶粘剂工业用作淀粉糊化剂、中和剂。另外，在搪瓷、医药、化妆品、制革、涂料、农药、玻璃等工业都有广泛应用。

安全与防护

烧碱属一级无机碱性腐蚀物品，危规编号：95001。液碱用槽车或贮槽装运；工业固碱用铁桶或其他密闭容器包装，每桶净重200kg,片碱25 kg。包装上有："腐蚀性物品"标志。存放于通风、干燥处。失火时可用水、黄砂及各种灭火器扑救。

烧碱有极强腐蚀性，皮肤触及时应立即用清水冲洗，溅入眼内时应立即用清水或生理盐水冲洗15分钟，严重时送医院治疗。

工程控制 密闭操作。提供安全淋浴和洗眼设备。

个体防护 可能接触其粉尘时，必须佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时，佩带空气呼吸器。穿橡胶耐酸服。戴橡胶耐酸碱手套。

其它 工作现场禁止吸烟、进食和饮水，饭前要洗手。工作毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

片碱

片碱性状是白色半透明片状固体，片碱是基本化工原料，广泛用于造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝及绵织品等轻纺工业方面，农药、染料、橡胶和化学工业方面、石油钻探，精炼石油油脂和提炼焦油的石油工业，以及国防工业、机械工业、木材加工、冶金工业，医药工业及城市建设等方面。还用于制造化学品、纸张、肥皂和洗涤剂、人造丝和玻璃纸，加工铝矾土制氧化铝，还用于纺织品的丝光处，水处理等。

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2022-05-10 22:16:08