اسید سولفوریک

اسید سولفوریک (سولفات هیدروژن) که در گذشته با نام جوهر گوگرد شناخته می‌شد، اسیدی بسیار قوی است که با هر درصدی در آب حل می‌شود و فرمول شیمیایی آن H۲SO۴ است.

اسید سولفوریک برای اولین بار توسط جابر بن حیان کشف شد. او با تقطیر کانی‌های سولفات آهن و سولفات مس، این اسید را به دست آورد.
 

تولید اسید سولفوریک 

سولفوریک اسید، یکی از مهم ترین مواد شیمیایی صنعتی است که با استفاده از فرایند تماس  تولید می شود. در مرحله نخست گوگرد در مجاورت اکسیژن اکسید شده و گوگرد دی اکسید به دست می آید.

S (s) + O۲ (g) → SO۲ (g)
در مرحله بعد گوگرد دی اکسید در مجاورت یک کاتالیزور به SO۳ اکسیده می شود.

۲ SO۲ + O۲ (g) → ۲ SO۳ (g)
واکنش بالا در دمای معمولی بسیار کند است. لذا در روش صنعتی، از دماهای بالا تر(۴۰۰C تا۷۰۰C) و از یک کاتالیزور (مانند وانادیم پنتوکسید V۲O۵ یا اسفنج پلاتین) استفاده می شود. با دمیدن بخار گوگرد تری اکسید به درون اسید سولفوریک، پیروسولفوریک اسید H۲S۲O۷ تشکیل می شود.

H۲SO۴ (l) + SO۳ → H۲S۲O۷ (l)
سپس با افزودن آب به پیرو سولفوریک اسید، محلول سولفوریک اسید با غلظت مورد نظر را تهیه می کنند.

H۲S۲O۷ (l) + H۲O(l) → ۲ H۲SO۴ (l)
کنترل این روش که در آن، پیروسولفوریک اسید تشکیل می شود، آسان تر از واکنش مستقیم گوگرد تری اکسید با آب است.

SO۳ (g) + H۲O (l) → H۲SO۴ (l) 

اسید سولفوریک ازاکسایش دی اکسید گوگرد در اتاق های سربی طبق روش خاصی تهیه می شود. این اسید جز مواد شیمیایی پر استفاده می باشد و در مقادیر بسیار زیادی در ساخت کودهای شیمیایی، تصفیه مواد نفتی، صنایع شیمیایی، صنعت آهن و فولاد، مواد منفجره و ... به مصرف می رسد. همچنین در فرآیند آنودایزینگ آلومینیوم از غلظت های متفاوت این اسید به عنوان الکترولیت استفاده می شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی اسید سولفوریک

فشار بخار: 001/0 میلی متر جیوه در c 200

نام: اسید سولفوریک

فرمول:4SO 2H

ظاهر: مایع بیرنگ

وزن مولکولی:mol/g98

نقطه ذوب:c 100

نقطه جوش:c 3350

وزن مخصوص:cm/g8/1

دلایل ثبت اسید سولفوریک در لیست مواد خطرناک

از آنجا که اسید سولفوریک توسط OSHA ثبت گردیده و در لیست AGGIH و EPA قرار دارد در زمره مواد خطرناک قرار داده شده است. در ضمن چون این ماده شیمیایی، خورنده و واکنش دهنده است در فهرست موادی که از نظر سلامت جسمانی دارای خطرات خاص هستند هم قرار گرفته است.

استاندارد بهداشتی تماس مجاز

حداکثر تراکم مجانی اسید سولفوریک برای 8 ساعت کار از طرف OSHA یک میلی گرم در متر مکعب هوا تعیین شده است.

اثرات سوء بر سلامتی انسان

عوارض جانبی حاد

عوارض جانبی زیر(عوارض کوتاه مدت) بلافاصله و یا پس از مدت اندکی تماس با اسید سولفوریک ممکن است بر روی سلامتی فرد نمایان شود.

تماس با این ماده می تواند باعث تحریک شدید و سوختگی پوست و چشمها گردد که آسیب چشمها ممکن است به ضایعات چشمی و حتی نابینایی منجر گردد.

استنشاق اسید سولفوریک می تواند باعث تحریک مخاط بینی و حلق گردد.

استنشاق اسید سولفوریک می تواند از طریق تحریک ریه ها باعث بروز سرفه و یا تنگی نفس گردد.

در سطوح بالاتر در معرض بودن با این ماده می تواند باعث آب آوردن ریه ها (ادم ریوی) شود که یک حالت اورژانس پزشکی است و با تنگی نفس شدید همراه می باشد.

عوارض جانبی مزمن

پس از مواجهه با اسید سولفوریک ممکن است عوارض مزمن (طولانی مدت) زیر بر روی فرد ایجاد شود و این عوارض حتی ممکن است برای ماهها و یا سالها پایدار باقی بماند:

خطر سرطانزایی

مواجه شغلی با آن دسته از مواد اسیدی غیرآلی که حاوی اسید سولفوریک می باشند برای انسان سرطان زا محسوب می شود.

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که هیچ مقدار خاصی را به عنوان حد مجاز و بی خطر از مواجهه با یک ماده سرطان زا نمی توان تعریف کرد.

عوارض مربوط به دستگاه تولید مثل

هیچگونه شواهدی وجود ندارد که نشان دهد اسید سولفوریک روی دستگاه تولید مثل اثر ناخوشایندی دارد. این ادعا بر اساس نتایج آزمایش هایی است که در حال حاضر در دسترس دانشگاه نیوجرسی است.

دیگر عوارض بلند مدت

اسید سولفوریک می تواند تحریک ریه ها شود. تماس مکرر با این ماده ممکن است به بروز برونشیت منجر شود که برای بیمار سرفه، خلط و یا تنگی نفس به همراه دارد.

تماس مداوم با اسید سولفوریک می تواند باعث آسیب پایدار و برگشت ناپذیر ریه ها، آسیب به دندانها و تحریک معده گردد.

جنبه های طبی

آزمایش ها

این آزمایش ها برای افرادی که مواجهه مکرر و یا تماس شدید با اسید سولفوریک دارند(معادل نصف TLV یا بیشتر از آن) قبل از شروع اشتغل به کار و نیز در فواصل زمانی منظم پس از اشتغال توصیه می گردد.

انجام آزمایش عملکرد ریه ها( م: اسپیرومتری)

معاینه منظم دندان ها: بر اساس مطالعات انجام شده اسید سولفوریک به مینای دندان ها صدمه وارد می کند.

اگر در فرد علائمی دیده شود و یا مشکوک شوید که تماس او بیش از حد بوده مورد زیر توصیه می گردد.

گرفتن عکس ساده از قفسه سینه ارزیابی این بیماران باید شامل گرفتن یک شرح حال دقیق از علائم فعلی و قبلی آنها و نیز یک معاینه کامل باشد.

تجهیزات حفاظت فردی

در کارگاه و محل کار بهترین راه ایمنی کارگران استفاده از وسایل حفاظت فردی است. کارفرما باید محیط کار را در رابطه با مواد خطرناک ایمن سازد و آموزش های لازم در مورد خطرات و نحوه کنترل عوارض مواد شیمیایی به کارکنان و کارگران داده شود. همچنین باید کارگران در مورد نحوه استفاده از وسایل حفاظت فردی توجیه شوند.

برای جلوگیری از تماس پوست با اسید باید از دستکش های ضد اسید استفاده کرد. تجهیزات حفاظتی به طور کلی شامل لباس کار، دستکش و چکمه است. جنس پوشش های مورد استفاده بهتر است از PVC یا پلی ونیل کلراید باشد. برای حفاظت از چشمها هنگام کار با مواد شیمیایی خورنده و سمی استفاده از عینک ایمنی یا پوشش های مخصوصی که کل صورت را می پوشاند توصیه می شود.

بهترین راه برای حفاظت از سیستم تنفسی استفاده از ماسک می باشد. اما استفاده غلط از ماسک ها خود می تواند منجر به صدمات جبران ناپذیری شود. استفاده صحیح از این تجهیزات نیاز به آموزش صحیح دارد. در محیطهایی که غلظت آلاینده از 1/0 میلی گرم در متر مکعب بیشتر است استفاده از ماسک هایی که کل صورت را می پوشاند توصیه می شود.

نگهداری و استعمال اسید

ظرف حاوی اسید باید در محل خشک، خنک و دور از آفتاب نگهداری شود.

درب ظرف اسید پس از هر بار استفاده باید محکم بسته شود.

ظرف حاوی اسید باید از عوامل اکسایش، قلیاها، فلزات، منابع گرمایی و منابع غذایی دور نگه داشته شود.

واکنش اضافه کردن آب به اسید گرمازا است که می تواند منجر به آتش سوزی شود. بنابراین باید همیشه اسید را به آب اضافه کرد.

محل نگهداری اسید باید مجهز به تجهیزات ضد حریق باشد.

اقدامات اضطراری

تماسهای چشمی

اگر اسید با چشم تماس یافت باید فوراً چشم را با مقادیر زیادی آب شستشو داد. شستشو باید بدون توقف حداقل به مدت 30 دقیقه ادامه پیدا کند و طی این مدت گهگاه پلک های بالایی و پایینی بالا کشیده شوند تا آب به زیر آنها برود و هر چه سریعتر بیمار به مرکز پزشکی رسانده شود.

تماسهای پوستی

به سرعت لباسهای آلوده را از بدن بیمار جدا کنید. فوراً منطقه تماس را با مقادیر زیادی آب و صابون بشویید و مصدوم را سریعاً به مرکز پزشکی انتقال دهید.

تنفس

فرد را از محل مواجهه دور کنید.اگر تنفس بیمار قطع شده است تنفس های کمکی را آغاز کنید.اگر عملکرد قلب متوقف شده است بیمار را CRP (احیای قلبی) کنید.بیمار را به سرعت به یک مرکز پزشکی انتقال دهید. با توجه به اینکه آب آوردن ریه ها ممکن است بسیار دیر صورت گیرد توصیه می گردد بیمار برای 48- 24 ساعت پس از استنشاق بیش از حد مواد تحت نظارت پزشکی قرا گیرد.

منبع : مجله ی صنعت آب کاری