週三,八月03 2011:00 05

鹼性物質

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本文討論了氨、鈉、鉀、鈣和鋰,以及它們的化合物。 除氨外,這些是最常見的鹼金屬和鹼土金屬。

用途

是各種含氮化合物的重要來源。 大量的氨用於生產 硫酸銨硝酸銨, 用作肥料。 氨進一步用於氧化成硝酸,用於生產合成尿素和蘇打,以及用於製備用於化學和製藥工業的水溶液。 它用於炸藥工業、醫藥和農業。 在製冷中,氨用於將溫度降低到冰點以下並用於製造合成冰。

氫氧化銨 受僱於紡織、橡膠、製藥、陶瓷、攝影、洗滌劑和食品行業。 它還用於從礦石中提取銅、鎳和鉬等金屬。 氫氧化銨可用於去除污漬和漂白。 它是一種家用清潔劑,也是紙漿和造紙工業中酪蛋白的溶劑。 二銨磷酸鹽 用於紡織品、紙張和木製品的防火。 它存在於肥料和焊接金屬的助焊劑中。 氯化銨 用於鍍鋅鐵皮的助熔劑、安全炸藥、醫藥和鐵管用水泥。 此外,它還用於鍍錫、染色、電鍍和鞣革。

是第五豐富的元素和第三豐富的金屬; 它在自然界中廣泛存在 碳酸鈣 (石灰石和大理石), 硫酸鈣 (石膏), 氟化鈣 (螢石)和 磷酸鈣 (磷灰石)。 鈣礦物被開採或開採; 金屬鈣由熔融的氯化鈣或氟化鈣電解制得。 金屬鈣用於鈾和釷的生產以及電子工業。 它用作銅、鈹和鋼的脫氧劑,以及鉛軸承的硬化劑。 此外,鈣是聚酯纖維的工業催化劑。

氯化鈣 在索爾維氨鹼工藝中作為廢品獲得。 它用作路面除冰劑、製冷劑和空調系統中的干燥劑。 氯化鈣用於生產氯化鋇、金屬鈣和各種染料。 它還用於防止道路施工過程中形成粉塵、加快混凝土固化時間以及抑制煤礦中煤的自燃。 硝酸鈣 在農業上用作肥料,在火柴製造中用作氧化劑。 它也存在於炸藥和煙火工業中。 亞硫酸鈣用作纖維素生產中的還原劑。 電石 用於乙炔的工業生產和氰氨化鈣的製造。 它用於菸火工業和乙炔燈的乙炔發生器。 碳化鈣還用於氧乙炔焊接和切割。

青檸 是煅燒石灰石產品的總稱——例如, 氧化鈣氫氧化鈣. 氧化鈣 用作耐火材料,煉鋼助熔劑,建築工業作粘結劑,氯化石灰漂白粉的原料。 它用於紙漿和造紙、製糖、農業和皮革鞣製行業。 氫氧化鈣 在建築和土木工程中用於砂漿、灰泥和水泥。 用於土壤處理、生皮脫毛和防火。 氫氧化鈣也可用於潤滑劑以及紙漿和造紙工業。

用作真空管中的“吸氣劑”,焊料和釬焊合金的成分,反應器中的冷卻劑或熱交換器,以及合成橡膠和潤滑劑製造中的催化劑。 它可用於製造聚烯烴塑料催化劑以及金屬和陶瓷工業。 鋰還用於特殊玻璃以及飛機和導彈的燃料。 氯化鋰 用於製造礦泉水和焊接鋁。 它在煙火工業和醫學中用作抗抑鬱劑。 碳酸鋰 用於生產陶瓷和電瓷的釉料以及電弧焊電極的塗層。 它存在於發光塗料、清漆和染料中。 碳酸鋰在醫學上也用作情緒穩定藥和抗抑鬱藥。 氫化鋰是氫的來源和核屏蔽材料。

用於合成無機鉀化合物。 它在農業中作為肥料的成分被發現。 鉀還用於鈉鉀合金中,用於核反應堆系統和高讀數溫度計的傳熱。

氫氧化鉀 用於製造液體肥皂,吸收二氧化碳,絲光棉花,以及生產其他鉀化合物。 它可用於電鍍、光刻和用作木材的媒染劑。 氫氧化鉀還用於油漆和清漆去除劑以及印刷油墨。

其他鉀化合物包括 溴酸鉀、氯酸鉀、硝酸鉀、高氯酸鉀 高錳酸鉀. 它們用於菸火、食品和炸藥工業,並用作氧化劑。 氯酸鉀是火柴頭的成分,是毛皮、棉花和羊毛的漂白劑和染色劑。 它還用於染料和紙漿和造紙工業。 氯酸鉀用於製造炸藥、火柴、煙火和染料。

溴酸鉀是麵團改良劑、食品添加劑、氧化劑和燙髮劑。 硝酸鉀用於菸花、助熔劑、火藥以及玻璃、火柴、煙草和陶瓷工業。 它還用於醃製肉類和浸漬蠟燭芯。 硝酸鉀在農業中用作肥料,在固體火箭推進劑中用作氧化劑。 高氯酸鉀用於炸藥、煙火和攝影工業。 它用作汽車安全氣囊中的充氣劑。 高錳酸鉀在皮革、金屬和紡織工業中用作氧化劑、消毒劑和漂白劑。 也用於採礦中的金屬清洗、分離和提純。 此外,高錳酸鉀還是皮革工業的鞣劑。

用於製造鈉化合物和有機合成。 它用作金屬的還原劑和核反應堆的冷卻劑。 鈉燈和電力電纜中也含有鈉。 氯酸鈉 在染料工業中用作氧化劑,在紙漿和造紙工業中用作氧化劑和漂白劑。 用於織物的染色和印花、皮革的鞣製和整理以及鈾加工。 它還用作除草劑和火箭燃料氧化劑。 氯酸鈉在炸藥、火柴和製藥工業中還有其他用途。

氫氧化鈉 用於人造絲、絲光棉、肥皂、造紙、炸藥、染料和化學工業。 它還用於金屬清洗、鋅的電解提取、鍍錫、洗滌和漂白。 磷酸三鈉 可用於照相顯影劑、洗滌劑混合物和造紙工業。 它用於澄清糖、去除鍋爐水垢、軟化水、洗滌和鞣製皮革。 磷酸三鈉也是一種水處理劑和加工奶酪中的乳化劑。 磷酸二鈉 用於肥料、藥物、陶瓷和洗滌劑。 紡織工業用於絲綢、印染的加重,木材和紙張的防火。 磷酸二鈉也是食品添加劑和鞣劑。 次氯酸鈉 是家用和洗衣漂白劑,也是造紙、紙漿和紡織工業的漂白劑。 它被用作玻璃、陶瓷和水的消毒劑以及游泳池中的消毒劑。 氯化鈉 用於金屬加工、皮革固化、公路除冰和食品保鮮。 它還可用於攝影、化學、陶瓷和肥皂工業以及核反應堆。

碳酸的鹽類 (H2CO3), 要么 碳酸鹽, 作為礦物廣泛存在於自然界中。 它們用於建築、玻璃、陶瓷、農業和化學工業。 碳酸氫銨 用於塑料、陶瓷、染料和紡織工業。 它可用作泡沫橡膠的發泡劑和烘焙食品生產中的膨鬆劑。 碳酸氫銨還用於化肥和滅火器。 碳酸鈣 主要用作顏料,用於油漆、橡膠、塑料、造紙、化妝品、火柴和鉛筆行業。 碳酸鈣還用於製造波特蘭水泥、食品、拋光劑、陶瓷、油墨和殺蟲劑。 碳酸鈉 廣泛用於製造玻璃、燒鹼、碳酸氫鈉、鋁、洗滌劑、鹽和油漆。 用於生鐵脫硫和石油提純。 碳酸氫鈉 用於糖果、製藥、非酒精飲料、皮革和橡膠工業,並用於製造滅火器和礦泉水。 碳酸鉀 廣泛用於鉀肥和紡織工業中的羊毛染色。 它還可用於玻璃、肥皂和製藥行業。

鹼是腐蝕性物質,可溶於水形成 pH 值顯著高於 7 的溶液。這些包括氨; 氫氧化銨; 氫氧化鈣和氧化鈣; 鉀; 氫氧化鉀和碳酸鹽; 鈉; 碳酸鈉、氫氧化鈉、過氧化物和矽酸鹽; 和磷酸三鈉。

健康危害

一般來說,鹼,無論是固體形式還是濃縮液,對組織的破壞性都比大多數酸強。 游離的腐蝕性粉塵、煙霧和噴霧可能會刺激眼睛和呼吸道,並損傷鼻中隔。 強鹼與組織結合形成白蛋白,與天然脂肪結合形成肥皂。 它們使組織膠化形成可溶性化合物,可能導致深度和痛苦的破壞。 鉀和氫氧化鈉是這一組中最活躍的材料。 即使是強鹼的稀溶液也會軟化表皮並乳化或溶解皮膚脂肪。 第一次暴露在輕微受鹼污染的空氣中可能會產生刺激,但這種刺激很快就會變得不那麼明顯。 工人經常在這樣的環境中工作而沒有表現出任何影響,而這種暴露會導致不習慣的人咳嗽以及喉嚨痛和鼻腔刺激。 與這些材料相關的最大危險是強鹼的顆粒或溶液飛濺或飛濺到眼睛中。

氫氧化鉀和氫氧化鈉. 這些化合物對眼睛非常危險,無論是液態還是固態。 作為強鹼,它們會破壞組織並導致嚴重的化學灼傷。 吸入這些物質的粉塵或煙霧會嚴重傷害整個呼吸道,攝入會嚴重傷害消化系統。 儘管它們不易燃且不會助燃,但當固體材料溶解在水中時會放出大量熱量。 因此,為此必須使用冷水; 否則溶液可能會沸騰並在大範圍內濺出腐蝕性液體。

碳酸鹽和碳酸氫鹽. 主要的碳酸鹽是:碳酸鈣(CaCO3), 菱鎂礦 (MgCO3), 純鹼 (NaCO3), 碳酸氫鈉 (NaHCO3) 和鉀肥 (K2CO3). 正碳酸鹽(含陰離子 CO3) 和酸或碳酸氫鹽 (陰離子 HCO3) 是最重要的化合物。 所有碳酸氫鹽都是水溶性的; 在普通碳酸鹽中,只有鹼金屬鹽是可溶的。 在達到熔點之前加熱時,無水碳酸鹽會分解。 由於涉及大量水解,碳酸鹽溶液會引起鹼性反應。 碳酸氫鹽通過加熱轉化為普通碳酸鹽:

2碳酸氫鈉3 =鈉2CO3 + H.2氧氣+一氧化碳2

正碳酸鹽被強酸分解(H2SO4, HCl) 並釋放出 CO2.

碳酸鈉以下列形式存在:純鹼——無水碳酸鈉(Na2CO3); 結晶蘇打——碳酸氫鈉(NaHCO3); 和十水碳酸鈉(Na2CO3·10小時2O)。

鹼性碳酸鹽可能在各種工業操作(處理和儲存、加工)過程中對皮膚、結膜和上呼吸道造成有害刺激。 裝卸袋裝碳酸鹽的工人可能會在他們的手臂和肩膀上出現櫻桃大小的壞死皮膚部分。 黑褐色結痂脫落後,有時會觀察到相當深的潰瘍點。 長時間接觸蘇打溶液可能會引起濕疹、皮炎和潰瘍。

鈣及其化合物. 鈣是人體眾所周知的必需成分,其代謝,單獨或與磷結合,已被廣泛研究,特別是肌肉骨骼系統和細胞膜。 有幾種情況可能會導致鈣質流失,例如固定不動、胃腸功能紊亂、低溫、太空飛行失重等。 通過吸入鈣化合物粉塵從工作環境中吸收的鈣不會顯著增加每日從蔬菜和其他食物中攝入的鈣(通常為 0.5 克)。 另一方面,金屬鈣具有鹼性,會與水分發生反應,導致眼睛和皮膚灼傷。 暴露在空氣中可能存在爆炸危險。

碳化鈣。 由於在與潮濕空氣或汗液反應時形成氫氧化鈣,碳化鈣具有明顯的刺激作用。 乾燥的碳化物與皮膚接觸可能引起皮炎。 接觸潮濕的皮膚和粘膜會導致潰瘍和疤痕。 碳化鈣對眼睛特別有害。 經常觀察到一種特殊類型的黑皮病,具有強烈的色素沉著過度和大量的毛細血管擴張酶。 熱電石引起的灼傷很常見。 組織損傷深度一般為 1 至 5 毫米; 燒傷發展非常緩慢,難以治療,通常需要切除。 受傷的工人只有在燒傷的皮膚表面完全傷痕累累後才能恢復工作。 接觸電石者常患唇炎,表現為口唇乾燥、腫脹、充血,嚴重脫屑,橈裂深; 在嘴角可以觀察到具有化膿傾向的糜爛性病變。 具有長期職業病史的工人經常患有指甲病變——即職業性甲病和甲溝炎。 還觀察到眼瞼和結膜明顯充血的眼部病變,通常伴有粘液膿性分泌物。 在嚴重的情況下,結膜和角膜的敏感性會大大降低。 雖然角膜炎和角膜結膜炎起初沒有症狀,但它們後來可能會退化為角膜混濁。

在電石生產中,雜質可能會產生額外的危害。 被磷酸鈣或砷酸鈣污染的碳化鈣在受潮時可能會釋放出磷化氫或胂,這兩種物質都有劇毒。 碳化鈣本身暴露在潮濕空氣中會放出乙炔,乙炔是一種中度麻醉和窒息劑,具有相當大的火災和爆炸危險。

氯化鈣 對皮膚和粘膜有強烈的刺激作用,據報導,在包裝幹氯化鈣的工人中,出現刺激並伴有面部皮膚紅斑和脫皮、流淚、眼睛分泌物、燒灼感和鼻腔疼痛的病例,偶爾流鼻血,喉嚨發癢。 鼻中隔穿孔的病例也有報導。

硝酸鈣 對皮膚和粘膜有刺激和燒灼作用。 它是一種強氧化劑,存在著火和爆炸的危險。

亞硫酸鈣。 職業性亞硫酸鈣中毒病例似乎尚未見報導。 意外攝入幾克可能會導致反复嘔吐、劇烈腹瀉、循環障礙和高鐵血紅蛋白血症。

氨以少量存在於空氣、水、土壤中,特別是在分解有機物中。 它是人體、動物和植物正常代謝的產物。 肌肉的努力和神經系統的興奮導致氨的形成量增加,氨在組織中的積累會導致中毒。 在許多疾病過程中,氨的內源性形成也會增加。 通過生命過程,它主要通過尿液和汗液以硫酸銨和尿素的形式結合併從機體排出。 氨在植物的氮代謝中也是最重要的。

氨具有輕微的反應性,容易發生氧化、(氫原子)取代和其他反應。 它在空氣或氫氣中燃燒生成氮氣。 取代的一個例子是形成鹼金屬和鹼土金屬的酰胺。 作為添加的結果,它形成氨化物(例如,CaCl2·8NH3, 氯化銀3NH3) 和其他化合物。 當氨溶於水時,生成氫氧化銨(NH4OH),它是弱鹼,解離如下:

NH4OH → NH4+ + OH-

自由基NH4+ 不以游離形式存在,因為當試圖分離它時它會分解成氨和氫。

氨中毒可能發生在氨的生產和硝酸、硝酸銨和硫酸銨、液體肥料(銨鹽)、尿素和蘇打水、製冷、合成冰廠、棉印廠、纖維染色、電鍍過程、有機合成、金屬熱處理(滲氮)、化學實驗室和許多其他工藝。 它在鳥糞加工過程中、垃圾淨化過程中、糖廠和製革廠中形成並排放到空氣中,並且存在於未淨化的乙炔中。

工業中毒通常是急性的,而慢性中毒雖然有可能,但並不常見。 氨的刺激作用尤其體現在上呼吸道,在高濃度下它會影響中樞神經系統,引起痙攣。 濃度超過 100 mg/m 時會刺激上呼吸道3,而 1 小時內的最大耐受濃度為 210 至 350 mg/m3. 氨水濺入眼睛特別危險。 氨快速滲入眼組織可能導致角膜穿孔,甚至導致眼球死亡。 合成氨廠的每個部分都存在特定的健康危害。 在產生氣體的部分,轉化(將 CO 氧化成 CO2)、壓縮提純後,主要問題是一氧化碳和硫化氫的排放。 在其合成過程中可能會逸出大量的氨。 在大氣中逸出的氨可能達到爆炸極限。

氯酸鹽和高氯酸鹽

氯酸鹽和高氯酸鹽是氯酸鹽(HClO3) 和高氯酸 (HClO4 ). 它們是燃燒的有力支持者,它們的主要危害與此特性有關。 鉀鹽和鈉鹽是該組中的典型鹽,也是工業中最常用的鹽。

火災和爆炸危險。 氯酸鹽是強氧化劑,主要危險是著火和爆炸。 它們本身不具有爆炸性,但它們與有機物、硫磺、硫化物、金屬粉末和銨化合物形成易燃或易爆混合物。 布料、皮革、木材和紙張在被這些氯酸鹽浸漬後極易燃燒。

高氯酸鹽也是非常強的氧化劑。 高氯酸的重金屬鹽具有爆炸性。

健康危害。 如果通過攝入或吸入粉塵吸收氯酸鹽是有害的,這會引起喉嚨痛、咳嗽、皮膚發藍的高鐵血紅蛋白血症、頭暈和虛弱以及貧血。 在大量吸收氯酸鈉的情況下,血清中的鈉含量會增加。

高氯酸鹽可能通過粉塵吸入或食入進入人體。 它們對皮膚、眼睛和粘膜有刺激性。 它們引起溶血性貧血伴高鐵血紅蛋白血症、紅細胞中的亨氏小體以及肝腎損傷。

鹼性物質表

表格1 - 化學信息。

表格2 - 健康危害。

表格3 - 物理和化學危害。

表格4 - 物理和化學特性。

 

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