在实验室的试剂架上,硫酸和盐酸这两种无机强酸,往往相邻而居。尽管它们具有不同的个性,但在化学性质和应用场景中表现出许多有趣的共性。这两种腐蚀性液体的背后是质子供体的共同身份及其改变材料性质的相似能力。
在实验室的试剂架上,硫酸和盐酸这两种无机强酸,往往相邻而居。尽管它们具有不同的个性,但在化学性质和应用场景中表现出许多有趣的共性。这两种腐蚀性液体的背后是质子供体的共同身份及其改变材料性质的相似能力。
当它们溶解在水中时,它们会毫不犹豫地释放氢离子。这种慷慨的质子捐赠行为使它们的水溶液具有很强的酸性。石蕊试纸也会在两者面前变红,插入其中的pH计将显示报警值。它们的反应与活性金属的反应同样强烈,锌颗粒在两种酸中都愉快地释放出氢气气泡,但硫酸也会产生独特的二氧化硫合唱。
这两种酸对金属的侵蚀能力令人惊叹。碳钢容易受到它们的侵蚀,不锈钢也需要特定的型号来抵抗。有趣的是,它们对某些金属的腐蚀行为形成了一层保护膜——浓硫酸可以钝化铁的表面,而盐酸则与铅形成不溶的氯化铅保护层。腐蚀和防护特性的共存要求在工业应用中仔细选择容器材料,通常是陶瓷或特定塑料。
虽然硫酸以其强大的脱水性能而闻名,但盐酸实际上也有类似的能力。将浓盐酸暴露在空气中也会在瓶口周围产生白色薄雾,这表明它会从空气中窃取水分。它们都擅长从有机物中提取水分,蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验是众所周知的。棉纤维在浓盐酸中也会迅速碳化。这种脱水能力使它们在实验室中成为很好的干燥剂,但硫酸的性能更为极端。
在钢铁行业的酸洗车间,它们经常交替出现。热轧钢板首先用盐酸去除氧化皮,然后用硫酸进行深度处理。它们是制造其他化学品的基石,硫酸培养肥料和炸药,盐酸参与PVC塑料和药物的合成。在污水处理厂中,它们都起着pH调节剂的作用,但硫酸的用量通常更经济。