مقدمه
اسید سولفوریک (H₂SO₄) یکی از پرکاربردترین اسیدهای معدنی در صنایع مختلف است، اما در عین حال یکی از خطرناک‌ترین مواد شیمیایی نیز محسوب می‌شود. این ماده در تولید کودهای شیمیایی، باتری خودرو، تصفیه فلزات، صنایع نفت و حتی آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود. اما همین گستردگی کاربرد، باعث شده شناخت خطرات آن اهمیت ویژه‌ای داشته باشد. کوچک‌ترین اشتباه در هنگام کار با این اسید می‌تواند آسیب‌های جبران‌ناپذیری ایجاد کند.
ماهیت خطرناک اسید سولفوریک
اسید سولفوریک مایعی بی‌رنگ تا زرد کم‌رنگ، بسیار چگال و به‌شدت خورنده است. آستانه بوی آن در هوا 1mg/m³ است؛ در غلظت‌های بالا، بوی تند دارد و بینی را تحریک می‌کند. این ماده در تماس با آب، واکنش گرمازایی بسیار شدیدی نشان می‌دهد و اگر به‌درستی با آن کار نشود، احتمال پاشش و سوختگی جدی وجود دارد. نکته مهم این است که هنگام رقیق کردن آن، باید اسید را به آرامی داخل آب بریزید، نه برعکس؛ زیرا در غیر این صورت، گرمای آزادشده باعث جوشش ناگهانی و پاشیدن اسید می‌شود.
اثرات تماس با بدن
اسید سولفوریک بافت‌های زنده را به سرعت تخریب می‌کند. تماس با پوست می‌تواند در چند ثانیه باعث ایجاد تاول و سوختگی عمیق شود. در تماس با چشم، آسیب می‌تواند دائمی و حتی منجر به نابینایی شود. در دمای بالا یا هنگام رقیق‌سازی، بخارات اسید سولفوریک در هوا منتشر می‌شوند. استنشاق بخارات آن نیز باعث تحریک مجاری تنفسی، سرفه، احساس سوزش در گلو و در موارد شدیدتر التهاب ریه و کاهش عملکرد تنفسی می‌شود.
مکانیسم این آسیب شامل دهیدراته کردن سلول‌های پوست، هیدرولیز پروتئین‌ها، کوآگولاسیون بافت‌ها و تخریب غشای سلولی است. شدت سوختگی بسته به مدت و میزان تماس، در سه درجه طبقه‌بندی می‌شود: درجه اول با قرمزی و التهاب، درجه دوم با تاول و جدایش اپیدرم، و درجه سوم با نکروز بافت و آسیب‌های عمقی.
در مواجهه با حادثه‌ی ناشی از تماس با اسید سولفوریک، اقدامات درمانی فوری شامل شستشوی ناحیه آسیب‌دیده با آب به‌مدت حداقل ۱۵ دقیقه، در صورت امکان از محلول‌های خنثی‌کننده ضعیف مانند محلول بی‌کربنات سدیم، دور کردن لباس‌های آلوده، پوشاندن محل آسیب با پانسمان استریل و انتقال سریع فرد به مرکز درمانی تخصصی است. رعایت این مراحل می‌تواند از شدت آسیب بکاهد و روند درمان را تسهیل کند. افرادی که به‌طور مداوم در تماس با این بخارات هستند، باید از ماسک‌های مخصوص مقاوم در برابر بخارات اسیدی استفاده کنند.
خطرات در محیط کار
در محیط‌های صنعتی که از اسید سولفوریک استفاده می‌شود، بزرگ‌ترین خطر مربوط به نشت و تبخیر اسید در دمای بالا است. بخارات این ماده سنگین‌تر از هوا هستند و در فضاهای بسته در نزدیکی زمین تجمع پیدا می‌کنند، بنابراین حتی یک نشتی کوچک می‌تواند باعث مسمومیت یا خورندگی تجهیزات شود.
افزودن آب به اسید سولفوریک می‌تواند واکنش گرمازا و انفجاری ایجاد کند. در هنگام رقیق‌سازی، همیشه باید اسید را به‌آرامی در آب اضافه کرد، نه برعکس.
-H₂SO₄ + H₂O → H₃O⁺ + HSO₄
همچنین، اسید سولفوریک در واکنش با فلزاتی مانند روی یا آلومینیوم، گاز هیدروژن آزاد می‌کند که بسیار قابل اشتعال و انفجاری است. به همین دلیل، باید همیشه از تماس این اسید با فلزات واکنش‌پذیر جلوگیری شود.
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
همچنین، واکنش با ترکیبات کلرات‌دار می‌تواند گاز سمی و انفجاری دی‌اکسید کلر (ClO₂) تولید کند که تهدیدی جدی برای سلامت انسان و محیط زیست محسوب می‌شود.
2NaClO3 + 4H2SO4 → 2ClO2 + 2NaHSO4 + 2H2O + O2
در یک مطالعه، در افرادی که در کارخانه‌های تولید سولفوریک اسید کار می‌کردند، افزایش اختلالات کروموزومی، میکرونوکلئوس، و تبادل کروماتید خواهری مشاهده شد. در محیط‌های آزمایشگاهی با pH کمتر از 7 تماس با سولفوریک اسید باعث جهش ژنی، تغییرات کروموزومی و ناهنجاری‌های میتوزی در سلول‌های پستانداران و سایر جانداران آزمایشگاهی شد.
اثرات زیست‌محیطی
در صورت نشت اسید سولفوریک به خاک یا منابع آبی، pH محیط به شدت کاهش می‌یابد و موجودات زنده توان ادامه‌ی حیات خود را از دست می‌دهند. این ماده می‌تواند ساختار خاک را تغییر دهد، مواد مغذی را از بین ببرد و رشد گیاهان را متوقف کند. ورود حتی مقدار کمی از آن به رودخانه‌ها، باعث مرگ فوری ماهی‌ها و دیگر آبزیان می‌شود. اسید سولفوریک در هوا به صورت قطرات کوچک یا چسبیده به ذرات دیگر وجود دارد و به تشکیل باران اسیدی کمک می‌کند.
نکات ایمنی و پیشگیری
برای کاهش خطرات، رعایت چند اصل ساده اما حیاتی الزامی است:
• همیشه هنگام کار با اسید سولفوریک از دستکش مخصوص مقاوم در برابر اسید، عینک ایمنی، شیلد صورت و پیش‌بند ضد اسید استفاده کنید.
• در صورت امکان، کار با این ماده را در هود آزمایشگاهی یا محیط با تهویه‌ی مناسب انجام دهید.
• ظروف نگهداری باید از جنس پلی‌اتیلن یا شیشه‌ی مقاوم باشند و از فلزات استفاده نشود.
• هرگز ظرف حاوی اسید را بدون برچسب و هشدار در محیط رها نکنید.
• آموزش کارکنان درباره نحوه‌ی رقیق‌سازی و مقابله با نشت یا تماس تصادفی انجام شود.
واکنش در شرایط اضطراری
در صورت نشت اسید، ابتدا باید محل را تخلیه کرد و جریان هوا را افزایش داد. سپس با مواد جاذب خنثی‌کننده مانند کربنات کلسیم یا خاک خشک، محل نشت را پوشاند تا واکنش متوقف شود. در هیچ شرایطی نباید مستقیماً با آب روی اسید ریخت، زیرا باعث پاشش خطرناک می‌شود.
جمع‌بندی
اسید سولفوریک همان‌قدر که در صنعت ارزشمند است، در صورت بی‌احتیاطی می‌تواند به شدت خطرناک باشد. شناخت رفتار این ماده، آموزش کارکنان و رعایت اصول ایمنی در محیط کار، بهترین راه برای جلوگیری از حوادث است. ایمنی در برابر اسیدها یک انتخاب نیست، بلکه یک الزام است.
