化学检验员常用酸、碱的一般性质
化学检验员在日常分析工作中，经常使用各种酸和碱作为试剂，用于样品溶解、pH调节、滴定分析、清洗器皿等。掌握常用酸和碱的一般性质，对于正确选择试剂、安全操作和保证实验结果的准确性至关重要。
一、常用酸的一般性质
酸是能释放氢离子（H⁺）的化合物，在水溶液中呈酸性（pH < 7）。以下是几种实验室中最常见的无机酸：
1. 盐酸（HCl）
物理性质：无色透明液体，有刺激性气味，易挥发，浓盐酸浓度约为36–38%。
化学性质：
强酸，完全电离，酸性强。
与金属反应生成氢气（活泼金属）或氯化物。
与碳酸盐反应生成二氧化碳气体。
不具有氧化性（稀盐酸），但能溶解许多金属氧化物和氢氧化物。
用途：
样品前处理（如矿石、土壤消解）；
配制缓冲溶液；
滴定分析中的标准酸溶液。
2. 硫酸（H₂SO₄）
物理性质：无色油状液体，密度大，浓硫酸浓度约为98%。
化学性质：
强酸，具有强脱水性和吸水性（可用作干燥剂）。
浓硫酸具有强氧化性，能与铜、碳等非活泼物质反应。
稀释时放出大量热，必须“酸入水”，严禁“水入酸”，以防暴沸溅出。
能使有机物炭化（脱水作用）。
用途：
消解有机样品；
配制电解液；
干燥气体；
滴定分析。
3. 硝酸（HNO₃）
物理性质：无色或微黄色液体，有刺激性气味，易挥发，见光或受热易分解，产生NO₂（红棕色气体）。
化学性质：
强酸，强氧化性，几乎能溶解所有金属（除金、铂等贵金属外）。
与有机物接触可能引发燃烧或爆炸。
可用于破坏有机基质，释放待测元素。
用途：
金属样品消解（尤其用于原子吸收、ICP-MS前处理）；
清洗玻璃器皿（如“硝水”）；
制备硝酸盐。
4. 磷酸（H₃PO₄）
物理性质：无色透明黏稠液体，浓磷酸浓度约为85%。
化学性质：
中强酸，分步电离，缓冲能力强。
无氧化性，不挥发，热稳定性好。
能与金属离子形成可溶性络合物，常用于防止沉淀生成。
用途：
缓冲溶液配制；
金属表面处理；
食品分析中调节pH。
5. 氢氟酸（HF）
物理性质：无色液体，弱酸，但腐蚀性极强。
化学性质：
唯一能与二氧化硅（SiO₂）和硅酸盐反应的酸：
SiO2+4HF→SiF4↑+2H2OSiO2+4HF→SiF4↑+2H2O
对玻璃、陶瓷有强烈腐蚀作用，必须用塑料容器盛装。
毒性极强，皮肤接触可导致深度灼伤并影响钙代谢，严重时可致死。
用途：
消解硅酸盐类样品；
蚀刻玻璃。
二、常用碱的一般性质
碱是能释放氢氧根离子（OH⁻）的化合物，在水溶液中呈碱性（pH > 7）。以下是几种常见的强碱和弱碱：
1. 氢氧化钠（NaOH）
物理性质：白色固体，易潮解，易溶于水并放出大量热。
化学性质：
强碱，完全电离，碱性强。
与酸发生中和反应生成盐和水。
与酸性氧化物（如CO₂）反应生成碳酸盐。
能腐蚀玻璃（长期接触生成硅酸钠），应避免用玻璃塞（易粘连）。
用途：
配制标准碱溶液用于滴定；
调节pH；
消解有机物或两性金属（如铝）。
2. 氢氧化钾（KOH）
性质与NaOH相似，但溶解度更高，常用于制备高浓度碱液。
在非水滴定中更常用。
同样具有强腐蚀性，需小心操作。
3. 氨水（NH₃·H₂O）
物理性质：无色液体，有强烈刺激性气味，易挥发。
化学性质：
弱碱，部分电离：
NH3+H2O⇌NH4++OH−NH3+H2O⇌NH4++OH−
与金属离子形成氨络合物（如[Cu(NH₃)₄]²⁺呈深蓝色）。
易挥发，开瓶时应远离面部。
用途：
配制缓冲溶液；
沉淀金属离子（如Fe³⁺、Al³⁺）；
清洗器皿。
4. 碳酸钠（Na₂CO₃）和碳酸氢钠（NaHCO₃）
性质：虽为盐类，但水溶液呈碱性（水解产生OH⁻）。
Na₂CO₃碱性较强，NaHCO₃碱性较弱。
常用于中和酸性废液或作为缓冲剂。
三、使用酸和碱的安全注意事项
个人防护：
必须佩戴防护眼镜、实验服、耐酸碱手套。
操作挥发性酸（HCl、HNO₃、HF）或碱（氨水）时，应在通风橱内进行。
稀释操作：
酸入水，慢搅拌：尤其是浓硫酸，必须将酸缓慢加入水中，并不断搅拌散热。
碱溶解时也放热，应缓慢加入水中。
储存要求：
酸与碱分开存放，防止中和反应放热或产生气体。
氢氟酸必须用塑料瓶密封，单独存放。
氨水应密封、避光、低温保存。
应急处理：
酸溅到皮肤：立即用大量清水冲洗，再用3–5%碳酸氢钠溶液中和。
碱溅到皮肤：立即用大量清水冲洗，再用2%硼酸或稀醋酸中和。
眼睛接触：立即用洗眼器冲洗至少15分钟，并及时就医。
吸入气体：迅速转移至空气新鲜处，必要时吸氧或就医。
四、总结
化学检验员必须熟悉常用酸和碱的基本物理化学性质、反应特性、用途及安全风险。在实验中应根据分析需求合理选用试剂，严格遵守操作规程，注重个人防护和应急处置，确保实验的科学性、准确性和安全性。掌握这些基础知识，是成为一名合格化学检验员的重要前提。
