🧪 황산(H₂SO₄)의 기본 특성
황산(Sulfuric Acid)은 가장 널리 사용되는 강산 중 하나로, 화학식은 H₂SO₄이며 무색의 점성이 있는 액체입니다. 비등점은 약 337°C로 높고, 물과 강하게 발열 반응하며 대기 중 수분을 흡수하는 강한 흡습성을 가집니다. 고농도 황산은 전해질, 촉매, 탈수제 등 다양한 용도로 사용되며, 화학공업, 금속 가공, 배터리 산업에서 핵심 원료입니다.
⚗️ 황산의 화학적 반응성
황산은 다양한 물질과 반응하여 고온, 가스 발생, 부식 등의 위험을 동반합니다. 특히 다음과 같은 반응은 실험실에서 자주 발생할 수 있으며 주의가 필요합니다.
- 물과의 반응: 고농도 황산에 물을 부으면 격렬한 발열이 발생하며 끓어오르면서 액체가 튈 수 있음. 반드시 “물을 황산에” 희석해야 함.
- 염기와의 중화반응: NaOH, KOH 등과 반응 시 열 발생. 과량 반응 시 용기 파손 우려.
- 금속과의 반응: 철, 아연 등과 반응 시 수소기체(H₂) 발생. 가연성 및 폭발 위험 존재.
- 탄화작용: 유기물(예: 당류)과 접촉 시 수분 제거로 인해 탄소화(흑화) 현상 발생.
🔬 고농도 황산의 부식성과 위험성
고농도 황산(98% 이상)은 강한 산성과 탈수 작용을 동시에 지녀, 인체 조직과 장비에 매우 빠르게 피해를 입힙니다. 피부 조직 단백질을 변성시키고, 점막·호흡기·안구에 화학적 화상을 유발합니다. 또한 금속, 플라스틱, 유기 재료와도 격렬히 반응할 수 있습니다.
🧯 실험실 안전수칙
- 보관 시: 밀폐 용기에 보관하며, 염기성, 환원성 물질과 절대 함께 두지 않음.
- 사용 전: PPE 착용 필수 (고무장갑, 고글, 실험복, 페이스쉴드 등)
- 취급 중: 후드 내에서 작업하며, 환기 상태 확인 필요.
- 희석 시: 반드시 “산에 물을 천천히” 부어가며 교반. 반대로 하면 열폭발 위험.
- 폐액 처리: 중화 후 적정 처리 절차를 따름. 절대 하수구에 직접 배출 금지.
🚨 접촉 사고 시 응급조치
황산 접촉은 즉각적인 조직 손상을 유발하므로 빠른 응급처치가 생명을 좌우합니다. 부위별 응급조치는 다음과 같습니다.
| 노출 부위 | 응급조치 |
|---|---|
| 피부 | 오염 의복 즉시 제거 → 15분 이상 흐르는 물로 세척 → 병원 이송 |
| 눈 | 눈꺼풀 벌린 채로 생리식염수 또는 물로 15분 이상 세척 → 안과 진료 |
| 흡입 | 즉시 신선한 공기로 이동 → 호흡 곤란 시 산소 제공 및 응급실 이송 |
| 섭취 | 절대 구토 유도 금지 → 즉시 물 또는 우유 섭취 → 병원 이송 |
🧰 황산 누출 시 대응 절차
누출 사고는 소량이라도 즉각 대응해야 하며, 아래 단계에 따라 처리해야 합니다.
- 현장 통제: 인근 접근 금지, 사고 구역 표지 설치
- 보호장비 착용: 산성화학물질용 보호구 착용 (NBR 장갑, 방산복 등)
- 중화제 투입: NaHCO₃(탄산수소나트륨) 또는 CaCO₃(탄산칼슘) 분말을 사용
- 흡수 및 회수: 중화 후 흡착제(모래, 흡착포 등)로 흡수해 폐기물 전용 용기에 밀봉
- 환기 및 세척: 현장 환기 후 물과 중성세제로 최종 세척
📌 결론
황산은 매우 유용한 공업용 화학물질이지만, 동시에 인체와 환경에 큰 위해를 줄 수 있는 고위험 물질입니다. 실험실에서는 항상 기본적인 화학적 특성과 반응성을 숙지한 상태에서 사용해야 하며, 응급상황 발생 시 매뉴얼에 따른 신속한 대응이 요구됩니다. 실수 한 번이 큰 사고로 이어질 수 있으므로, 황산 취급 시에는 항상 “한 단계 더” 조심하는 태도가 필요합니다.