Vrelišče žveplove kisline. Učinkovite metode predelave vodikovega sulfida v rafinerijah nafte (proizvodnja žveplove kisline, elementarnega žvepla itd.)

Lastnosti žveplove kisline

Brezvodni žveplova kislina(monohidrat) je težka oljnata tekočina, ki se zmeša z vodo v vseh razmerjih, da se sprosti velika količina toplota. Gostota pri 0 °C je 1,85 g/cm3. Zavre pri 296 °C in zmrzne pri - 10 °C. Žveplova kislina se imenuje ne samo monohidrat, temveč tudi njene vodne raztopine (), kot tudi raztopine žveplovega trioksida v monohidratu (), imenovane oleum. Oleum "kadi" v zraku zaradi desorpcije iz njega. Čista žveplova kislina je brezbarvna, tehnična žveplova kislina pa je zaradi primesi temno obarvana.

Fizične lastnostižveplove kisline, kot so gostota, kristalizacijska temperatura, vrelišče, odvisne od njene sestave. Na sl. Slika 1 prikazuje kristalizacijski diagram sistema. Maksimumi v njem ustrezajo sestavi spojin ali pa je prisotnost minimumov razložena z dejstvom, da je temperatura kristalizacije zmesi dveh snovi nižja od temperature kristalizacije vsake od njih.

riž. 1

Brezvodna 100 % žveplova kislina ima razmeroma visoko kristalizacijsko temperaturo 10,7 °C. Da bi zmanjšali možnost zmrzovanja komercialnega izdelka med prevozom in skladiščenjem, je koncentracija tehnične žveplove kisline izbrana tako, da ima dovolj nizka temperatura kristalizacija. Industrija proizvaja tri vrste komercialne žveplove kisline.

Žveplova kislina je zelo aktivna. Raztaplja kovinske okside in večino čistih kovin, izpodriva vse druge kisline iz soli. Žveplova kislina se zaradi svoje sposobnosti tvorbe hidratov še posebej pohlepno veže z vodo. Vodo odvzema drugim kislinam, kristalnim hidratom soli in celo kisikovim derivatom ogljikovodikov, ki ne vsebujejo vode kot take, temveč vodik in kisik v kombinaciji H:O = 2. les in druga rastlinska in živalska tkiva, ki vsebujejo celulozo, škrob in sladkor se uničita v koncentrirani žveplovi kislini; voda se veže s kislino in iz tkiva ostane le fino dispergiran ogljik. V razredčeni kislini se celuloza in škrob razgradita v sladkorje. Če koncentrirana žveplova kislina pride v stik s človeško kožo, povzroči opekline.

Visoka aktivnost žveplove kisline je v kombinaciji z relativno nizkimi stroški proizvodnje vnaprej določila ogromen obseg in izjemno raznolikost njene uporabe (slika 2). Težko je najti industrijo, v kateri žveplove kisline ali izdelkov iz nje ne bi uživali v različnih količinah.


riž. 2

Največji porabnik žveplove kisline je proizvodnja mineralna gnojila: superfosfat, amonijev sulfat itd. številne kisline (na primer fosforna, ocetna, klorovodikova) in soli se večinoma proizvajajo z uporabo žveplove kisline. Žveplova kislina se pogosto uporablja v proizvodnji neželeznih in redke kovine. V kovinskopredelovalni industriji se žveplova kislina ali njene soli uporabljajo za luženje jeklenih izdelkov pred barvanjem, kositrenjem, nikljanjem, kromiranjem itd. znatne količinežveplova kislina se porabi za čiščenje naftnih derivatov. Z žveplovo kislino se ukvarja tudi proizvodnja številnih barvil (za tkanine), lakov in barv (za zgradbe in stroje), zdravil in nekaterih plastičnih mas. Uporaba žveplove kisline, etilnega in drugih alkoholov, nekaterih estrov, sintetike detergenti, vrsto pesticidov za zatiranje škodljivcev Kmetijstvo in plevel. Razredčene raztopine žveplove kisline in njenih soli se uporabljajo pri proizvodnji rajona, v tekstilni industriji za obdelavo vlaken ali tkanin pred barvanjem, pa tudi v drugih panogah. lahka industrija. IN Prehrambena industrijažveplova kislina se uporablja pri proizvodnji škroba, melase in številnih drugih izdelkov. Transport uporablja svinčeve baterije z žveplovo kislino. Žveplovo kislino uporabljamo za sušenje plinov in za koncentriranje kislin. Končno se žveplova kislina uporablja v postopkih nitriranja in v proizvodnji večine eksplozivi.

Fizične lastnosti

Čista 100 % žveplova kislina (monohidrat) je brezbarvna oljnata tekočina, ki se pri +10 °C strdi v kristalno maso. Reaktivna žveplova kislina ima običajno gostoto 1,84 g/cm 3 in vsebuje približno 95 % H 2 SO 4. Strdi se šele pod -20 °C.

Tališče monohidrata je 10,37 °C s talilno toploto 10,5 kJ/mol. V normalnih pogojih je zelo viskozna tekočina z zelo visoka vrednost dielektrična konstanta (e = 100 pri 25 °C). Manjša intrinzična elektrolitska disociacija monohidrata poteka vzporedno v dveh smereh: [H 3 SO 4 + ]·[НSO 4 - ] = 2·10 -4 in [H 3 O + ]·[НS 2 О 7 - ] = 4 ·10 - 5 . Njegovo molekularno ionsko sestavo lahko približno označimo z naslednjimi podatki (v%):

H 2 SO 4 HSO 4 - H 3 SO 4 + H 3 O + HS 2 O 7 - H 2 S 2 O 7

99,50,180,140,090,050,04

Pri dodajanju že majhnih količin vode prevladuje disociacija po shemi: H 2 O + H 2 SO 4<==>H 3 O + + HSO 4 -

Kemijske lastnosti

H 2 SO 4 je močna dibazična kislina.

H2SO4<-->H + + H SO 4 -<-->2H + + SO 4 2-

Prvi korak (za povprečne koncentracije) vodi do 100 % disociacije:

K2 = ( ) / = 1,2 10-2

1) Interakcija s kovinami:

a) razredčena žveplova kislina raztopi samo kovine v napetostnem nizu levo od vodika:

Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (razredčen) --> Zn +2 SO 4 + H 2 O

b) koncentrirani H 2 +6 SO 4 - močan oksidant; pri interakciji s kovinami (razen Au, Pt) se lahko reducira na S +4 O 2, S 0 ali H 2 S -2 (Fe, Al, Cr tudi ne reagirajo brez segrevanja - so pasivirani):

  • 2Ag 0 + 2H 2 +6 SO 4 --> Ag 2 +1 SO 4 + S +4 O 2 + 2H 2 O
  • 8Na 0 + 5H 2 +6 SO 4 --> 4Na 2 +1 SO 4 + H 2 S -2 + 4H 2 O
  • 2) koncentrirani H 2 S +6 O 4 reagira pri segrevanju z nekaterimi nekovinami zaradi svojih močnih oksidacijskih lastnosti in se spremeni v žveplove spojine nižjega oksidacijskega stanja (na primer S +4 O 2):

C 0 + 2H 2 S +6 O 4 (konc) --> C +4 O 2 + 2S +4 O 2 + 2H 2 O

S 0 + 2H 2 S +6 O 4 (konc) --> 3S +4 O 2 + 2H 2 O

  • 2P 0 + 5H 2 S +6 O 4 (konc) --> 5S +4 O 2 + 2H 3 P +5 O 4 + 2H 2 O
  • 3) z bazični oksidi:

CuO + H 2 SO 4 --> CuSO4 + H2O

CuO + 2H + --> Cu 2+ + H 2 O

4) s hidroksidi:

H 2 SO 4 + 2NaOH --> Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H + + OH - --> H 2 O

H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 --> CuSO 4 + 2H 2 O

  • 2H + + Cu(OH) 2 --> Cu 2+ + 2H 2 O
  • 5) reakcije izmenjave s solmi:

BaCl 2 + H 2 SO 4 --> BaSO 4 + 2HCl

Ba 2+ + SO 4 2- --> BaSO 4

Nastanek bele oborine BaSO 4 (netopne v kislinah) se uporablja za identifikacijo žveplove kisline in topnih sulfatov.

MgCO 3 + H 2 SO 4 --> MgSO 4 + H 2 O + CO 2 H 2 CO 3

Monohidrat (čista, 100 % žveplova kislina) je ionizirajoče topilo, ki je po naravi kislo. Sulfati mnogih kovin se v njem dobro raztopijo (pretvorijo se v bisulfate), soli drugih kislin pa se praviloma raztopijo le, če jih je mogoče solvolizirati (pretvorijo se v bisulfate). Dušikova kislina se v monohidratu obnaša kot šibka baza HNO 3 + 2 H 2 SO 4<==>H 3 O + + NO 2 + + 2 HSO 4 - perklorova - kot zelo šibka kislina H 2 SO 4 + HClO 4 = H 3 SO 4 + + ClO 4 - Fluorsulfonska in klorosulfonska kislina sta nekoliko močnejši kislini (HSO 3 F > HSO 3 Cl > HClO 4). Monohidrat dobro raztopi številne organske snovi, ki vsebujejo nerazdeljene atome elektronskih parov(sposoben dodati proton). Nekatere od njih lahko nato izoliramo nazaj nespremenjene s preprostim redčenjem raztopine z vodo. Monohidrat ima visoko krioskopsko konstanto (6,12°) in se včasih uporablja kot medij za določanje molekulske mase.

Koncentrirana H 2 SO 4 je dokaj močan oksidant, zlasti pri segrevanju (običajno se reducira na SO 2). Na primer, oksidira HI in delno HBr (vendar ne HCl) v proste halogene. Z njim se oksidirajo tudi številne kovine - Cu, Hg itd. (medtem ko sta zlato in platina stabilni glede na H 2 SO 4). Torej interakcija z bakrom sledi enačbi:

Cu + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

Žveplova kislina, ki deluje kot oksidant, se običajno reducira v SO 2 . Z najmočnejšimi redukcijskimi sredstvi pa se lahko reducira na S in celo H 2 S. Koncentrirana žveplova kislina reagira z vodikovim sulfidom po enačbi:

H 2 SO 4 + H 2 S = 2H 2 O + SO 2 + S

Opozoriti je treba, da ga delno reducira tudi vodikov plin in ga zato ni mogoče uporabiti za njegovo sušenje.

riž. 13.

Raztapljanje koncentrirane žveplove kisline v vodi spremlja znatno sproščanje toplote (in rahlo zmanjšanje celotne prostornine sistema). Monohidrat skoraj nima prevodnosti električni tok. Ravno nasprotno, vodne raztopine žveplove kisline so dobri prevodniki. Kot je razvidno iz sl. 13 ima približno 30% kislina največjo električno prevodnost. Minimum krivulje ustreza hidratu s sestavo H 2 SO 4 ·H 2 O.

Sprostitev toplote pri raztapljanju monohidrata v vodi je (odvisno od končne koncentracije raztopine) do 84 kJ/mol H 2 SO 4. Nasprotno, z mešanjem 66% žveplove kisline, predhodno ohlajene na 0 °C, s snegom (1:1 glede na maso) lahko dosežemo znižanje temperature na -37 °C.

Sprememba gostote vodnih raztopin H 2 SO 4 z njeno koncentracijo (mas.%) je podana spodaj:

Kot je razvidno iz teh podatkov, določanje z gostoto koncentracije žveplove kisline nad 90 mas. % postane zelo netočen. Tlak vodne pare nad raztopinami H 2 SO 4 različnih koncentracij pri različne temperature prikazano na sl. 15. Žveplova kislina lahko deluje kot sušilno sredstvo le, dokler je tlak vodne pare nad njeno raztopino manjši od njenega parcialnega tlaka v plinu, ki ga sušimo.

riž. 15.

riž. 16. Vrelišče nad raztopinami H 2 SO 4. raztopine H2SO4.

Ko razredčeno raztopino žveplove kisline zavremo, se iz nje destilira voda in vrelišče se dvigne do 337 ° C, ko začne destilirati 98,3% H 2 SO 4 (slika 16). Nasprotno, presežek žveplovega anhidrida izhlapi iz bolj koncentriranih raztopin. Hlapi žveplove kisline, ki vrejo pri 337 °C, delno disociirajo na H 2 O in SO 3, ki se ob ohlajanju rekombinirata. Visoko vrelišče žveplove kisline omogoča, da jo uporabimo za ločevanje zelo hlapnih kislin od njihovih soli pri segrevanju (na primer HCl iz NaCl).

potrdilo o prejemu

Monohidrat lahko dobimo s kristalizacijo koncentrirane žveplove kisline pri -10 °C.

Proizvodnja žveplove kisline.

  • 1. stopnja. Peč za žganje pirita.
  • 4FeS 2 + 11O 2 --> 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Postopek je heterogen:

  • 1) mletje železovega pirita (pirita)
  • 2) metoda "fluidizirane postelje".
  • 3) 800 °C; odvajanje odvečne toplote
  • 4) povečanje koncentracije kisika v zraku
  • 2. stopnja. Po čiščenju, sušenju in izmenjavi toplote žveplov dioksid vstopi v kontaktni aparat, kjer se oksidira v žveplov anhidrid (450°C - 500°C; katalizator V 2 O 5):
  • 2SO2 + O2
  • 3. stopnja. Absorpcijski stolp:

nSO 3 + H 2 SO 4 (konc) --> (H 2 SO 4 nSO 3) (oleum)

Vode ni mogoče uporabiti zaradi nastajanja megle. Uporabljajo se keramične šobe in protitočni princip.

Aplikacija.

Ne pozabite! Žveplovo kislino je treba vliti v vodo v majhnih delih in ne obratno. V nasprotnem primeru lahko pride do burne kemične reakcije, ki povzroči hude opekline.

Žveplova kislina je eden glavnih proizvodov kemična industrija. Uporablja se za proizvodnjo mineralnih gnojil (superfosfat, amonijev sulfat), razne kisline in soli, medicinska in čistilna sredstva, barvila, umetna vlakna, eksplozivi. Uporablja se v metalurgiji (razgradnja rud, npr. urana), za čiščenje naftnih derivatov, kot sušilno sredstvo itd.

Praktično pomembno je, da zelo močna (nad 75 %) žveplova kislina ne vpliva na železo. To omogoča shranjevanje in transport v jeklenih rezervoarjih. Nasprotno, razredčena H 2 SO 4 zlahka raztopi železo s sproščanjem vodika. Oksidacijske lastnosti zanj sploh niso značilne.

Močna žveplova kislina močno absorbira vlago in se zato pogosto uporablja za sušenje plinov. Od mnogih organska snov ki vsebuje vodik in kisik, odvzame vodo, ki se pogosto uporablja v tehniki. To (kot tudi oksidacijske lastnosti močnega H 2 SO 4) je povezano z njegovim uničujočim učinkom na rastlinska in živalska tkiva. Če žveplova kislina med delom po nesreči zaide na kožo ali obleko, jo takoj sperite z obilo vode, nato prizadeto mesto navlažite z razredčeno raztopino amoniaka in ponovno sperite z vodo.

Žveplo je kemični element, ki je v šesti skupini in tretji periodi periodnega sistema. V tem članku si bomo podrobno ogledali njegove kemijske lastnosti, proizvodnjo, uporabo itd. Fizikalne lastnosti vključujejo lastnosti, kot so barva, stopnja električne prevodnosti, vrelišče žvepla itd. Kemijske lastnosti opisujejo njegovo interakcijo z drugimi snovmi.

Žveplo s fizikalnega vidika

To je krhka snov. pri normalne razmere je v trdnem agregatnem stanju. Žveplo ima limonino rumeno barvo.

In večinoma imajo vse njegove spojine rumene odtenke. Ne topi se v vodi. Ima nizko toplotno in električno prevodnost. Te lastnosti ga označujejo kot tipično nekovino. čeprav kemična sestavažveplo sploh ni zapleteno; ta snov ima lahko več različic. Vse je odvisno od strukture kristalna mreža, s pomočjo katerih so atomi povezani, vendar ne tvorijo molekul.

Torej, prva možnost je rombično žveplo. Je najbolj stabilen. Vrelišče te vrste žvepla je štiristo petinštirideset stopinj Celzija. Da pa bi se ta snov spremenila v plinasto agregatno stanje, mora najprej skozi tekočino. Torej se taljenje žvepla pojavi pri temperaturi sto trinajst stopinj Celzija.

Druga možnost je monoklinsko žveplo. Je igličast kristal temno rumene barve. Taljenje prve vrste žvepla in nato počasno ohlajanje vodi do nastanka te vrste. Ta sorta ima skoraj enake fizikalne lastnosti. Na primer, vrelišče te vrste žvepla je enako štiristo petinštirideset stopinj. Poleg tega obstaja takšna sorta te snovi kot plastika. Pridobiva se z vlivanjem v hladna voda segreto skoraj do vrelišča rombično. Vrelišče te vrste žvepla je enako. Toda snov ima lastnost, da se razteza kot guma.

Druga komponenta telesne lastnosti, o katerem bi rad govoril, je Vžigna temperatura žvepla.

Ta indikator se lahko razlikuje glede na vrsto materiala in njegov izvor. Na primer, temperatura vžiga tehničnega žvepla je sto devetdeset stopinj. To je precej nizka številka. V drugih primerih je lahko plamenišče žvepla dvesto oseminštirideset stopinj in celo dvesto šestinpetdeset. Vse je odvisno od tega, iz katerega materiala je bil pridobljen in kakšna je njegova gostota. Vendar lahko sklepamo, da je temperatura zgorevanja žvepla v primerjavi z drugimi kemičnimi elementi precej nizka, saj je vnetljiva snov. Poleg tega se včasih lahko žveplo združi v molekule, sestavljene iz osmih, šestih, štirih ali dveh atomov. Zdaj, ko smo obravnavali žveplo z vidika fizike, pojdimo na naslednji razdelek.

Kemijske lastnosti žvepla

Ta element ima razmeroma nizko atomska masa, je enako dvaintrideset gramov na mol. Značilnosti elementa žvepla vključujejo takšno lastnost te snovi, kot je sposobnost imeti v različnih stopnjah oksidacijo. To se razlikuje od na primer vodika ali kisika. Glede na vprašanje, kaj kemijska karakterizacija element žveplo, je nemogoče ne omeniti, da glede na pogoje kaže tako redukcijsko kot oksidativne lastnosti. Torej, poglejmo interakcijo te snovi z različnimi kemičnimi spojinami po vrstnem redu.

Žveplo in enostavne snovi

Enostavne snovi so snovi, ki vsebujejo samo en kemični element. Njegovi atomi se lahko povezujejo v molekule, kot na primer pri kisiku, ali pa se ne povezujejo, kot je to v primeru kovin. Tako lahko žveplo reagira s kovinami, drugimi nekovinami in halogeni.

Interakcija s kovinami

Za izvedbo tega postopka je potrebna visoka temperatura. V teh pogojih pride do adicijske reakcije. To pomeni, da se atomi kovine združijo z atomi žvepla in tako nastanejo kompleksne snovi sulfidi. Na primer, če segrejete dva mola kalija in ju zmešate z enim molom žvepla, dobite en mol sulfida te kovine. Enačbo lahko zapišemo takole: 2K + S = K 2 S.

Reakcija s kisikom

To je gorenje žvepla. Zaradi ta proces nastane njegov oksid. Slednje je lahko dveh vrst. Zato lahko zgorevanje žvepla poteka v dveh stopnjah. Prvi je, ko en mol žveplovega dioksida nastane iz enega mola žvepla in enega mola kisika. Enačbo za to kemijsko reakcijo lahko zapišemo takole: S + O 2 = SO 2. Druga stopnja je dodatek drugega atoma kisika k dioksidu. To se zgodi, če dodate en mol kisika dvema moloma pod pogoji visoka temperatura. Rezultat sta dva mola žveplovega trioksida. Enačba tega kemična interakcija izgleda takole: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3. Kot rezultat te reakcije nastane žveplova kislina. Torej, ko izvedete dva opisana postopka, lahko nastali trioksid prenesete skozi tok vodne pare. In dobimo. Enačba za takšno reakcijo je zapisana takole: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

Interakcija s halogeni

Kemikalije, tako kot druge nekovine, omogočajo reakcijo z določeno skupino snovi. Vključuje spojine, kot so fluor, brom, klor, jod. Žveplo reagira s katerim koli od njih, razen z zadnjim. Kot primer lahko navedemo postopek fluoridacije elementa periodnega sistema, ki ga obravnavamo. S segrevanjem omenjene nekovine s halogenom lahko dobimo dve različici fluorida. Prvi primer: če vzamemo en mol žvepla in tri mole fluora, dobimo en mol fluorida, katerega formula je SF 6. Enačba je videti takole: S + 3F 2 = SF 6. Poleg tega obstaja še druga možnost: če vzamemo en mol žvepla in dva mola fluora, dobimo en mol fluorida s kemijsko formulo SF 4. Enačba je zapisana takole: S + 2F 2 = SF 4. Kot lahko vidite, je vse odvisno od razmerij, v katerih so komponente mešane. Na popolnoma enak način lahko izvedemo postopek kloriranja žvepla (lahko tudi nastaneta dve različni snovi) ali bromiranja.

Medsebojno delovanje z drugimi enostavnimi snovmi

Lastnosti elementa žvepla se tu ne končajo. Snov lahko tudi kemično reagira z vodikom, fosforjem in ogljikom. Zaradi interakcije z vodikom nastane sulfidna kislina. Kot rezultat njegove reakcije s kovinami lahko dobimo njihove sulfide, ki pa se dobijo tudi neposredno z reakcijo žvepla z isto kovino. Adicija vodikovih atomov na žveplove atome se pojavi le pri zelo visokih temperaturah. Ko žveplo reagira s fosforjem, nastane njegov fosfid. Ima naslednjo formulo: P 2 S 3. Da bi dobili en mol te snovi, morate vzeti dva mola fosforja in tri mole žvepla. Pri interakciji žvepla z ogljikom nastane karbid zadevne nekovine. Njegova kemijska formula je videti takole: CS 2. Da bi dobili en mol določene snovi, morate vzeti en mol ogljika in dva mola žvepla. Vse zgoraj opisane adicijske reakcije se zgodijo le, ko se reagenti segrejejo na visoke temperature. Ogledali smo si interakcijo žvepla s preprostimi snovmi, zdaj pa preidimo na naslednjo točko.

Žveplo in kompleksne spojine

Kompleksne snovi so tiste snovi, katerih molekule so sestavljene iz dveh (ali več) različne elemente. Kemične lastnosti žvepla mu omogočajo, da reagira s spojinami, kot so alkalije, pa tudi s koncentrirano sulfatno kislino. Njegove reakcije s temi snovmi so precej nenavadne. Najprej poglejmo, kaj se zgodi, ko se zadevna nekovina pomeša z alkalijo. Na primer, če vzamete šest molov in dodate tri mole žvepla, dobite dva mola kalijevega sulfida, en mol kalijevega sulfita in tri mole vode. Takšna reakcija se lahko izrazi naslednjo enačbo: 6KOH + 3S = 2K 2 S + K2SO 3 + 3H 2 O. Enako načelo interakcije se pojavi, če dodate Nato razmislite o obnašanju žvepla, ko mu dodamo koncentrirano raztopino sulfatne kisline. Če vzamemo en mol prve in dva mola druge snovi, dobimo naslednje produkte: žveplov trioksid v količini treh molov in vodo - dva mola. Do te kemične reakcije lahko pride le, če se reaktanti segrejejo na visoko temperaturo.

Pridobivanje zadevne nekovine

Obstaja več glavnih načinov pridobivanja žvepla iz različnih snovi. Prva metoda je izolacija iz pirita. Kemijska formula slednji - FeS 2. Ko se ta snov segreje na visoko temperaturo brez dostopa kisika, lahko dobimo še en železov sulfid - FeS - in žveplo. Reakcijska enačba je zapisana na naslednji način: FeS 2 = FeS + S. Druga metoda pridobivanja žvepla, ki se pogosto uporablja v industriji, je zgorevanje žveplovega sulfida pod pogojem majhne količine kisika. V tem primeru lahko dobite nekovino in vodo. Za izvedbo reakcije morate vzeti komponente v molskem razmerju dva proti ena. Tako dobimo končne izdelke v razmerju dva proti dva. Enačbo za to kemijsko reakcijo lahko zapišemo takole: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O. Poleg tega lahko žveplo pridobimo z različnimi metalurškimi postopki, na primer pri proizvodnji kovin, kot je nikelj , baker in drugi.

Industrijska uporaba

Nekovina, ki jo obravnavamo, je našla svojo najširšo uporabo v kemični industriji. Kot je navedeno zgoraj, se tukaj uporablja za proizvodnjo sulfatne kisline iz nje. Poleg tega se žveplo uporablja kot komponenta za izdelavo vžigalic, saj je vnetljiv material. Nepogrešljiv je tudi pri izdelavi razstreliva, smodnika, iskric itd. Poleg tega se žveplo uporablja kot ena od sestavin sredstev za zatiranje škodljivcev. V medicini se uporablja kot sestavina pri izdelavi zdravil za kožne bolezni. Zadevna snov se uporablja tudi pri proizvodnji različnih barvil. Poleg tega se uporablja pri izdelavi fosforjev.

Elektronska zgradba žvepla

Kot veste, so vsi atomi sestavljeni iz jedra, v katerem so protoni - pozitivno nabiti delci - in nevtroni, tj. delci brez naboja. Elektroni z negativnim nabojem se vrtijo okoli jedra. Da je atom nevtralen, mora imeti v svoji strukturi enako število protonov in elektronov. Če je slednjih več, je to že negativni ion- anion. Če je, nasprotno, število protonov večje od elektronov, je to pozitivni ion, ali kation. Žveplov anion lahko deluje kot kislinski ostanek. Je del molekul snovi, kot so sulfidna kislina (vodikov sulfid) in kovinski sulfidi. Anion nastane med elektrolitska disociacija, ki nastane, ko se snov raztopi v vodi. V tem primeru molekula razpade na kation, ki je lahko predstavljen v obliki kovinskega ali vodikovega iona, pa tudi na kation - ion kislega ostanka oz. hidroksilno skupino(ON-).

Ker serijska številkažvepla v periodnem sistemu šestnajst, potem lahko sklepamo, da njegovo jedro vsebuje točno to število protonov. Na podlagi tega lahko rečemo, da se naokoli vrti tudi šestnajst elektronov. Število nevtronov lahko najdete tako, da odštejete od molska masa zaporedna številka kemijskega elementa: 32 - 16 = 16. Vsak elektron se ne vrti naključno, ampak po določeni orbiti. Ker je žveplo kemijski element, ki spada v tretjo periodo periodnega sistema, obstajajo tri orbite okoli jedra. Prvi od njih ima dva elektrona, drugi osem in tretji šest. Elektronska formula atom žvepla zapišemo takole: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

Razširjenost v naravi

V bistvu se obravnavani kemični element nahaja v mineralih, ki so sulfidi različnih kovin. Najprej je to pirit - železova sol; Je tudi svinec, srebro, bakrov lesk, cinkova mešanica, cinobarit - živosrebrov sulfid. Poleg tega je lahko žveplo tudi del mineralov, katerih strukturo predstavljajo trije ali več kemičnih elementov.

Na primer halkopirit, mirabilit, kieserit, sadra. Vsakega od njih lahko razmislite podrobneje. Pirit je železov sulfid ali FeS 2 . Je svetlo rumene barve z zlatim leskom. Ta mineral je pogosto mogoče najti kot primesi v lapis lazuli, ki se pogosto uporablja za izdelavo nakita. To je posledica dejstva, da imata ta dva minerala pogosto skupno nahajališče. Bakreni lesk - halkocit ali halkocit - je modrikasto siva snov, podobna kovini. in srebrni lesk (argentit) imata podobne lastnosti: oba po videzu spominjata na kovine in imata sivo barvo. Cinobar je motno rjavkasto rdeč mineral s sivimi madeži. Halkopirit, katerega kemijska formula je CuFeS 2, je zlato rumen, imenujemo ga tudi zlata mešanica. Cinkova mešanica (sfalerit) je lahko v barvi od jantarne do ognjeno oranžne. Mirabilit - Na 2 SO 4 x10H 2 O - prozorni ali beli kristali. Imenuje se tudi, da se uporablja v medicini. Kemijska formula kieserita je MgSO 4 xH 2 O. Videti je kot bel ali brezbarven prah. Kemična formula sadre je CaSO 4 x2H 2 O. Poleg tega je ta kemični element del celic živih organizmov in je pomemben element v sledovih.

OPREDELITEV

Brezvodni žveplova kislina je težka, viskozna tekočina, ki se zlahka meša z vodo v katerem koli razmerju: za interakcijo je značilen izredno velik eksotermni učinek (~880 kJ/mol pri neskončnem redčenju) in lahko povzroči eksplozivno vrenje in brizganje mešanice, če je voda dodan kislini; zato je tako pomembno, da vedno uporabljate obratni vrstni red pri pripravi raztopin in vodi počasi in med mešanjem dodajajte kislino.

Nekatere fizikalne lastnosti žveplove kisline so podane v tabeli.

Brezvodni H 2 SO 4 je izjemna spojina z nenavadno visoko dielektrično konstanto in zelo visoka električna prevodnost, ki je posledica ionske avtodisociacije (avtoprotolize) spojine, pa tudi relejnega mehanizma prevodnosti s prenosom protonov, ki zagotavlja pretok električnega toka skozi viskozno tekočino z veliko število vodikove vezi.

Tabela 1. Fizikalne lastnosti žveplove kisline.

Priprava žveplove kisline

Žveplova kislina je najpomembnejša industrijska kemikalija in najcenejša kislina, proizvedena v velikih količinah kjer koli na svetu.

Koncentrirano žveplovo kislino (»olje vitriola«) so najprej pridobivali s segrevanjem »zelenega vitriola« FeSO 4 × nH 2 O in jo porabili v velikih količinah za proizvodnjo Na 2 SO 4 in NaCl.

IN sodoben proces Za proizvodnjo žveplove kisline se uporablja katalizator, sestavljen iz vanadijevega (V) oksida z dodatkom kalijevega sulfata na nosilcu iz silicijevega dioksida ali kieselguhra. Žveplov dioksid SO2 nastaja s sežiganjem čistega žvepla ali s praženjem sulfidne rude (predvsem pirita ali rud Cu, Ni in Zn) v procesu pridobivanja teh kovin, ki se nato oksidira v trioksid, nato pa se z raztapljanjem pridobi žveplova kislina voda:

S + O 2 → SO 2 (ΔH 0 - 297 kJ/mol);

SO 2 + ½ O 2 → SO 3 (ΔH 0 - 9,8 kJ/mol);

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 (ΔH 0 - 130 kJ/mol).

Kemijske lastnosti žveplove kisline

Žveplova kislina je močna dibazična kislina. V prvem koraku v raztopinah nizke koncentracije skoraj popolnoma disociira:

H 2 SO 4 ↔H + + HSO 4 - .

Druga stopnja disociacije

HSO 4 — ↔H + + SO 4 2-

pojavlja v manjšem obsegu. Disociacijska konstanta žveplove kisline v drugi stopnji, izražena z ionsko aktivnostjo, je K 2 = 10 -2.

Kot dibazična kislina tvori žveplova kislina dve vrsti soli: srednje in kisle. Povprečne soli žveplove kisline imenujemo sulfati, kisle soli pa hidrosulfati.

Žveplova kislina pohlepno absorbira vodno paro in se zato pogosto uporablja za sušenje plinov. Sposobnost absorpcije vode tudi pojasnjuje zoglenitev številnih organskih snovi, zlasti tistih, ki spadajo v razred ogljikovih hidratov (vlaknine, sladkor itd.), Ko so izpostavljene koncentrirani žveplovi kislini. Žveplova kislina odvzame vodik in kisik iz ogljikovih hidratov, ki tvorita vodo, ogljik pa se sprosti v obliki premoga.

Koncentrirana žveplova kislina, zlasti vroča, je močan oksidant. Oksidira HI in HBr (vendar ne HCl) v proste halogene, premog v CO 2, žveplo v SO 2. Te reakcije so izražene z enačbami:

8HI + H 2 SO 4 = 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O;

2HBr + H 2 SO 4 = Br 2 + SO 2 + 2H 2 O;

C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O;

S + 2H 2 SO 4 = 3SO 2 + 2H 2 O.

Interakcija žveplove kisline s kovinami poteka različno glede na njeno koncentracijo. Razredčena žveplova kislina oksidira s svojim vodikovim ionom. Zato deluje le s tistimi kovinami, ki so v napetostnem nizu le do vodika, na primer:

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2.

Vendar pa se svinec ne topi v razredčeni kislini, ker je nastala sol PbSO 4 netopna.

Koncentrirana žveplova kislina je zaradi žvepla (VI) oksidant. Oksidira kovine v napetostnem območju do vključno srebra. Produkti njegove redukcije se lahko razlikujejo glede na aktivnost kovine in pogojev (koncentracija kisline, temperatura). Pri interakciji z malo aktivne kovine, na primer z bakrom, se kislina reducira na SO 2:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

Pri interakciji z bolj aktivnimi kovinami so lahko redukcijski produkti tako dioksid kot prosti žveplo in vodikov sulfid. Na primer, pri interakciji s cinkom lahko pride do naslednjih reakcij:

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O;

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O.

Uporaba žveplove kisline

Uporaba žveplove kisline se razlikuje od države do države in od desetletja do desetletja. Na primer, v ZDA je trenutno glavno področje porabe H 2 SO 4 proizvodnja gnojil (70 %), sledijo pa ji kemična proizvodnja, metalurgija in rafiniranje nafte (~ 5 % na vsakem območju). V Združenem kraljestvu je porazdelitev porabe po panogah drugačna: le 30 % proizvedenega H2SO4 se porabi za proizvodnjo gnojil, 18 % pa gre za barve, pigmente in polizdelke pri proizvodnji barvil, 16 % za kemično proizvodnjo, 12 % za proizvodnjo mil in detergentov, 10 % za proizvodnjo naravnih in umetnih vlaken in 2,5 % za metalurgijo.

Primeri reševanja problemov

PRIMER 1

telovadba Določite maso žveplove kisline, ki jo lahko pridobite iz ene tone pirita, če je izkoristek žveplovega (IV) oksida pri reakciji praženja 90 % in žveplovega (VI) oksida pri katalitični oksidaciji žvepla (IV) 95 %. teoretičnega.
rešitev Zapišimo enačbo za reakcijo žganja pirita:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Izračunajmo količino piritne snovi:

n(FeS 2) = m(FeS 2) / M(FeS 2);

M(FeS 2) = Ar(Fe) + 2×Ar(S) = 56 + 2×32 = 120g/mol;

n(FeS 2) = 1000 kg / 120 = 8,33 kmol.

Ker je v reakcijski enačbi koeficient za žveplov dioksid dvakrat večji od koeficienta za FeS 2, potem teoretično možna količina snov žveplov oksid (IV) je enaka:

n(SO 2) teor = 2 × n (FeS 2) = 2 × 8,33 = 16,66 kmol.

In praktično dobljena količina molov žveplovega oksida (IV) je:

n(SO 2) prakt = η × n(SO 2) teor = 0,9 × 16,66 = 15 kmol.

Zapišimo reakcijsko enačbo za oksidacijo žveplovega oksida (IV) v žveplov oksid (VI):

2SO 2 + O 2 = 2SO 3.

Teoretično možna količina žveplovega oksida (VI) je enaka:

n(SO 3) teorija = n(SO 2) praksa = 15 kmol.

In praktično pridobljena količina molov žveplovega oksida (VI) je:

n(SO 3) prakt = η × n(SO 3) teor = 0,5 × 15 = 14,25 kmol.

Zapišimo reakcijsko enačbo za proizvodnjo žveplove kisline:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

Poiščimo količino žveplove kisline:

n(H 2 SO 4) = n(SO 3) prakt = 14,25 kmol.

Dobitek reakcije je 100 %. Masa žveplove kisline je enaka:

m(H 2 SO 4) = n(H 2 SO 4) × M(H 2 SO 4);

M(H 2 SO 4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98 g/mol;

m(H 2 SO 4) = 14,25 × 98 = 1397 kg.

Odgovori Masa žveplove kisline je 1397 kg

žveplova kislina, formula žveplove kisline
Žveplova kislina H2SO4 je močna dvobazična kislina, ki ustreza najvišja stopnja oksidacija žvepla (+6). V normalnih pogojih je koncentrirana žveplova kislina težka, oljnata tekočina, brez barve in vonja, kislega "bakrenega" okusa. V tehnologiji je žveplova kislina zmes vode in žveplovega anhidrida SO3. Če je molsko razmerje SO3:H2O< 1, то это водный раствор серной кислоты, если >1 - raztopina SO3 v žveplovi kislini (oleum).

  • 1 Naslov
  • 2 Fizikalne in fizikalno-kemijske lastnosti
    • 2.1 Oleum
  • 3 Kemijske lastnosti
  • 4 Aplikacija
  • 5 Toksični učinek
  • 6 Zgodovinski podatki
  • 7 Dodatne informacije
  • 8 Priprava žveplove kisline
    • 8.1 Prva metoda
    • 8.2 Druga metoda
  • 9 Standardi
  • 10 Opombe
  • 11 Literatura
  • 12 Povezave

Ime

IN XVIII-XIX stoletjažveplo za smodnik so proizvajali iz žveplovega pirita (pirita) v tovarnah vitriola. Žveplova kislina se je takrat imenovala " olje vitriola"(praviloma je šlo za kristalni hidrat, s konsistenco, ki je spominjala na olje), očitno od tod izvira tudi ime njegovih soli (ali bolje rečeno kristalnih hidratov) - vitriol.

Fizikalne in fizikalno-kemijske lastnosti

Zelo močna kislina, pri 18 °C ​​pKa (1) = −2,8, pKa (2) = 1,92 (K₂ 1,2·10−2); dolžine vezi v molekuli S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, kot HOSOH 104°, OSO 119°; vre in tvori azeotropno zmes (98,3% H2SO4 in 1,7% H2O z vreliščem 338,8 ° C). Žveplova kislina, ki ustreza 100% vsebnosti H2SO4, ima naslednjo sestavo (%): H2SO4 99,5, HSO4− - 0,18, H3SO4+ - 0,14, H3O+ - 0,09, H2S2O7 - 0,04, HS2O7⁻ - 0,05. Meša se z vodo in SO3 v vseh razmerjih. V vodnih raztopinah žveplova kislina skoraj popolnoma disociira na H3O+, HSO3+ in 2HSO₄−. Tvori hidrate H2SO4 nH2O, kjer je n = 1, 2, 3, 4 in 6,5.

Oleum

Glavni članek: Oleum

Raztopine žveplovega anhidrida SO3 v žveplovi kislini imenujemo oleum, tvorita dve spojini H2SO4 SO3 in H2SO4 2SO3.

Oleum vsebuje tudi pirožveplove kisline, pridobljene z reakcijami:

Vrelišče vodnih raztopin žveplove kisline narašča s povečanjem njene koncentracije in doseže največ pri vsebnosti 98,3% H2SO4.

Lastnosti vodnih raztopin žveplove kisline in oleuma
Vsebnost % teže Gostota pri 20 ℃, g/cm³ Tališče, ℃ Vrelišče, ℃
H2SO4 SO3 (brezplačno)
10 - 1,0661 −5,5 102,0
20 - 1,1394 −19,0 104,4
40 - 1,3028 −65,2 113,9
60 - 1,4983 −25,8 141,8
80 - 1,7272 −3,0 210,2
98 - 1,8365 0,1 332,4
100 - 1,8305 10,4 296,2
104,5 20 1,8968 −11,0 166,6
109 40 1,9611 33,3 100,6
113,5 60 2,0012 7,1 69,8
118,0 80 1,9947 16,9 55,0
122,5 100 1,9203 16,8 44,7

Vrelišče oleuma pada z večanjem vsebnosti SO3. Z naraščajočo koncentracijo vodnih raztopin žveplove kisline skupni tlak hlapi nad raztopinami se zmanjšajo in dosežejo minimum pri vsebnosti 98,3 % H2SO4. Ko se koncentracija SO3 v oleumu poveča, se skupni parni tlak nad njim poveča. Tlak pare nad vodne raztopinežveplovo kislino in oleum lahko izračunamo z enačbo:

vrednosti koeficientov A in so odvisne od koncentracije žveplove kisline. Pare nad vodnimi raztopinami žveplove kisline so sestavljene iz zmesi vodne pare, H2SO4 in SO3, pri čemer se sestava pare razlikuje od sestave tekočine pri vseh koncentracijah žveplove kisline, razen pri ustrezni azeotropni mešanici.

Z naraščajočo temperaturo se disociacija poveča:

Enačba za temperaturno odvisnost ravnotežne konstante:

Pri normalnem tlaku stopnja disociacije: 10⁻⁵ (373 K), 2,5 (473 K), 27,1 (573 K), 69,1 (673 K).

Gostoto 100 % žveplove kisline lahko določimo z enačbo:

Z naraščajočo koncentracijo raztopin žveplove kisline se njihova toplotna kapaciteta zmanjšuje in doseže minimum za 100% žveplovo kislino; toplotna kapaciteta oleuma se povečuje z naraščajočo vsebnostjo SO3.

Z naraščajočo koncentracijo in padajočo temperaturo se toplotna prevodnost λ zmanjšuje:

kjer je C koncentracija žveplove kisline, v%.

Oleum H2SO4·SO3 ima največjo viskoznost, η pade. Električni uporžveplove kisline je minimalna pri koncentraciji SO3 in 92 % H2SO4 in največja pri koncentraciji 84 in 99,8 % H2SO4. Za oleum je najmanjši ρ pri koncentraciji 10 % SO3. Z naraščanjem temperature se ρ žveplove kisline povečuje. Dielektrična konstanta 100 % žveplova kislina 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); krioskopska konstanta 6,12, ebulioskopska konstanta 5,33; koeficient difuzije hlapov žveplove kisline v zraku se spreminja glede na temperaturo; D = 1,67·10⁻5T3/2 cm²/s.

Kemijske lastnosti

Žveplova kislina v koncentrirani obliki pri segrevanju je precej močan oksidant; oksidira HI in delno HBr v proste halogene, ogljik v CO2, žveplo v SO2, oksidira številne kovine (Cu, Hg, razen zlata in platine). V tem primeru se koncentrirana žveplova kislina reducira v SO2, na primer:

Najmočnejši reducenti reducirajo koncentrirano žveplovo kislino na S in H2S. Koncentrirana žveplova kislina absorbira vodno paro, zato se uporablja za sušenje plinov, tekočin in trdne snovi, na primer v eksikatorjih. Koncentrirano H2SO4 pa vodik delno reducira, zato je ni mogoče uporabiti za sušenje. Odvajanje vode iz organske spojine in pušča za seboj črni ogljik (oglje), koncentrirana žveplova kislina povzroči zoglenitev lesa, sladkorja in drugih snovi.

Razredčena H2SO4 reagira z vsemi kovinami, ki jih najdemo v elektrokemične serije napetosti levo od vodika z njegovim sproščanjem, na primer:

Oksidativne lastnosti razredčene H2SO4 niso značilne. Žveplova kislina tvori dve vrsti soli: srednje sulfate in kisle hidrosulfate ter estre. Znani sta peroksomonožveplova kislina (ali karokislina) H2SO5 in peroksodižveplova kislina H2S2O8.

Žveplova kislina reagira tudi z bazičnimi oksidi, pri čemer nastane sulfat in voda:

V obratih za obdelavo kovin se raztopina žveplove kisline uporablja za odstranjevanje plasti kovinskega oksida s površine kovinskih izdelkov, ki so med proizvodnim procesom izpostavljeni visoki vročini. Tako se železov oksid odstrani s površine železne pločevine z delovanjem segrete raztopine žveplove kisline:

Kvalitativna reakcija na žveplovo kislino in njene topne soli je njihova interakcija s topnimi barijevimi solmi, kar povzroči nastanek bele oborine barijevega sulfata, netopnega v vodi in kislinah, na primer:

Aplikacija

Žveplova kislina se uporablja:

  • pri predelavi rude, predvsem med rudarjenjem redki elementi, vklj. uran, iridij, cirkonij, osmij itd.;
  • pri proizvodnji mineralnih gnojil;
  • kot elektrolit v svinčenih baterijah;
  • pridobiti različne mineralne kisline in soli;
  • pri proizvodnji kemičnih vlaken, barvil, dima in eksplozivov;
  • v naftni, kovinskopredelovalni, tekstilni, usnjarski in drugih industrijah;
  • v živilski industriji - registrirano kot aditivi za živila E513(emulgator);
  • v industrijskih organska sinteza v reakcijah:
    • dehidracija (proizvodnja dietiletra, estrov);
    • hidratacija (etanol iz etilena);
    • sulfoniranje (sintetični detergenti in intermediati v proizvodnji barvil);
    • alkilacija (proizvodnja izooktana, polietilen glikola, kaprolaktama) itd.
    • Za obnovo smol v filtrih pri proizvodnji destilirane vode.

Svetovna proizvodnja žveplove kisline znaša pribl. 160 milijonov ton na leto. Največji porabnik žveplove kisline je proizvodnja mineralnih gnojil. Fosforna gnojila P₂O₅ porabijo 2,2-3,4-krat večjo maso žveplove kisline, žveplova kislina (NH₄)₂SO₄ pa porabi 75% mase porabljene (NH₄)₂SO₄. Zato se nagibajo k izgradnji obratov žveplove kisline v povezavi s tovarnami za proizvodnjo mineralnih gnojil.

Toksični učinek

Žveplova kislina in oleum sta zelo jedki snovi. Vplivajo na kožo, sluznice, Airways(povzročijo kemične opekline). Pri vdihavanju hlapov teh snovi povzročajo oteženo dihanje, kašelj, pogosto tudi laringitis, traheitis, bronhitis itd. Najvišja dovoljena koncentracija aerosola žveplove kisline v zraku delovnega prostora je 1,0 mg/m³, v atmosferski zrak 0,3 mg/m³ (največ enkrat) in 0,1 mg/m³ (povprečno dnevno). Škodljiva koncentracija hlapov žveplove kisline je 0,008 mg/l (izpostavljenost 60 min), smrtna 0,18 mg/l (60 min). Razred nevarnosti II. Aerosol žveplove kisline lahko nastane v ozračju kot posledica izpustov kemične in metalurške industrije, ki vsebujejo S-okside, in pade v obliki kislega dežja.

Zgodovinski podatki

Žveplova kislina je znana že od antičnih časov, v naravi se pojavlja v prosti obliki, na primer v obliki jezer v bližini vulkanov. Morda je prva omemba kislih plinov, ki nastanejo s kalcinacijo galuna ali železovega sulfata "zelenega kamna", v spisih, ki jih pripisujejo arabskemu alkimiku Jabirju ibn Hayyanu.

V 9. stoletju je perzijski alkimist Ar-Razi žgal mešanico železa in bakrov sulfat(FeSO4 · 7H2O in CuSO4 · 5H2O), dobili tudi raztopino žveplove kisline. To metodo je izboljšal evropski alkimist Albert Magnus, ki je živel v 13. stoletju.

Shema za pridobivanje žveplove kisline iz železovega sulfata - toplotna razgradnjaželezovega (II) sulfata, čemur je sledilo ohlajanje zmesi

Daltonova molekula žveplove kisline

  1. 2FeSO4+7H2O→Fe2O3+SO2+H2O+O2
  2. SO2+H2O+1/2O2 ⇆ H2SO4

Dela alkimista Valentina (13. stoletje) opisujejo metodo za proizvodnjo žveplove kisline z absorpcijo plina (žveplov anhidrid), ki se sprošča pri sežiganju mešanice žveplovega in nitratnega prahu z vodo. Kasneje je ta metoda postala osnova za t.i. »chamber« metoda, ki se izvaja v majhnih komorah, obloženih s svincem, ki se ne topi v žveplovi kislini. V ZSSR je ta metoda obstajala do leta 1955.

Alkimisti 15. stoletja so poznali tudi metodo pridobivanja žveplove kisline iz pirita – žveplovega pirita, ki je bila cenejša in pogostejša surovina od žvepla. Žveplovo kislino proizvajajo na ta način že 300 let. majhne količine v steklenih retortah. Pozneje, v povezavi z razvojem katalize, je ta metoda nadomestila komorno metodo za sintezo žveplove kisline. Trenutno se žveplova kislina proizvaja s katalitično oksidacijo (na V2O5) žveplovega (IV) oksida v žveplov (VI) oksid in kasnejšim raztapljanjem žveplovega (VI) oksida v 70 % žveplovi kislini, da nastane oleum.

V Rusiji je bila proizvodnja žveplove kisline prvič organizirana leta 1805 v bližini Moskve v okrožju Zvenigorod. Leta 1913 je bila Rusija po proizvodnji žveplove kisline na 13. mestu na svetu.

Dodatne informacije

Drobne kapljice žveplove kisline lahko nastanejo v mediju in zgornje plasti atmosfera kot posledica reakcije vodne pare in vulkanski pepel ki vsebuje velike količinežveplo. Nastala suspenzija zaradi visokega albeda oblakov žveplove kisline otežuje dostop sončni žarki na površje planeta. Zato (in tudi zaradi velikega števila drobni delci vulkanski pepel v zgornji atmosferi, kar otežuje tudi dostop sončna svetloba na planet) po posebno močnem vulkanski izbruhi lahko pride do znatnih podnebnih sprememb. Na primer, zaradi izbruha vulkana Ksudach (polotok Kamčatka, 1907) povečana koncentracija prah je ostal v ozračju približno 2 leti, značilne svetleče oblake žveplove kisline pa so opazili celo v Parizu. Eksplozija gore Pinatubo leta 1991, ki je v ozračje sprostila 3 107 ton žvepla, je povzročila, da sta bili leti 1992 in 1993 bistveno hladnejši od let 1991 in 1994.

Priprava žveplove kisline

Glavni članek: Proizvodnja žveplove kisline

Prvi način

Drugi način

V tistih redkih primerih, ko vodikov sulfid (H2S) izpodriva sulfat (SO4-) iz soli (s kovinami Cu, Ag, Pb, Hg), je stranski produkt žveplova kislina

Sulfidi teh kovin imajo največjo trdnost, pa tudi izrazito črno barvo.

Standardi

  • Tehnična žveplova kislina GOST 2184-77
  • Akumulatorska žveplova kislina. Specifikacije GOST 667-73
  • Žveplova kislina posebne čistosti. Tehnične specifikacije GOST 1422-78
  • Reagenti. Žveplova kislina. Tehnične specifikacije GOST 4204-77

Opombe

  1. Ushakova N. N., Figurnovsky N. A. Vasilij Mihajlovič Severgin: (1765-1826) / Ed. I. I. Šafranovskega. M.: Nauka, 1981. Str. 59.
  2. 1 2 3 Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. § 91. Kemične lastnosti žveplove kisline // Anorganska kemija: Učbenik za 7.-8 Srednja šola. - 18. izd. - M .: Izobraževanje, 1987. - Str. 209-211. - 240 s. - 1.630.000 izvodov.
  3. Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. § 92. Kvalitativna reakcija o žveplovi kislini in njenih solih // Anorganska kemija: Učbenik za 7.-8. razred srednje šole. - 18. izd. - M .: Izobraževanje, 1987. - Str. 212. - 240 str. - 1.630.000 izvodov.
  4. obraz umetniškega vodje baleta Bolšoj teater Sergeja Filina so polili z žveplovo kislino
  5. Epstein, 1979, str. 40
  6. Epstein, 1979, str. 41
  7. glej članek "Vulkani in podnebje" (rusko)
  8. Ruski arhipelag – Ali je krivo človeštvo za globalne spremembe podnebje? (ruščina)

Literatura

  • Priročnik žveplove kisline, ed. K. M. Malina, 2. izd., M., 1971
  • Epshtein D. A. Splošno kemijska tehnologija. - M.: Kemija, 1979. - 312 str.

Povezave

  • Članek "Žveplova kislina" (Kemijska enciklopedija)
  • Gostota in pH vrednost žveplove kisline pri t=20 °C

žveplova kislina, žveplova kislina Wikipedia, hidroliza žveplove kisline, žveplova kislina njen učinek 1, razred nevarnosti žveplove kisline, nakup žveplove kisline v Ukrajini, uporaba žveplove kisline, žveplova kislina korodira, žveplova kislina z vodo, formula žveplove kisline

Informacije o žveplovi kislini



Vam je bil članek všeč? Delite s prijatelji!