Pika e vlimit të acidit sulfurik. Metodat efektive për përpunimin e sulfurit të hidrogjenit në rafineritë e naftës (prodhimi i acidit sulfurik, squfurit elementar, etj.)

Çdo person studioi acidet në mësimet e kimisë. Njëri prej tyre quhet acid sulfurik dhe quhet HSO 4. Artikulli ynë do t'ju tregojë për vetitë e acidit sulfurik.

Vetitë fizike të acidit sulfurik

Acidi sulfurik i pastër ose monohidrati është një lëng vajor pa ngjyrë që ngurtësohet në një masë kristalore në një temperaturë prej +10°C. Acidi sulfurik, i destinuar për reaksione, përmban 95% H 2 SO 4 dhe ka një dendësi prej 1,84 g / cm 3. 1 litër acid i tillë peshon 2 kg. Acidi ngurtësohet në temperaturën -20°C. Nxehtësia e shkrirjes është 10,5 kJ/mol në një temperaturë prej 10,37°C.

Vetitë e acidit sulfurik të koncentruar janë të ndryshme. Për shembull, kur ky acid tretet në ujë, ai do të çlirohet numër i madh ngrohjes (19 kcal/mol) për shkak të formimit të hidrateve. Këto hidrate mund të izolohen nga tretësira në temperatura të ulëta në formë të ngurtë.

Acidi sulfurik është një nga produktet më bazë në industria kimike. Është menduar për prodhim plehra minerale(sulfat amonit, superfosfat), kripëra dhe acide të ndryshme, detergjentë dhe barna, fibra artificiale, ngjyra, eksplozivëve. Acidi sulfurik gjithashtu ka aplikime në metalurgji (për shembull, dekompozimi xeheroret e uraniumit), për pastrimin e produkteve të naftës, për tharjen e gazrave, etj.

Vetitë kimike të acidit sulfurik

Vetitë kimike të acidit sulfurik janë:

1. Ndërveprimi me metalet:
   • acidi i holluar tret vetëm ato metale që janë në të majtë të hidrogjenit në serinë e tensionit, për shembull H 2 +1 SO 4 + Zn 0 = H 2 O + Zn + 2 SO 4;
   • Vetitë oksiduese të acidit sulfurik janë të mëdha. Kur bashkëveproni me metale të ndryshme (përveç Pt, Au), mund të reduktohet në H 2 S -2, S +4 O 2 ose S 0, për shembull:
   • 2H 2 +6 SO 4 + 2Ag 0 = S +4 O 2 + Ag 2 +1 SO 4 + 2H 2 O;
   • 5H2 +6 SO4 +8Na0 = H2S-2 + 4Na2 +1 SO4 + 4H2O;
2. Acidi i koncentruar H 2 S + 6 O 4 gjithashtu reagon (kur nxehet) me disa jometale, duke u shndërruar në komponime squfuri me një gjendje oksidimi më të ulët, për shembull:
   • 2H 2 S +6 O 4 + C 0 = 2S +4 O 2 + C +4 O 2 + 2H 2 O;
   • 2H 2 S + 6 O 4 + S 0 = 3S + 4 O 2 + 2H 2 O;
   • 5H 2 S +6 O 4 + 2P 0 = 2H 3 P +5 O 4 + 5S +4 O 2 + 2H 2 O;
3. ME oksidet bazë:
   • H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O;
4. Me hidrokside:
   • Cu(OH) 2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O;
   • 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O;
5. Ndërveprimi me kripërat gjatë reaksioneve metabolike:
   • H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4;

Formimi i BaSO 4 (një precipitat i bardhë i patretshëm në acide) përdoret për të përcaktuar këtë acid dhe sulfate të tretshme.

Monohidrati është një tretës jonizues me natyrë acidike. Është shumë mirë të shpërndani sulfate të shumë metaleve në të, për shembull:

• 2H 2 SO 4 + HNO 3 = NO 2 + + H 3 O + + 2HSO 4 -;
• HClO 4 + H 2 SO 4 = ClO 4 - + H 3 SO 4 +.

Acidi i koncentruar është një agjent mjaft i fortë oksidues, veçanërisht kur nxehet, për shembull 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

Duke vepruar si një agjent oksidues, acidi sulfurik zakonisht reduktohet në SO2. Por mund të reduktohet në S dhe madje në H 2 S, për shembull H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

Monohidrati vështirë se mund të përçojë rrymë elektrike. Në të kundërt, tretësirat ujore të acidit janë përçues të mirë. Acidi sulfurik thith fuqishëm lagështinë, prandaj përdoret për të tharë gazra të ndryshëm. Si një desikant, acidi sulfurik vepron për sa kohë që presioni i avullit të ujit mbi tretësirën e tij është më i vogël se presioni i tij në gazin që thahet.

Nëse zieni një zgjidhje të holluar të acidit sulfurik, atëherë uji do të hiqet prej tij dhe pika e vlimit do të rritet në 337 ° C, për shembull, kur ata fillojnë të distilojnë acidin sulfurik në një përqendrim prej 98.3%. Anasjelltas, nga tretësirat që janë më të përqendruara, anhidridi i tepërt sulfurik avullohet. Avulli i acidit që zien në një temperaturë prej 337°C dekompozohet pjesërisht në SO 3 dhe H 2 O, të cilat do të kombinohen përsëri kur të ftohet. Pika e lartë e vlimit të këtij acidi është e përshtatshme për përdorimin e tij në ndarjen e acideve shumë të paqëndrueshme nga kripërat e tyre kur nxehen.

Masat paraprake kur punoni me acid

Duhet pasur kujdes ekstrem gjatë trajtimit të acidit sulfurik. Kur ky acid futet në lëkurë, lëkura bëhet e bardhë, më pas në kafe dhe shfaqet skuqje. Indet përreth fryhen. Nëse ky acid futet në ndonjë pjesë të trupit, duhet të lahet shpejt me ujë dhe zona e djegur duhet të lubrifikohet me një zgjidhje sode.

Tani e dini se acidi sulfurik, vetitë e të cilit janë studiuar mirë, është thjesht i pazëvendësueshëm për një shumëllojshmëri prodhimi dhe nxjerrje mineralesh.

Acidi sulfurik (H2SO4) është një nga acidet dibazike më të forta.

Nëse flasim për vetitë fizike, atëherë acidi sulfurik duket si një lëng i trashë, transparent, pa erë dhe me vaj. Në varësi të përqendrimit, acidi sulfurik ka një shumëllojshmëri të veti të ndryshme dhe fushat e aplikimit:

• përpunimi i metaleve;
• përpunimi i xehes;
• prodhimi i plehrave minerale;
• sinteza kimike.

Historia e zbulimit të acidit sulfurik

Acidi sulfurik i kontaktit ka një përqendrim prej 92 deri në 94 përqind:

2SO2 + O2 = 2SO2;

H2O + SO3 = H2SO4.

Vetitë fizike dhe fiziko-kimike të acidit sulfurik

H2SO4 përzihet me ujë dhe SO3 në të gjitha përmasat.

Në tretësirat ujore, Н2SO4 formon hidrate si Н2SO4·nH2O

Pika e vlimit të acidit sulfurik varet nga shkalla e përqendrimit të tretësirës dhe arrin maksimumin në përqendrim më të madh se 98 për qind.

Komponim kaustik oleumështë një tretësirë ​​e SO3 në acid sulfurik.

Me rritjen e përqendrimit të trioksidit të squfurit në oleum, pika e vlimit zvogëlohet.

Vetitë kimike të acidit sulfurik

Kur nxehet, acidi sulfurik i koncentruar është një agjent i fuqishëm oksidues që mund të oksidojë shumë metale. Përjashtimet e vetme janë disa metale:

• ari (Au);
• platini (Pt);
• iridium (Ir);
• rodium (Rh);
• tantal (Ta).

Duke oksiduar metalet, acidi sulfurik i koncentruar mund të reduktohet në H2S, S dhe SO2.

Metal aktiv:

8Al + 15H2SO4(konc.) → 4Al2(SO4)3 + 12H2O + 3H2S

Metal me aktivitet mesatar:

2Cr + 4 H2SO4(konc.)→ Cr2(SO4)3 + 4 H2O + S

Metal me pak aktiv:

2Bi + 6H2SO4(konc.) → Bi2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2

Hekuri nuk reagon me acidin sulfurik të përqendruar në të ftohtë, sepse është i mbuluar me një shtresë oksidi. Ky proces quhet pasivizimi.

Reagimi i acidit sulfurik dhe H2O

Kur H2SO4 përzihet me ujë, ndodh një proces ekzotermik: lirohet një sasi kaq e madhe nxehtësie sa që tretësira mund edhe të vlojë. Drejtimi eksperimentet kimike, gjithmonë duhet të shtoni pak nga pak acid sulfurik në ujë dhe jo anasjelltas.

Acidi sulfurik është një agjent i fortë dehidrogjenues. Acidi sulfurik i koncentruar zhvendos ujin nga komponime të ndryshme. Shpesh përdoret si tharëse.

Reagimi i acidit sulfurik dhe sheqerit

Lakmia e acidit sulfurik për ujë mund të demonstrohet në një eksperiment klasik - përzierjen e H2SO4 të koncentruar dhe, e cila është një përbërje organike (karbohidrate). Për të nxjerrë ujin nga një substancë, acidi sulfurik zbërthen molekulat.

Për të kryer eksperimentin, shtoni disa pika ujë në sheqer dhe përzieni. Pastaj derdhni me kujdes acid sulfurik. Pas një periudhe të shkurtër kohe, mund të vërehet një reagim i dhunshëm me formimin e qymyrit dhe lirimin e dioksidit të squfurit dhe.

Acidi sulfurik dhe kubiku i sheqerit:

Mos harroni se puna me acid sulfurik është shumë e rrezikshme. Acidi sulfurik është një substancë kaustike që lë menjëherë djegie të rënda në lëkurë.

do të gjeni eksperimente të sigurta me sheqer që mund të bëni në shtëpi.

Reagimi i acidit sulfurik dhe zinkut

Ky reagim është mjaft popullor dhe është një nga më të zakonshmet metodat laboratorike marrjen e hidrogjenit. Nëse granula zinku shtohen për të holluar acidin sulfurik, metali do të shpërndahet dhe do të lëshojë gaz:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.

Acidi sulfurik i holluar reagon me metalet që janë në të majtë të hidrogjenit në serinë e aktivitetit:

Me + H2SO4(dil.) → kripë + H2

Reagimi i acidit sulfurik me jonet e bariumit

Një reaksion cilësor ndaj dhe kripërave të tij është reagimi me jonet e bariumit. Është i përhapur në analiza sasiore, në veçanti gravimetria:

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl

ZnSO4 + BaCl2 → BaSO4 + ZnCl2

Kujdes! Mos u përpiqni t'i përsërisni vetë këto eksperimente!

acid sulfurik, formula e acidit sulfurik
Acidi sulfurik H2SO4 është një acid dibazik i fortë, që korrespondon me shkallën më të lartë oksidimi i squfurit (+6). Në kushte normale, acidi sulfurik i koncentruar është një lëng i rëndë, me vaj, pa ngjyrë dhe erë, me një shije të thartë "bakri". Në teknologji, acidi sulfurik është një përzierje e ujit dhe anhidrit sulfurik SO3. Nëse raporti molar i SO3:H2O< 1, то это водный раствор серной кислоты, если >1 - tretësirë ​​e SO3 në acid sulfurik (oleum).

• 1 Titulli
• 2 Fizike dhe fizike vetitë kimike
  • 2.1 Oleum
• 3 Vetitë kimike
• 4 Aplikimi
• 5 Efekti toksik
• 6 Informacion historik
• 7 Informacion shtesë
• 8 Përgatitja e acidit sulfurik
  • 8.1 Metoda e parë
  • 8.2 Metoda e dytë
• 9 Standardet
• 10 Shënime
• 11 Letërsia
• 12 Lidhje

Emri

NË shekujt XVIII-XIX squfuri për barut prodhohej nga piriti i squfurit (piriti) në fabrikat e vitriolit. Acidi sulfurik në atë kohë quhej " vaji i vitriolit"(zakonisht ishte një hidrat kristalor, me një konsistencë që të kujton vajin), padyshim që kjo është origjina e emrit të kripërave të tij (ose më mirë hidratet kristalore) - vitriol.

Vetitë fizike dhe fiziko-kimike

Shumë acid i fortë, në 18°C ​​pKa (1) = -2,8, pKa (2) = 1,92 (K2 1,2 10−2); gjatësitë e lidhjes në molekulën S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, këndi HOSOH 104°, OSO 119°; vlon, duke formuar një përzierje azeotropike (98,3% H2SO4 dhe 1,7% H2O me pikë vlimi 338,8oC). Acidi sulfurik që korrespondon me përmbajtjen 100% të H2SO4 ka këtë përbërje (%): H2SO4 99,5, HSO4− - 0,18, H3SO4+ - 0,14, H3O+ - 0,09, H2S2O7 - 0,04, HS2O7- - 0,05. Përzihet me ujë dhe SO3, në të gjitha përmasat. Në tretësirat ujore, acidi sulfurik shpërndahet pothuajse plotësisht në H3O+, HSO3+ dhe 2HSO4−. Formon H2SO4 nH2O hidrate, ku n = 1, 2, 3, 4 dhe 6.5.

Oleumi

Tretësirat e anhidridit sulfurik SO3 në acidin sulfurik quhen oleum, ato formojnë dy përbërje H2SO4 SO3 dhe H2SO4 2SO3.

Oleumi përmban gjithashtu acide pirosulfurik, të përftuar nga reaksionet:

Pika e vlimit të tretësirave ujore të acidit sulfurik rritet me rritjen e përqendrimit të tij dhe arrin maksimumin në një përmbajtje prej 98,3% H2SO4.

Pika e vlimit të oleumit zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së SO3. Me rritjen e përqendrimit të tretësirave ujore të acidit sulfurik presion total avulli mbi tretësirat zvogëlohet dhe arrin minimumin në një përmbajtje prej 98,3% H2SO4. Me rritjen e përqendrimit të SO3 në oleum, presioni total i avullit mbi të rritet. Presioni i avullit sipër tretësirat ujore Acidi sulfurik dhe oleumi mund të llogariten duke përdorur ekuacionin:

vlerat e koeficientëve A dhe varen nga përqendrimi i acidit sulfurik. Avulli mbi tretësirat ujore të acidit sulfurik përbëhet nga një përzierje e avullit të ujit, H2SO4 dhe SO3, dhe përbërja e avullit ndryshon nga përbërja e lëngut në të gjitha përqendrimet e acidit sulfurik, me përjashtim të përzierjes përkatëse azeotropike.

Me rritjen e temperaturës, disociimi rritet:

Ekuacioni për varësinë nga temperatura e konstantës së ekuilibrit:

Në presion normal, shkalla e disociimit: 10-5 (373 K), 2,5 (473 K), 27,1 (573 K), 69,1 (673 K).

Dendësia e acidit sulfurik 100% mund të përcaktohet nga ekuacioni:

Me rritjen e përqendrimit të tretësirave të acidit sulfurik, kapaciteti i tyre i nxehtësisë zvogëlohet dhe arrin një minimum për acidin sulfurik 100%, kapaciteti termik i oleumit rritet me rritjen e përmbajtjes së SO3.

Me rritjen e përqendrimit dhe uljen e temperaturës, përçueshmëria termike λ zvogëlohet:

ku C është përqendrimi i acidit sulfurik, në%.

Oleumi H2SO4·SO3 ka viskozitetin maksimal me rritjen e temperaturës, η zvogëlohet. Rezistenca elektrike acidi sulfurik është minimal në një përqendrim SO3 dhe 92% H2SO4 dhe maksimal në një përqendrim 84 dhe 99,8% H2SO4. Për oleumin, minimumi ρ është në një përqendrim prej 10% SO3. Me rritjen e temperaturës, ρ i acidit sulfurik rritet. Lejimi 100% acid sulfurik 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); konstanta krioskopike 6.12, konstanta ebulioskopike 5.33; koeficienti i difuzionit të avullit të acidit sulfurik në ajër ndryshon në varësi të temperaturës; D = 1,67·10-5T3/2 cm²/s.

Vetitë kimike

Acidi sulfurik në formë të koncentruar kur nxehet është një agjent mjaft i fortë oksidues; oksidon HI dhe pjesërisht HBr në halogjene të lirë, karbon në CO2, squfur në SO2, oksidon shumë metale (Cu, Hg, me përjashtim të arit dhe platinit). Në këtë rast, acidi sulfurik i përqendruar reduktohet në SO2, për shembull:

Agjentët reduktues më të fuqishëm reduktojnë acidin sulfurik të përqendruar në S dhe H2S. Acidi sulfurik i koncentruar thith avujt e ujit, prandaj përdoret për tharjen e gazeve, lëngjeve dhe të ngurta, për shembull, në tharëse. Megjithatë, H2SO4 i përqendruar reduktohet pjesërisht nga hidrogjeni, prandaj nuk mund të përdoret për tharje. Ndarja e ujit nga komponimet organike dhe duke lënë pas karbonin e zi (thëngjillin), acidin sulfurik të koncentruar shkakton karbonizimin e drurit, sheqerit dhe substancave të tjera.

H2SO4 i holluar ndërvepron me të gjitha metalet e vendosura në serinë e tensionit elektrokimik në të majtë të hidrogjenit me lëshimin e tij, për shembull:

Vetitë oksiduese të H2SO4 të holluar nuk janë karakteristike. Acidi sulfurik formon dy seri kripërash: sulfate të mesme dhe hidrosulfate acidike, si dhe estere. Njihen acidet peroksomonosulfurik (ose karoacidi) H2SO5 dhe peroksodisulfurik H2S2O8.

Acidi sulfurik gjithashtu reagon me oksidet bazë, duke formuar sulfat dhe ujë:

Në impiantet e përpunimit të metaleve, një zgjidhje e acidit sulfurik përdoret për të hequr një shtresë oksidi metalik nga sipërfaqja e produkteve metalike që i nënshtrohen nxehtësisë së lartë gjatë procesit të prodhimit. Kështu, oksidi i hekurit hiqet nga sipërfaqja e fletës së hekurit nga veprimi i një solucioni të nxehtë të acidit sulfurik:

Një reagim cilësor ndaj acidit sulfurik dhe kripërave të tij të tretshme është ndërveprimi i tyre me kripërat e tretshme të bariumit, i cili rezulton në formimin e një precipitati të bardhë të sulfatit të bariumit, i patretshëm në ujë dhe acide, për shembull:

Aplikimi

Acidi sulfurik përdoret:

• në përpunimin e xehes, veçanërisht gjatë minierave elemente të rrallë, duke përfshirë. uranium, iridium, zirkon, osmium etj.;
• në prodhimin e plehrave minerale;
• Si një elektrolit në bateri me acid plumbi;
• për të marrë të ndryshme acidet minerale dhe kripëra;
• në prodhimin e fibrave kimike, ngjyrave, tymit dhe eksplozivëve;
• në industrinë e naftës, përpunimit të metaleve, tekstilit, lëkurës dhe industri të tjera;
• V industria ushqimore- regjistruar si aditivëve ushqimorë E513(emulsifikues);
• në sintezën organike industriale në reaksione:
  • dehidratim (prodhimi i dietil eterit, esteret);
  • hidratim (etanol nga etilen);
  • sulfonimi (sintetik detergjentët dhe produkte të ndërmjetme në prodhimin e ngjyrave);
  • alkilimi (prodhimi i izooktanit, polietilenglikolit, kaprolaktamit) etj.
  • Për restaurimin e rrëshirave në filtra në prodhimin e ujit të distiluar.

Prodhimi botëror i acidit sulfurik është përafërsisht. 160 milionë tonë në vit. Konsumatori më i madh i acidit sulfurik është prodhimi i plehrave minerale. Plehrat e fosforit P2O5 konsumojnë 2,2-3,4 herë më shumë masë të acidit sulfurik, dhe acidi sulfurik (NH4)2SO4 konsumon 75% të masës së konsumuar (NH4)2SO4. Prandaj, ata tentojnë të ndërtojnë fabrika të acidit sulfurik në lidhje me fabrikat për prodhimin e plehrave minerale.

Efekti toksik

Acidi sulfurik dhe oleumi janë substanca shumë gërryese. Ato prekin lëkurën, mukozën, traktit respirator(shkaktojnë djegie kimike). Gjatë thithjes së avujve të këtyre substancave, ato shkaktojnë vështirësi në frymëmarrje, kollë dhe shpesh laringit, trakeit, bronkit etj. Përqendrimi maksimal i lejuar i aerosolit të acidit sulfurik në ajrin e zonës së punës është 1,0 mg/m³, në ajri atmosferik 0,3 mg/m³ (maksimumi një herë) dhe 0,1 mg/m³ (mesatarisht në ditë). Përqendrimi i dëmshëm i avullit të acidit sulfurik është 0,008 mg/l (ekspozimi 60 min), vdekjeprurës 0,18 mg/l (60 min). Klasa e rrezikut II. Një aerosol i acidit sulfurik mund të formohet në atmosferë si rezultat i emetimeve nga industritë kimike dhe metalurgjike që përmbajnë okside S dhe të bjerë në formën e shiut acid.

Informacion historik

Acidi sulfurik është i njohur që nga kohërat e lashta, i cili gjendet në natyrë në formë të lirë, për shembull, në formën e liqeneve pranë vullkaneve. Ndoshta përmendja e parë e gazeve acide të prodhuara nga kalcinimi i alumit ose sulfatit të hekurit të "gurit të gjelbër" gjendet në shkrimet që i atribuohen alkimistit arab Xhabir ibn Hajan.

Në shekullin e 9-të, alkimisti persian Ar-Razi, duke kalcinuar një përzierje hekuri dhe sulfat bakri(FeSO4 7H2O dhe CuSO4 5H2O), gjithashtu përftuan një tretësirë ​​të acidit sulfurik. Kjo metodë u përsos nga alkimisti evropian Albert Magnus, i cili jetoi në shekullin e 13-të.

Skema për marrjen e acidit sulfurik nga sulfati i hekurit - zbërthimi termik sulfat hekuri (II) i ndjekur nga ftohja e përzierjes

Molekula e acidit sulfurik Dalton

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

Punimet e alkimistit Valentin (shek. 13) përshkruajnë një metodë për prodhimin e acidit sulfurik duke thithur gazin (anhidridi sulfurik) i çliruar nga djegia e një përzierjeje pluhurash squfuri dhe nitratesh me ujë. Më pas, kjo metodë formoi bazën e të ashtuquajturës. Metoda e “dhomës”, e kryer në dhoma të vogla të veshura me plumb, e cila nuk tretet në acid sulfurik. Në BRSS, kjo metodë ekzistonte deri në vitin 1955.

Alkimistët e shekullit të 15-të dinin gjithashtu një metodë për prodhimin e acidit sulfurik nga piriti - piriti i squfurit, një lëndë e parë më e lirë dhe më e zakonshme se squfuri. Acidi sulfurik është prodhuar në këtë mënyrë për 300 vjet. sasi të vogla në retorte xhami. Më pas, në lidhje me zhvillimin e katalizës, kjo metodë zëvendësoi metodën e dhomës për sintezën e acidit sulfurik. Aktualisht, acidi sulfurik prodhohet nga oksidimi katalitik (në V2O5) i oksidit të squfurit (IV) në oksid squfuri (VI), dhe shpërbërja pasuese e oksidit të squfurit (VI) në acid sulfurik 70% për të formuar oleum.

Në Rusi, prodhimi i acidit sulfurik u organizua për herë të parë në 1805 afër Moskës në rrethin Zvenigorod. Në vitin 1913, Rusia u rendit e 13-ta në botë në prodhimin e acidit sulfurik.

Më shumë informacion

Pika të vogla të acidit sulfurik mund të formohen në të mesme dhe shtresat e sipërme atmosfera si rezultat i reaksionit të avullit të ujit dhe hiri vullkanik, që përmban sasi të mëdha squfuri. Pezullimi që rezulton, për shkak të albedos së lartë të reve të acidit sulfurik, e vështirëson aksesin rrezet e diellit në sipërfaqen e planetit. Prandaj (dhe gjithashtu si rezultat i numrit të madh grimca të vogla hiri vullkanik në pjesën e sipërme të atmosferës, duke e bërë gjithashtu të vështirë hyrjen rrezet e diellit në planet) pas veçanërisht të fortë shpërthimet vullkanike mund të ndodhin ndryshime të rëndësishme klimatike. Për shembull, si rezultat i shpërthimit të vullkanit Ksudach (gadishulli Kamchatka, 1907) përqendrim i rritur pluhuri qëndroi në atmosferë për rreth 2 vjet, dhe retë karakteristike të acidit sulfurik u vunë re edhe në Paris. Shpërthimi i malit Pinatubo në 1991, i cili lëshoi ​​3 107 ton squfur në atmosferë, rezultoi që 1992 dhe 1993 të ishin dukshëm më të ftohtë se 1991 dhe 1994.

Përgatitja e acidit sulfurik

Mënyra e parë

Mënyra e dytë

Në ato raste të rralla kur sulfidi i hidrogjenit (H2S) zhvendos sulfatin (SO4-) nga një kripë (me metale Cu, Ag, Pb, Hg), nënprodukti është acidi sulfurik.

Sulfidet e këtyre metaleve kanë forcën më të lartë, si dhe një ngjyrë të zezë dalluese.

Standardet

• Acidi sulfurik teknik GOST 2184-77
• Acidi sulfurik i baterisë. Specifikimet GOST 667-73
• Acidi sulfurik me pastërti të veçantë. Specifikimet teknike GOST 1422-78
• Reagentët. Acidi sulfurik. Specifikimet teknike GOST 4204-77

Shënime

1. Ushakova N. N., Figurnovsky N. A. Vasily Mikhailovich Severgin: (1765-1826) / Ed. I. I. Shafranovsky. M.: Nauka, 1981. F. 59.
2. 1 2 3 Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. § 91. Vetitë kimike të acidit sulfurik // Kimi inorganike: Libër mësuesi për klasat 7-8 shkolla e mesme. - botimi i 18-të. - M.: Arsimi, 1987. - F. 209-211. - 240 s. - 1 630 000 kopje.
3. Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. § 92. Reagimi cilësor mbi acidin sulfurik dhe kripërat e tij // Kimia inorganike: Libër mësuesi për klasat 7-8 të shkollës së mesme. - botimi i 18-të. - M.: Arsimi, 1987. - F. 212. - 240 f. - 1 630 000 kopje.
4. fytyra e drejtorit artistik të baletit Teatri Bolshoi Acidi sulfurik u spërkat mbi Sergei Filin
5. Epstein, 1979, f. 40
6. Epstein, 1979, f. 41
7. shih artikullin "Vullkanet dhe klima" (rusisht)
8. Arkipelagu Rus - A është njerëzimi fajtor për këtë ndryshim global klima? (rusisht)

Letërsia

• Manual i acidit sulfurik, ed. K. M. Malina, botimi i dytë, M., 1971
• Epshtein D. A. Gjeneral teknologji kimike. - M.: Kimi, 1979. - 312 f.

Lidhjet

• Artikulli "Acidi sulfurik" (Enciklopedia Kimike)
• Dendësia dhe vlera e pH e acidit sulfurik në t=20 °C

acid sulfurik, acid sulfurik Wikipedia, hidroliza e acidit sulfurik, acidi sulfurik efekti i tij 1, klasa e rrezikut të acidit sulfurik, blej acid sulfurik në Ukrainë, aplikimi i acidit sulfurik, acidi sulfurik korrodohet, acidi sulfurik me ujë, formula e acidit sulfurik

Informacione të Acidit Sulfurik Rreth

Trioksidi i squfurit zakonisht shfaqet si një lëng pa ngjyrë. Mund të ekzistojë gjithashtu në formën e akullit, kristaleve fibroze ose gazit. Kur trioksidi i squfurit ekspozohet ndaj ajrit, ai fillon të çlirohet tymi i bardhë. Është një element përbërës i një kimikati të tillë substancë aktive si acid sulfurik i koncentruar. Është një lëng i pastër, pa ngjyrë, me vaj dhe shumë agresiv. Përdoret në prodhimin e plehrave, eksplozivëve, acideve të tjera, në industrinë e naftës, në acidin plumb bateritë në makina.

Acidi sulfurik i koncentruar: vetitë

Acidi sulfurik është shumë i tretshëm në ujë, ka një efekt gërryes në metale dhe pëlhura, dhe me kontakt shkrumbon drurin dhe shumicën e materialeve të tjera. lëndë organike. Si rezultat i ekspozimit afatgjatë ndaj përqendrimeve të ulëta të një substance ose ekspozimit afatshkurtër ndaj përqendrimeve të larta, pasojat e pafavorshme për shëndetin nga inhalimi.

Acidi sulfurik i koncentruar përdoret për të prodhuar plehra dhe kimikate të tjera, në rafinimin e naftës, në prodhimin e hekurit dhe çelikut dhe për shumë qëllime të tjera. Sepse ajo ka mjaft temperaturë të lartë duke vluar, mund të përdoret për të çliruar më shumë acide të paqëndrueshme nga kripërat e tyre. Acidi sulfurik i koncentruar ka një veti të fortë higroskopike. Ndonjëherë përdoret si një agjent tharës për dehidratim (heqja e ujit metodë kimike) shumë komponime, të tilla si karbohidratet.

Reaksionet e acidit sulfurik

Acidi sulfurik i përqendruar reagon me sheqerin në një mënyrë të pazakontë, duke lënë pas një masë karboni të brishtë, sfungjer të zi. Një reagim i ngjashëm vërehet kur ekspozohet ndaj lëkurës, celulozës dhe fibrave të tjera bimore dhe shtazore. Kur acidi i koncentruar përzihet me ujë, ai lëshon një sasi të madhe nxehtësie, aq sa të shkaktojë vlimin e menjëhershëm. Për t'u holluar, duhet të shtohet ngadalë në ujë të ftohtë me përzierje të vazhdueshme për të kufizuar grumbullimin e nxehtësisë. Acidi sulfurik reagon me lëngun, duke formuar hidrate me veti të theksuara.

Karakteristikat fizike

Një lëng pa ngjyrë dhe pa erë në një tretësirë ​​të holluar ka një shije të thartë. Acidi sulfurik është jashtëzakonisht agresiv kur ekspozohet ndaj lëkurës dhe të gjitha indeve të trupit, duke shkaktuar djegie të rënda me kontakt të drejtpërdrejtë. Në formën e tij të pastër, H2SO4 nuk është një përcjellës i energjisë elektrike, por situata ndryshon anën e kundërt me shtimin e ujit.

Disa veti janë se pesha molekulare është 98.08. Pika e vlimit është 327 gradë Celsius, pika e shkrirjes është -2 gradë Celsius. Acidi sulfurik është një acid mineral i fortë dhe një nga produktet kryesore të industrisë kimike për shkak të aplikimeve të tij të gjera komerciale. Formohet natyrshëm nga oksidimi i materialeve sulfide si sulfuri i hekurit.

Vetitë kimike të acidit sulfurik (H 2 SO4) manifestohen në reaksione të ndryshme kimike:

1. Kur ndërveprojnë me alkalet, formohen dy seri kripërash, duke përfshirë sulfate.
2. Reagon me karbonate dhe bikarbonate për të formuar kripëra dhe dioksid karboni(CO 2).
3. Ndikon ndryshe tek metalet, në varësi të temperaturës dhe shkallës së hollimit. I ftohtë dhe i holluar lëshon hidrogjen, i nxehtë dhe i përqendruar çliron emetimet e SO 2.
4. Një tretësirë ​​e H2SO4 (acid sulfurik i përqendruar) dekompozohet në trioksid squfuri (SO 3) dhe ujë (H2O) kur zihet. Vetitë kimike përfshijnë gjithashtu rolin e një agjenti të fortë oksidues.

Rrezik zjarri

Acidi sulfurik ka një të lartë reaktiviteti për ndezjen e materialeve të djegshme të shpërndara imët gjatë kontaktit. Kur nxehen, gazrat shumë toksikë fillojnë të lëshohen. Është shpërthyes dhe i papajtueshëm me një sasi të madhe substancave. Në temperatura dhe presione të larta, mjaft agresive ndryshimet kimike dhe deformimet. Mund të reagojë dhunshëm me ujë dhe lëngje të tjera, duke shkaktuar spërkatje.

Rreziku për shëndetin

Acidi sulfurik gërryen të gjitha indet e trupit. Thithja e avujve mund të shkaktojë dëmtime serioze të mushkërive. Dëmtimi i mukozës së syve mund të çojë në humbje të plotë të shikimit. Kontakti me lëkurën mund të shkaktojë nekrozë të rëndë. Edhe disa pika mund të jenë fatale nëse acidi hyn në trake. Ekspozimi kronik mund të shkaktojë trakeobronkit, stomatit, konjuktivit, gastrit. Mund të ndodhë perforimi i stomakut dhe peritoniti, i shoqëruar me kolaps të qarkullimit të gjakut. Acidi sulfurik është shumë kaustik dhe duhet trajtuar me kujdes ekstrem. Shenjat dhe simptomat e ekspozimit mund të jenë të rënda dhe përfshijnë jargëzim, etje ekstreme, vështirësi në gëlltitje, dhimbje, tronditje dhe djegie. Të vjellat janë zakonisht ngjyra e kafesë së bluar. Ekspozimi akut i inhalimit mund të rezultojë në teshtitje, ngjirurit e zërit, mbytje, laringit, gulçim, acarim të rrugëve të frymëmarrjes dhe dhimbje gjoksi. Mund të shfaqen gjithashtu gjakderdhje nga hunda dhe mishrat e dhëmbëve, edemë pulmonare, bronkit kronik dhe pneumoni. Ekspozimi i lëkurës mund të rezultojë në djegie të rënda të dhimbshme dhe dermatit.

Ndihma e parë

1. Vendosni viktimat ajër të pastër. Punonjësit shërbimet e urgjencës duhet të shmanget ekspozimi ndaj acidit sulfurik.
2. Vlerësoni shenjat vitale, duke përfshirë pulsin dhe ritmin e frymëmarrjes. Nëse nuk zbulohet pulsi, kryeni masa ringjalljeje në varësi të dëmtimeve shtesë të marra. Nëse frymëmarrja është e vështirë, jepni mbështetje për frymëmarrjen.
3. Hiqni rrobat e ndotura sa më shpejt të jetë e mundur.
4. Në rast kontakti me sytë, shpëlajeni ujë të ngrohtë për të paktën 15 minuta, në lëkurë - lani me sapun dhe ujë.
5. Nëse thithni tym toksik, shpëlani gojën një numër i madh uji, pirja dhe nxitja e të vjellave vetë është e ndaluar.
6. Transportoni viktimat në një institucion mjekësor.

ACIDI SULFURIK H2SO4, peshë molekulare 98.082; pa ngjyrë lëng vajor pa erë. Një acid dibazik shumë i fortë, në 18°C ​​pK a 1 - 2.8, K 2 1.2 10 -2, pK a 2 l.92;

gjatësitë e lidhjes në molekulën S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, këndi HOSOH 104°, OSO 119°; vlon me të ndryshme, duke formuar një përzierje azeotropike (98,3% H 2 SO 4 dhe 1,7 % H 2 O me një pikë vlimi 338,8 ° C; shih gjithashtu Tabelën 1). ACIDI SULFURIK, që korrespondon me përmbajtjen 100% të H 2 SO 4, ka përbërjen (%): H 2 SO 4 99,5, 0,18, 0,14, H 3 O + 0,09, H 2 S 2 O 7 0,04, HS 2 O 7 0,05 . Përzihet me ujë dhe SO 3 në të gjitha përmasat. Në tretësirat ujore, ACIDI SULFURIK shpërbëhet pothuajse plotësisht në H +, dhe. Formon hidraton H 2 SO 4 nH 2 O, ku n = 1, 2, 3, 4 dhe 6.5.

Tretësirat e SO 3 në ACIDI SULFURIK quhen oleum ato formojnë dy përbërje H 2 SO 4 SO 3 dhe H 2 SO 4 2 SO 3. Oleumi përmban edhe acid pirosulfurik, i përftuar nga reaksioni: H 2 SO 4 + + SO 3 : H 2 S 2 O 7.

Pika e vlimit të tretësirave ujore të ACIDIT SULFURIK rritet me rritjen e përqendrimit të tij dhe arrin maksimumin në një përmbajtje prej 98,3% H 2 SO 4 (Tabela 2). Pika e vlimit të oleumit zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së SO3. Me rritjen e përqendrimit të tretësirave ujore të ACIDIT SULFURIK, presioni total i avullit mbi tretësirat zvogëlohet dhe arrin një minimum në një përmbajtje prej 98,3% H2SO4. Ndërsa përqendrimi i SO 3 në oleum rritet, presioni total i avullit mbi të rritet. Presioni i avullit mbi tretësirat ujore të ACIDIT SULFUROR dhe oleumit mund të llogaritet me ekuacionin: logp(Pa) = A - B/T+ 2.126, vlerat e koeficientit A dhe B varen nga përqendrimi i ACIDI SULFURIK mbi avull tretësirat e ACIDIT SULFUROR përbëhen nga një përzierje e avullit të ujit, H 2 SO 4 dhe SO 3, ndërsa përbërja e avullit ndryshon nga përbërja e lëngut në të gjitha përqendrimet e ACIdit SULFUROR, me përjashtim të përzierjes përkatëse azeotropike.

Me rritjen e përqendrimit dhe uljen e temperaturës, përçueshmëria termike l zvogëlohet: l = 0,518 + 0,0016t - (0,25 + + t/1293) C/100, ku C është përqendrimi i ACIDIT SULFURIK, në %. Maks. Viskoziteti i oleumit H 2 SO 4 SO 3 zvogëlohet me rritjen e temperaturës. Elektrike rezistenca e ACIDIT SULFURIK është minimale në një përqendrim 30 dhe 92% H 2 SO 4 dhe maksimale në një përqendrim 84 dhe 99,8 % H 2 SO 4. Për oleum min. r në një përqendrim prej 10% SO 3 .

Me rritjen e temperaturës r rritet ACIDI SULFUROR. Dielektrike përshkueshmëria 100% ACIDI SULFURIK k 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); krioskopike konstante 6.12, ebulioskopik.

konstante 5.33; koeficienti i difuzionit të avullit të ACIDIT SULFURIK në ajër ndryshon me temperaturën; D = 1,67 10 -5 T 3/2 cm 2 /s. ACIDI SULFURIK është një agjent mjaft i fortë oksidues, veçanërisht kur nxehet; oksidon HI dhe pjesërisht HBr në halogjene të lirë, karbon në CO 2, S në SO 2, oksidon shumë metale (Cu, Hg, etj.). Në këtë rast, ACIDI SULFURIK reduktohet në SO 2, dhe me agjentët reduktues më të fuqishëm, në S dhe H 2 S. Konc. H 2 SO 4 zvogëlohet pjesërisht nga H 2, për këtë arsye nuk mund të përdoret për tharje. Razb. H 2 SO 4 ndërvepron me të gjitha metalet e vendosura në serinë e tensionit elektrokimik në të majtë të hidrogjenit, duke lëshuar H 2 . Oksidohen. vetitë për H 2 SO 4 të holluar janë jo karakteristike. ACIDI SULFURIK jep dy seri kripërash: sulfate të mesme dhe hidrosulfate acidike (shih Sulfatet inorganike), si dhe etere (shih Sulfatet organike). Janë të njohura acidet peroksomonosulfurik (karo acid) H 2 SO 5 dhe peroksodisulfurik H 2 S 2 O 8 (shih Squfuri). Fatura. Lëndët e para për prodhimin e acidit sulfurik janë: S, sulfidet e metaleve, H 2 S, gazrat e mbeturinave të termocentraleve, sulfatet e Fe, Ca etj. Bazë. fazat e marrjes së ACIDIT SULFURIK: 1) pjekja e lëndëve të para për të prodhuar SO 2; 2) oksidimi i SO 2 në SO 3 (konvertimi); 3) Përthithja e SO 3. Në industri përdoren dy metoda për prodhimin e ACIDIT SULFURIK, të cilat ndryshojnë në metodën e oksidimit të SO 2 - kontakti duke përdorur katalizatorë të ngurtë (kontakte) dhe azoti - me oksidet e azotit. Për të marrë acidin sulfurik me metodën e kontaktit, fabrikat moderne përdorin katalizatorët e vanadiumit, të cilët kanë zëvendësuar oksidet e Pt dhe Fe. V 2 O 5 i pastër ka një të dobët, dhe kripërat K kanë ndikimin më të madh. 2 S 2 O 7 V 2 O 5, duke u zbërthyer në 315-330, 365-380 dhe 400-405 °C, përkatësisht). Komponenti aktiv në kushtet e katalizimit është në gjendje të shkrirë.

Skema për oksidimin e SO 2 në SO 3 mund të përfaqësohet si më poshtë:

Në fazën e parë arrihet ekuilibri, faza e dytë është e ngadaltë dhe përcakton shpejtësinë e procesit.

Prodhimi i ACIDIT SULFURIK nga squfuri duke përdorur metodën e kontaktit të dyfishtë dhe thithjes së dyfishtë (Fig. 1) përbëhet nga fazat e mëposhtme. Ajri, pas pastrimit nga pluhuri, furnizohet me një ventilator gazi në kullën e tharjes, ku thahet me ACID SULFURIK 93-98% në një përmbajtje lagështie 0,01% në vëllim. Ajri i tharë hyn në furrën e squfurit pas ngrohjes paraprake. ngrohje në një nga shkëmbyesit e nxehtësisë të njësisë së kontaktit. Furra djeg squfurin e furnizuar nga grykat: S + O 2 : SO 2 + + 297.028 kJ. Gazi që përmban 10-14% të vëllimit SO 2 ftohet në kazan dhe, pasi hollohet me ajër në një përmbajtje SO 2 prej 9-10% të vëllimit në 420 ° C, hyn në aparatin e kontaktit për fazën e parë të konvertimit, i cili zhvillohet në tre shtresa të katalizatorit (SO 2 + V 2 O 2 :: SO 3 + 96.296 kJ), pas së cilës gazi ftohet në shkëmbyesit e nxehtësisë.

Pastaj gazi që përmban 8,5-9,5% SO 3 në 200 ° C hyn në fazën e parë të përthithjes në absorbuesin e ujitur me oleum dhe ACIDI SULFURIK 98%: SO 3 + H 2 O : H 2 SO 4 + + 130.56 kJ. Më pas, gazi pastrohet nga spërkatjet e ACIDI SULFURIK, nxehet në 420 °C dhe hyn në fazën e dytë të konvertimit, e cila ndodh në dy shtresa të katalizatorit. Para fazës së dytë të përthithjes, gazi ftohet në ekonomizues dhe furnizohet në absorbuesin e fazës së dytë, ujitet me ACID SULFURIK 98% dhe më pas, pasi pastrohet nga spërkatjet, lëshohet në atmosferë.

Fig.2. Skema e prodhimit të acidit sulfurik nga piritet: ushqyes me 1 pjatë; 2-furrë; 3-kaldaja e rikuperimit; 4-ciklone;

5-precipitatorë elektrikë; 6-kulla larëse; 7-precipitatorë elektrostatikë të lagësht; 8-kulla e shkarkimit;

9-kulla e tharjes; 10-kurth spërkatjeje; 11-absorbuesi i parë monohidrat; 12-shkëmbimi i nxehtësisë-wiki;

13 - pajisja e kontaktit; absorbues 14-oleumi; absorbues monohidrat 15 sekondash; 16-frigoriferë; 17 koleksione. Oriz. 3. Skema e prodhimit të acidit sulfurik me metodën e nitrozës: 1 - denitrat. kullë; 2, 3 - produktet e para dhe të dyta.

Thelbi i metodës së nitrozës (Fig. 3) është se gazi i pjekjes, pas ftohjes dhe pastrimit nga pluhuri, trajtohet me të ashtuquajturën nitrozë-C. tek., në të cilën sol. oksidet e azotit. SO 2 absorbohet nga nitroza dhe më pas oksidohet: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O : H 2 SO 4 + NO. NO që rezulton është pak i tretshëm në nitrozë dhe lirohet prej saj, dhe më pas oksidohet pjesërisht nga oksigjeni në fazën e gazit në NO 2. Përzierja e NO dhe NO 2 përthithet përsëri nga ACIDI SULFURIK. etj. Oksidet e azotit nuk konsumohen në procesin e azotit dhe kthehen në prodhim. ciklit, për shkak të përthithjes së tyre jo të plotë nga ACIDI SULFURIK, ato mbarten pjesërisht nga gazrat e shkarkimit. Përparësitë e metodës së nitrozës: thjeshtësia e instrumenteve, kostoja më e ulët (10-15% më e ulët se kontakti), mundësia e riciklimit 100% të SO 2.

Dizajni i harduerit të procesit të kullës së nitrozës është i thjeshtë: SO 2 përpunohet në 7-8 kulla të veshura me qeramikë. hundë, një nga kullat (i zbrazët) është një oksidues i rregullueshëm. vëllimi. Kullat kanë kolektorë acidi, frigoriferë dhe pompa që furnizojnë me acid rezervuarët e presionit mbi kulla. Përpara dy kullave të fundit është instaluar një ventilator bishti. Një precipitator elektrik përdoret për të pastruar gazin nga ACIDI SULFURIK aerosol.

Oksidet e azotit të kërkuara për procesin merren nga HNO 3 . Për të reduktuar emetimin e oksideve të azotit në atmosferë dhe për riciklimin 100% të SO 2, një cikël përpunimi i SO 2 pa azot është instaluar midis zonave të prodhimit dhe thithjes në kombinim me metodën ujë-acid të kapjes së thellë të oksideve të azotit. Disavantazhi i metodës së azotit është cilësia e ulët e produktit: përqendrimi i ACIDIT SULFURIK është 75%, prania e oksideve të azotit, Fe dhe papastërtive të tjera. Për të reduktuar mundësinë e kristalizimit të ACIDIT SULFURIK gjatë transportit dhe ruajtjes, janë vendosur standarde për klasat komerciale të ACIDI SULFURIK, përqendrimi i të cilit korrespondon më së shumti. temperaturat e ulëta

ACIDI SULFURIK përcaktohet në mënyrë kolorimetrike dhe fotometrike, në formën e një suspensioni të BaSO 4 - fototurbidimetrikisht, si dhe kulometrikisht. metodë.

Aplikimi. ACIDI SULFURIK përdoret në prodhimin e plehrave minerale, si elektrolit në bateritë e plumbit, për prodhimin e acideve dhe kripërave minerale të ndryshme, fibrave kimike, ngjyrave, substancave që formojnë tym dhe eksplozivëve, në vaj, përpunimin e metaleve, tekstilit, lëkurës dhe industri të tjera. Përdoret në industri. sinteza organike

në reaksionet e dehidrimit (prodhimi i dietil eterit, estereve), hidratimi (etanoli nga etilen), sulfonimi (detergjentët sintetikë dhe produktet e ndërmjetme në prodhimin e ngjyrave), alkilimi (prodhimi i izooktanit, polietilen glikolit, kapro-laktamit), etj. konsumatori më i madh ACIDI SULFURIK - prodhimi i plehrave minerale. Për 1 ton plehra fosforike P 2 O 5 konsumohet 2,2-3,4 t ACIDI SULFURIK dhe për 1 t (NH 4) 2 SO 4 -0,75 t ACIDI SULFUROR, prandaj, ato kanë tendencë të ndërtojnë acid sulfurik impiante në një kompleks me fabrika për prodhimin e plehrave minerale. Prodhimi botëror i ACIDIT SULFURIK në vitin 1987 arriti në 152 milionë tonë.

ACIDI SULFURIK dhe oleumi janë substanca jashtëzakonisht agresive që prekin traktin respirator, lëkurën, mukozën, duke shkaktuar vështirësi në frymëmarrje, kollë, shpesh laringit, trakeit, bronkit, etj. /m3, në atm. ajër 0,3 mg/m 3 (maksimumi një herë) dhe 0,1 mg/m 3 (mesatarja ditore). Përqendrimi i dëmshëm i avujve të ACIDIT SULFURIK është 0,008 mg/l (ekspozimi 60 min), vdekjeprurës 0,18 mg/l (60 min).

Klasa e rrezikut 2. ACIDI SULFURIK i aerosolit mund të formohet në atmosferë si rezultat i shkarkimeve kimike dhe metalurgjike. industritë që përmbajnë okside S dhe bien në formën e shiut acid.