Použití kyseliny sírové

Kyselina sírová, nazývaná také hydrogensíran, je chemická látka se vzorcem H₂SW₄, široce používaný v průmyslu a s vysokou experimentální hodnotou. Je to jeden z Silnější kyseliny, které jsou kyselinou diprotovou když je v řešení.

Historie kyseliny sírové

První alchymisté znali kyselinu sírovou H₂SW_4. Byl připraven zahříváním přírodních síranů při vysoké teplotě a rozpuštěním oxidu sírového SO₃ takto vytvořené.

V 15. století jej Basilio Valentín získal destilací síranu železnatého pískem. Obecný název pro síran železnatý, FeSO₄* 7H₂Nebo ano "Iron vitriol", a byl vyvolán olejnatý produkt, který z něj byl získán "Vitriol Oil", název, který se stále používá.

První úspěšné získání kyseliny sírové v průmyslovém měřítku uskutečnil v roce 1740 anglický Ward. Síra a dusičnan draselný (nitro) byly spáleny v nádobě zavěšené ve velké skleněné kouli částečně naplněné vodou. Poté byly skleněné komory nahrazeny olověnými a v roce 1793 bylo vidět, že je to oxid siřičitý oxiduje v průběhu procesu vlivem oxidů dusíku, které byly vytvořeny z dusičnanů zaměstnanec.

Postupně byly do metody zavedeny úpravy, které vedly ke snížení nákladů na a ke zlepšení kvality produktu a na počátku XIX. století se výroba stala pokračuj. Postup volal „Metoda olověné komory“, se používá dodnes.

Fyzikální vlastnosti kyseliny sírové

Čistý sírovodík je bezbarvá olejovitá kapalina, hustota 1,84 g / cm³ při 15 ° C Mrzne při 10,5 ° C, čímž se získá bezbarvá krystalická pevná látka. Při zahřátí vydává výpary, protože se rozkládá na vodu a oxid sírový, ale páry obsahují vyšší molární podíl oxidu uhličitého než voda.

V důsledku toho složení kapaliny klesá v H₂SW₄ a teplota stoupá, dokud se nevytvoří směs s konstantním bodem varu, která se vaří při 338 ° C. Kyselina s konstantní teplotou varu obsahuje 98,33% H₂SW_4.

Vlastnosti a chemické vlastnosti kyseliny sírové

Teplo rozpuštění

Kyselina sírová směsi s vodou ve všech poměrech. Příprava zředěné kyseliny sírové však musí být prováděna opatrně, protože při míchání kyseliny Koncentrovaný vodou se vydává značné množství tepla, které po rozpuštění dosahuje 17 750 kalorií jeden mol H₂SW₄ ve vodě.

Z tohoto důvodu musí být koncentrovaná kyselina vždy přidávána do vody v malých dávkách za stálého míchání, aby veškerá voda a ne její malá část absorbovala vyvinuté teplo; jinak to stačí k přeměně vody na páru a šíření koncentrované a horké kyseliny do všech směrů.

Nestabilita

Při zahřátí hydrogensíran H₂SW₄ disociuje na oxid sírový a vodu:

H₂SW₄ -> SO₃ + H₂NEBO

Při teplotě varu 338 ° C je 30% disociováno; při 420 ° C je disociace téměř úplná. Když je rozžhavený, například jeho kapáním na rozžhavené železo, úplně se rozloží na vodu, oxid siřičitý a kyslík.

Dehydratační účinek

Kyselina sírová H₂SW₄silně kombinuje s vodou, čímž se získá řada hydrátů, z nichž nejznámější je monohydrát H₂SW₄* H₂NEBO. Tato reakce s vodou je tak výrazná, že kyselina sírová odstraňuje vodu nejen z materiálů, které ji obsahují, ale také s Také často odstraňuje vodík a kyslík ze sloučenin, zvláště pokud obsahují tyto prvky ve stejném poměru, v jakém budou v voda, H₂NEBO.

Tedy papír a dřevo, z větší části vyrobené z celulózy, (C₆H₁₀NEBO₅) x a cukr (C₁₂H₂₂NEBO₁₁), oni char v přítomnosti koncentrované kyseliny sírové, vypouští uhlí:

C₁₂H₂₂NEBO₁₁ -> 12C + 11H₂NEBO

Toto dehydratační působení kyseliny sírové se používá k vysušení plynů (které s ním nereagují) a odstranit vodu při mnoha chemických reakcích, jako je nitrace, při výrobě barviv a výbušnin.

Oxidační akce

Horká koncentrovaná kyselina sírová je oxidační činidlo. Aktivně se účastní REDOX reakcí zvyšujících oxidační stav vnímavého prvku.

Příklady použití kyseliny sírové

Kyselina sírová H₂SW₄ používá se ve velkém množství v mnoha průmyslových odvětvích. V dobách války ji muniční průmysl spotřebovává daleko nad současnou spotřebu, zatímco ostatní průmyslová odvětví mírové povahy ji snižují pod normální úroveň.

1.- Hnojiva: Kyselina sírová H₂SW₄ se používá k výrobě síranu amonného (NH₄)₂SW₄ a superfosfáty.

2.- Čištění ropy: Kyselina sírová H₂SW₄ Používá se k odstranění nečistot z různých ropných produktů, jako je benzín, petrolej (olej na osvětlení), rozpouštědla atd.; jinak nečistoty mění barvu produktů, způsobují voskovité usazeniny v kapalných palivech a mazivech a v ostatních nepříjemný zápach.

3.- Chemická výroba: Kyselina sírová H₂SW₄ Používá se k výrobě dalších kyselin, například kyseliny chlorovodíkové a dusičné a síranů kovů. Používá se také při výrobě uhličitanu sodného Na₂CO₃ a étery.

4.- Výroba barviv a drog: Používá se kyselina sírová H₂SW₄ získat produkty odvozené od černouhelného dehtu, jako jsou barviva, léky a dezinfekční prostředky.

5.- Odizolování oceli: Povrch oceli je očištěn od rzi ponořením do lázně s kyselinou sírovou a poté potažen smaltem, cínem nebo zinkem.

6.- Hutnictví: Některé kovy se získávají elektrolýzou roztoků jejich síranů. Jiné se čistí elektrolýzou za použití nečistého kovu jako anody a kyseliny sírové jako elektrolytu, zatímco čistý kov se usazuje na katodě.

7.- Barvy a pigmenty: Mnoho pigmentů používaných v barvách jsou sírany.

8.- Různé aplikace: Kyselina sírová se používá při výrobě textilií, plastů, výbušnin, akumulátorů a dalších výrobků.

9.- Jako dehydratátor: V organických reakcích syntézy se koncentrovaná kyselina sírová používá k odstranění nebo asimilaci molekul vody, aby nebyly znovu integrovány do procesu.

10.- Jako oxidační činidlo: V chemických reakcích se kyselina sírová také používá k úpravě oxidačního stavu zúčastněného prvku, od reaktantů po produkty.