Svovlsyre anvendelser

Svovlsyre, også kaldet hydrogensulfat, er et kemisk stof med formlen H₂SW₄, udbredt i industrien og med en høj eksperimentel værdi. Det er en af ​​de Stærkere syrer, idet de er en diprotinsyre når den er i opløsning.

Svovlsyrehistorie

De tidlige alkymister kendte svovlsyre H₂SW_4. Det blev fremstillet ved opvarmning af naturlige sulfater ved høj temperatur og opløsning af svovltrioxid SO₃ således dannet.

I det 15. århundrede opnåede Basilio Valentín det ved at destillere jernholdigt sulfat med sand. Det almindelige navn for jernholdigt sulfat, FeSO₄* 7H₂Eller det var det "Iron vitriol", og det olieholdige produkt, der blev opnået derfra, blev kaldt "Vitriol olie", navn, der stadig bruges.

Den første vellykkede opnåelse af svovlsyre i industriel målestok blev udført i 1740 af Ward i England. S-svovl og kaliumnitrat (nitro) blev brændt i en beholder suspenderet i en stor glaskugle delvist fyldt med vand. Derefter blev glaskamrene erstattet af bly, og i 1793 blev det set, at svovldioxid var oxideret i løbet af processen på grund af indflydelsen af ​​kvælstofoxider, der blev dannet af nitrat medarbejder.

Lidt efter lidt blev der indført ændringer i metoden, der havde en tendens til at reducere omkostningerne ved produktion og for at forbedre produktets kvalitet, og i begyndelsen af ​​det XIX århundrede blev fremstillingen Fortsæt. Proceduren, kaldet "Lead Chamber Method", fortsætter med at blive brugt i dag.

Svovlsyre fysiske egenskaber

Rent hydrogensulfat er en farveløs olieagtig væske, densitet 1,84 g / cm³ ved 15 ° C. Det fryser ved 10,5 ° C, hvilket giver et farveløst krystallinsk fast stof. Når det opvarmes, udsender det røg, da det nedbrydes i vand og svovltrioxid, men dampene indeholder en højere molfraktion af trioxid end vand.

Som følge heraf falder væskens sammensætning i H₂SW₄ og temperaturen stiger, indtil der dannes en blanding af konstant kogepunkt, som koger ved 338 ° C. Konstant kogepunktssyre indeholder 98,33% H₂SW_4.

Svovlsyres egenskaber og kemiske egenskaber

Opløsningsvarme

Svovlsyre blandes med vand i alle forhold. Fremstillingen af ​​fortyndet svovlsyre skal dog udføres med forsigtighed, da man blander syren Koncentreret med vand afgives en betydelig mængde varme, der svarer til 17750 kalorier, når de opløses en mol H₂SW₄ i vand.

Af denne grund skal den koncentrerede syre altid tilsættes vandet i små portioner under kontinuerlig omrøring, så alt vandet og ikke en lille del af det absorberer den udviklede varme; Ellers vil dette være nok til at omdanne vandet til damp og sprede den koncentrerede og varme syre i alle retninger.

Ustabilitet

Ved opvarmning, hydrogensulfat H₂SW₄ adskiller sig i svovltrioxid og vand:

H₂SW₄ -> SÅ₃ + H₂ELLER

Ved kogepunktet 338 ° C er det 30% dissocieret; ved 420 ° C er dissociationen næsten fuldstændig. Når det pludselig opvarmes til rødt, f.eks. Ved at dryppe det på rødglødende jern, nedbrydes det fuldstændigt i vand, svovldioxid og ilt.

Dehydrering

Svovlsyre H₂SW₄kombinerer kraftigt med vand, hvilket giver en række hydrater, hvoraf det mest kendte er monohydratet H₂SW₄* H₂ELLER. Denne reaktion med vand er så udtalt, at svovlsyre ikke kun fjerner vand fra de materialer, der indeholder det, men med Det fjerner også ofte brint og ilt fra forbindelserne, især hvis de indeholder disse grundstoffer i samme forhold som vand, H₂ELLER.

Således består papir og træ hovedsageligt af cellulose (C₆H₁₀ELLER₅) x og sukker (C₁₂H₂₂ELLER₁₁), de char i nærværelse af koncentreret svovlsyre, frigøres kul:

C₁₂H₂₂ELLER₁₁ -> 12C + 11H₂ELLER

Denne dehydratiserende virkning af svovlsyre bruges til at udtørre gasser (som ikke reagerer med den) og at fjerne vand i mange kemiske reaktioner, såsom nitrering, ved fremstilling af farvestoffer og sprængstoffer.

Oxiderende handling

Varm, koncentreret svovlsyre er et oxidationsmiddel. Deltager aktivt i REDOX-reaktioner, der øger oxidationstilstanden for et modtageligt element.

Eksempler på anvendelser af svovlsyre

Svovlsyre H₂SW₄ det bruges i store mængder i mange industrier. I krigstid forbruger ammunitionsindustrien det langt over det nuværende forbrug, mens andre industrier af fredelig art reducerer det til under det normale.

1.- Gødning: Svovlsyre H₂SW₄ anvendes til fremstilling af ammoniumsulfat (NH₄)₂SW₄ og Superphosphates.

2.- Olieraffinering: Svovlsyre H₂SW₄ Det bruges til at fjerne urenheder fra forskellige olieprodukter, såsom benzin, petroleum (olie til belysning), opløsningsmidler osv. Ellers misfarver urenheder produkter, forårsager voksagtige aflejringer i flydende brændstoffer og smøremidler og ubehagelig lugt i andre.

3.- Kemisk fremstilling: Svovlsyre H₂SW₄ Det bruges til at fremstille andre syrer, såsom saltsyre og salpetersyre, og sulfater af metaller. Det bruges også til fremstilling af natriumcarbonat Na₂CO₃ og Ethers.

4.- Fremstilling af farvestoffer og stoffer: Svovlsyre H anvendes₂SW₄ for at opnå produkter afledt af kultjære, såsom farvestoffer, stoffer og desinfektionsmidler.

5.- Stripping af stål: Stålets overflade renses for rust ved at nedsænke det i et bad med svovlsyre, inden det overtrækkes med emalje, tin eller zink.

6.- Metallurgi: Visse metaller opnås ved elektrolyse af opløsninger af deres sulfater. Andre renses ved elektrolyse ved anvendelse af det urene metal som anode og svovlsyre som elektrolyt, mens det rene metal aflejres på katoden.

7.- Maling og pigmenter: Mange af pigmenterne, der anvendes i maling, er sulfater.

8.- Forskellige anvendelser: Svovlsyre anvendes til fremstilling af stoffer, plast, sprængstoffer, akkumulatorer og andre produkter.

9.- Som en dehydrator: I organiske syntesereaktioner anvendes koncentreret svovlsyre til at fjerne eller assimilere vandmolekylerne, så de ikke genintegreres i processen.

10.- Som en oxidator: I kemiske reaktioner anvendes svovlsyre også til at ændre oxidationstilstanden af ​​et deltagende element, fra reaktanterne til produkterne.