Rikkihappo käyttää

Rikkihappo, jota kutsutaan myös vetysulfaatiksi, on kemiallinen aine, jolla on kaava H₂SW₄, jota käytetään laajalti teollisuudessa ja jolla on korkea kokeellinen arvo. Se on yksi Vahvemmat hapot, koska ne ovat diproottinen happo liuoksessa.

Rikkihapon historia

Varhaiset alkemistit tiesivät rikkihappo H: n₂SW_4. Se valmistettiin kuumentamalla luonnon sulfaatteja korkeassa lämpötilassa ja liuottamalla rikkitrioksidi-SO₃ näin muodostunut.

1400-luvulla Basilio Valentín sai sen tislaamalla rautasulfaattia hiekalla. Rautasulfaatin yleinen nimi, FeSO₄* 7H₂Tai se oli "Rauta-vitrioli", ja siitä saatua öljytuotetta kutsuttiin "Vitrioliöljy", nimi, jota käytetään edelleen.

Ensimmäisen onnistuneen rikkihapon saannin teollisessa mittakaavassa suoritti Ward, Englannissa, vuonna 1740. S-rikki ja kaliumnitraatti (nitro) poltettiin astiassa, joka oli ripustettu suureen lasipalloon, joka oli osittain täytetty vedellä. Sitten lasikammio korvattiin lyijykammiolla, ja vuonna 1793 nähtiin, että rikkidioksidi oli hapettuivat prosessin aikana nitraatista muodostuneiden typpioksidien vaikutuksesta työntekijä.

Menetelmään tehtiin vähitellen muutoksia, jotka pyrkivät vähentämään menetelmän kustannuksia tuotannon parantamiseksi ja tuotteen laadun parantamiseksi, ja XIX-luvun alussa valmistuksesta tuli pysy menossa. Menettely, nimeltään "Lyijykammion menetelmä", käytetään edelleen tänään.

Rikkihapon fysikaaliset ominaisuudet

Puhdas vetysulfaatti on väritön öljyinen neste, tiheys 1,84 g / cm³ 15 ° C: ssa. Se jäätyy 10,5 ° C: ssa, jolloin saadaan väritön kiteinen kiinteä aine. Kuumennettaessa se päästää höyryjä, koska se hajoaa vedeksi ja rikkitrioksidiksi, mutta höyryt sisältävät suuremman trioksidin mooliosuuden kuin vesi.

Tämän seurauksena nesteen koostumus vähenee H: ssa₂SW₄ ja lämpötila nousee, kunnes muodostuu vakion kiehumispisteen seos, joka kiehuu 338 ° C: ssa. Jatkuva kiehumispiste sisältää 98,33% H: ta₂SW_4.

Rikkihapon ominaisuudet ja kemialliset ominaisuudet

Liuottamisen lämpö

Rikkihappo sekoittuu veden kanssa kaikissa suhteissa. Laimennetun rikkihapon valmistus on kuitenkin tehtävä varoen, koska happoa sekoitettaessa Veden kanssa väkevöituna poistuu huomattava määrä lämpöä, joka on 17750 kaloria liuenneena yksi mooli H: ta₂SW₄ vedessä.

Tästä syystä väkevöity happo on aina lisättävä veteen pieninä annoksina jatkuvasti sekoittaen, jotta kaikki vesi eikä pieni osa siitä absorboi kehittynyttä lämpöä; muuten tämä riittää muuttamaan veden höyryksi ja levittämään väkevää ja kuumaa happoa kaikkiin suuntiin.

Epävakaus

Kuumennettaessa vetysulfaatti H₂SW₄ hajoaa rikkitrioksidiksi ja veteen:

H₂SW₄ -> NIIN₃ + H₂TAI

Kiehumispisteessä, 338 ° C, se on dissosioitunut 30%; 420 ° C: ssa dissosiaatio on melkein täydellinen. Kun se välähdetään puna-kuumana, esimerkiksi tiputtamalla sitä puna-kuumalle raudalle, se hajoaa kokonaan vedeksi, rikkidioksidiksi ja hapeksi.

Kuivausvaikutus

Rikkihappo H₂SW₄yhdistyy voimakkaasti veden kanssa, jolloin saadaan sarja hydraatteja, joista tunnetuin on monohydraatti H₂SW₄* H₂TAI. Tämä reaktio veden kanssa on niin voimakasta, että rikkihappo ei vain poista vettä sitä sisältävistä materiaaleista, vaan myös vedellä Se myös poistaa usein vetyä ja happea yhdisteistä, varsinkin jos ne sisältävät näitä alkuaineita samassa suhteessa kuin ne ovat vesi, H₂TAI.

Siten paperi ja puu, jotka muodostuvat suurimmaksi osaksi selluloosasta (C₆H₁₀TAI₅) x ja sokeri (C₁₂H₂₂TAI₁₁), he char väkevän rikkihapon läsnä ollessa, vapautetaan hiiltä:

C₁₂H₂₂TAI₁₁ -> 12C + 11H₂TAI

Tätä rikkihapon dehydratoivaa vaikutusta käytetään kuivattamaan kaasut (jotka eivät reagoi sen kanssa) ja poistaa vesi monissa kemiallisissa reaktioissa, kuten nitrauksessa, väriaineita ja räjähteitä valmistettaessa.

Hapettava toiminta

Kuuma, väkevä rikkihappo on hapetin. Osallistuu aktiivisesti REDOX-reaktioihin, mikä lisää herkän elementin hapetustilaa.

Esimerkkejä rikkihapon käytöstä

Rikkihappo H₂SW₄ sitä käytetään suurina määrinä monilla teollisuudenaloilla. Sodan aikana ammustuotanto kuluttaa sitä selvästi nykyistä kulutusta enemmän, kun taas muut rauhanomaiset teollisuudenalat vähentävät sen alle normaalin tason.

1.- Lannoitteet: Rikkihappo H₂SW₄ käytetään ammoniumsulfaatin (NH₄)₂SW₄ ja superfosfaatit.

2.- Öljynjalostus: Rikkihappo H₂SW₄ Sitä käytetään erilaisten öljytuotteiden epäpuhtauksien poistamiseen, kuten bensiini, petroli (öljy valaistukseen), liuottimet jne. muuten epäpuhtaudet värjäävät tuotteita, aiheuttavat vahamaisia ​​kerrostumia nestemäisissä polttoaineissa ja voiteluaineissa ja epämiellyttäviä hajuja muissa.

3.- Kemikaalien valmistus: Rikkihappo H₂SW₄ Sitä käytetään muiden happojen, kuten suolahapon ja typpihapon, ja metallien sulfaattien valmistamiseen. Sitä käytetään myös natriumkarbonaatti Na: n valmistuksessa₂CO₃ ja eetterit.

4.- Väriaineiden ja huumeiden valmistus: Rikkihappoa H käytetään₂SW₄ kivihiilitervasta johdettujen tuotteiden, kuten väriaineiden, lääkkeiden ja desinfiointiaineiden, saamiseksi.

5.- Teräksen kuorinta: Teräksen pinta puhdistetaan ruosteesta upottamalla se rikkihappokylpyyn, ennen kuin se päällystetään emalilla, tinalla tai sinkillä.

6.- Metallurgia: Tietyt metallit saadaan elektrolyysillä niiden sulfaattiliuoksista. Muut puhdistetaan elektrolyysillä käyttäen epäpuhdasta metallia anodina ja rikkihappoa elektrolyytinä, kun taas puhdas metalli kerrostuu katodille.

7.- Maalit ja pigmentit: Monet maalissa käytetyistä pigmenteistä ovat sulfaatteja.

8.- Erilaiset sovellukset: Rikkihappoa käytetään kankaiden, muovien, räjähteiden, akkujen ja muiden tuotteiden valmistuksessa.

9.- Dehydraattorina: Orgaanisissa synteesireaktioissa väkevää rikkihappoa käytetään vesimolekyylien poistamiseen tai omaksumiseen, jotta niitä ei integroida uudelleen prosessiin.

10.- Hapettimena: Rikkihappoa käytetään kemiallisissa reaktioissa myös muokkaamaan osallistuvan elementin hapetustilaa reagensseista tuotteisiin.