Bruk av svovelsyre

Svovelsyre, også kalt hydrogensulfat, er et kjemisk stoff med formelen H₂SW₄, mye brukt i industrien og med høy eksperimentell verdi. Det er en av Sterkere syrer, som en Diprotic syre når du er i løsning.

Historien om svovelsyre

De tidlige alkymistene kjente svovelsyre H₂SW_4. Den ble fremstilt ved å varme opp naturlige sulfater ved høy temperatur og oppløse svoveltrioksid SO₃ dermed dannet.

På 1400-tallet fikk Basilio Valentín den ved å destillere jernholdig sulfat med sand. Det vanlige navnet på jernholdig sulfat, FeSO₄* 7H₂Eller det var det "Iron vitriol", og det oljeaktige produktet som ble hentet fra det, ble kalt "Vitriol Oil", navn som fortsatt brukes.

Den første vellykkede anskaffelsen av svovelsyre i industriell målestokk ble utført i 1740 av Ward i England. Svovel og kaliumnitrat (nitro) ble brent i en beholder suspendert i en stor glasskule delvis fylt med vann. Så ble glasskamrene erstattet av bly, og i 1793 ble det sett at svoveldioksid var det oksydert i løpet av prosessen på grunn av innflytelsen av nitrogenoksider som ble dannet av nitrat ansatt.

Litt etter litt ble det introdusert endringer i metoden, som pleier å redusere kostnadene for produksjon og for å forbedre produktets kvalitet, og i begynnelsen av XIX århundre ble produksjonen Fortsett. Prosedyren, kalt "Lead Chamber Method", fortsetter å bli brukt i dag.

Fysiske egenskaper av svovelsyre

Rent hydrogensulfat er en fargeløs oljeaktig væske, tetthet 1,84 g / cm³ ved 15 ° C. Den fryser ved 10,5 ° C, noe som gir et fargeløst, krystallinsk fast stoff. Ved oppvarming avgir den røyk, da den spaltes i vann og svoveltrioksid, men damper inneholder en høyere molfraksjon av trioksid enn vann.

Følgelig avtar sammensetningen av væsken i H₂SW₄ og temperaturen stiger til det dannes en blanding av konstant kokepunkt, som koker ved 338 ° C. Konstant kokepunktsyre inneholder 98,33% H₂SW_4.

Egenskaper og kjemiske egenskaper av svovelsyre

Oppløsningsvarme

Svovelsyre blandes med vann i alle proporsjoner. Imidlertid må tilberedningen av fortynnet svovelsyre utføres med forsiktighet, siden man blander syren Konsentrert med vann avgis en betydelig mengde varme og utgjør 17750 kalorier når den er oppløst en føflekk av H₂SW₄ i vann.

Av denne grunn må den konsentrerte syren alltid tilsettes vannet i små porsjoner under kontinuerlig omrøring, slik at alt vannet og ikke en liten del av det absorberer den utviklede varmen; Ellers vil dette være nok til å omdanne vannet til damp og spre den konsentrerte og varme syren i alle retninger.

Ustabilitet

Ved oppvarming, hydrogensulfat H₂SW₄ dissosierer seg i svoveltrioksid og vann:

H₂SW₄ -> SÅ₃ + H₂ELLER

Ved kokepunktet, 338 ° C, er det 30% dissosiert; ved 420 ° C er dissosiasjonen nesten fullført. Når den blinker rødglødende, for eksempel ved å dryppe den på glødende jern, spaltes den fullstendig i vann, svoveldioksid og oksygen.

Dehydrering

Svovelsyre H₂SW₄kombinerer kraftig med vann, som gir en serie hydrater, hvorav den mest kjente er monohydratet H₂SW₄* H₂ELLER. Denne reaksjonen med vann er så uttalt at svovelsyre ikke bare fjerner vann fra materialene som inneholder det, men med Det fjerner også ofte hydrogen og oksygen fra forbindelsene, spesielt hvis de inneholder disse elementene i samme andel som de vil være i vann, H₂ELLER.

Dermed består papir og tre, for det meste av cellulose, (C₆H₁₀ELLER₅) x og sukker (C₁₂H₂₂ELLER₁₁), de røyer i nærvær av konsentrert svovelsyre, frigjøres kull:

C₁₂H₂₂ELLER₁₁ -> 12C + 11H₂ELLER

Denne dehydratiserende virkningen av svovelsyre brukes til å tørke ut gasser (som ikke reagerer med den), og å fjerne vann i mange kjemiske reaksjoner, for eksempel nitrering, når du lager fargestoffer og eksplosiver.

Oksiderende handling

Varm, konsentrert svovelsyre er et oksidasjonsmiddel. Deltar aktivt i REDOX-reaksjoner som øker oksidasjonstilstanden til et følsomt element.

Eksempler på bruk av svovelsyre

Svovelsyre H₂SW₄ den brukes i store mengder i mange bransjer. I krigstider forbruker ammunisjonsindustriene det langt over dagens forbruk, mens andre næringer av fredelig natur reduserer det under det normale.

1.- Gjødsel: Svovelsyre H₂SW₄ brukes til å produsere ammoniumsulfat (NH₄)₂SW₄ og superfosfater.

2.- Oljeraffinering: Svovelsyre H₂SW₄ Den brukes til å fjerne urenheter fra forskjellige petroleumsprodukter, for eksempel bensin, parafin (olje for belysning), løsningsmidler osv. Ellers misfarger urenheter produkter, forårsaker voksagtige avleiringer i flytende drivstoff og smøremidler, og ubehagelig lukt i andre.

3.- Kjemisk produksjon: Svovelsyre H₂SW₄ Den brukes til å lage andre syrer, som saltsyre og salpetersyre, og sulfater av metaller. Det brukes også til fremstilling av natriumkarbonat Na₂CO₃ og Ethers.

4.- Produksjon av fargestoffer og stoffer: Svovelsyre H brukes₂SW₄ for å skaffe produkter avledet fra kulltjære, som fargestoffer, medisiner og desinfeksjonsmidler.

5.- Stripping av stål: Overflaten på stålet blir renset for rust ved å senke det i et bad med svovelsyre, før det belegges med emalje, tinn eller sink.

6.- Metallurgi: Visse metaller oppnås ved elektrolyse av løsninger av deres sulfater. Andre renses ved elektrolyse, ved bruk av det urene metallet som anode og svovelsyre som elektrolytten, mens det rene metallet blir avsatt på katoden.

7.- Maling og pigmenter: Mange av pigmentene som brukes i maling er sulfater.

8.- Ulike applikasjoner: Svovelsyre brukes til fremstilling av tekstiler, plast, eksplosiver, akkumulatorer og andre produkter.

9.- Som en dehydrator: I organiske syntesereaksjoner brukes konsentrert svovelsyre til å fjerne eller assimilere vannmolekylene, slik at de ikke integreres på nytt i prosessen.

10.- Som et oksidasjonsmiddel: I kjemiske reaksjoner brukes svovelsyre også til å modifisere oksidasjonstilstanden til et deltakende element, fra reaktantene til produktene.