Використання сірчаної кислоти

Сірчана кислота, яку також називають Сульфатом Гідрогену, є хімічною речовиною з формулою Н₂SW₄, широко застосовується в промисловості і з високим експериментальним значенням. Це один із Сильніші кислоти, будучи дипротоновою кислотою в розчині.

Історія сірчаної кислоти

Ранні алхіміки знали Сірчану кислоту Н₂SW_4. Його готували нагріванням природних сульфатів при високій температурі та розчиненням Тріоксиду сірки SO₃ утворений таким чином.

У XV столітті Базіліо Валентін отримав його шляхом перегонки сульфату заліза піском. Загальна назва сульфату заліза, FeSO₄* 7 год₂Або це було "Залізний купорос", і олійний продукт, який з нього отримували, називався "Олія Вітріол", назва, яка використовується досі.

Перше успішне отримання Сірчаної кислоти в промислових масштабах було здійснено в 1740 році Уордом, в Англії. S Сірка та нітрат калію (нітро) спалювались у контейнері, підвішеному у великій скляній кулі, частково заповненій водою. Потім скляні камери замінили свинцевими, і в 1793 році було видно, що це діоксид сірки окислюється в процесі процесу через вплив оксидів азоту, що утворюються з нітрату працівник.

Поступово в метод були введені модифікації, які мали тенденцію до зниження вартості виробництва і для поліпшення якості продукції, а на початку XIX століття виробництво стало продовжувати йти. Процедура, викликана "Метод провідної камери", продовжує використовуватися і сьогодні.

Фізичні властивості сірчаної кислоти

Чистий сульфат водню є безбарвна масляниста рідина, щільність 1,84 г / см³ при 15 ° C. Він замерзає при 10,5 ° C, утворюючи безбарвну кристалічну тверду речовину. При нагріванні він виділяє випари, оскільки розкладається на воду та триоксид сірки, але пари містять більшу мольну частку триоксиду, ніж вода.

Отже, склад рідини зменшується в H₂SW₄ і температура підвищується, поки не утвориться суміш з постійною температурою кипіння, яка закипає при 338 ° С. Кислота з постійною температурою кипіння містить 98,33% H₂SW_4.

Характеристика та хімічні властивості сірчаної кислоти

Спека розчинення

Сірчана кислота змішується з водою у всіх пропорціях. Однак приготування розведеної сірчаної кислоти слід проводити обережно, оскільки при змішуванні кислоти Концентруючись у воді, виділяється значна кількість тепла, яке при розчиненні становить 17750 калорій один моль Н₂SW₄ у воді.

З цієї причини концентровану кислоту завжди потрібно додавати у воду невеликими порціями, безперервно помішуючи, щоб вся вода, а не мала її частина поглинала розвинене тепло; інакше цього буде достатньо, щоб перетворити воду в пару і розподілити концентровану і гарячу кислоту у всіх напрямках.

Нестабільність

При нагріванні Сульфат водню H₂SW₄ дисоціює на триоксид сірки та воду:

H₂SW₄ -> ТАК₃ + Н₂АБО

При температурі кипіння, 338 ° C, він дисоціює на 30%; при 420 ° С дисоціація майже завершена. Коли він спалахне розпеченим, наприклад, капаючи його на розпечене залізо, він повністю розкладається на воду, діоксид сірки та кисень.

Дегідратаційна дія

Сірчана кислота H₂SW₄енергійно поєднується з водою, даючи серію гідратів, з яких найбільш відомим є моногідрат H₂SW₄* H₂АБО. Ця реакція з водою настільки виражена, що сірчана кислота не тільки видаляє воду з матеріалів, що її містять, але і з Він також часто видаляє водень та кисень із сполук, особливо якщо вони містять ці елементи в тій же пропорції, що і в вода, H₂АБО.

Таким чином, папір та дерево, здебільшого утворені целюлозою, (C₆H₁₀АБО₅) х та цукор (С₁₂H₂₂АБО₁₁), вони обвуглюються у присутності концентрованої сірчаної кислоти, виділяється вугілля:

C.₁₂H₂₂АБО₁₁ -> 12C + 11H₂АБО

Ця зневоднююча дія сірчаної кислоти використовується для висушування газів (які не вступають у реакцію з нею), і для видалення води в багатьох хімічних реакціях, таких як нітрування, при виготовленні барвників та вибухових речовин.

Окислювальна дія

Гаряча концентрована сірчана кислота - окислювач. Активно бере участь у реакціях REDOX, збільшуючи ступінь окиснення сприйнятливого елемента.

Приклади використання сірчаної кислоти

Сірчана кислота H₂SW₄ його використовують у великих кількостях у багатьох галузях промисловості. Під час війни промисловість боєприпасів споживає його набагато вище поточного споживання, тоді як інші галузі мирного характеру знижують його нижче норми.

1.- Добрива: Сірчана кислота H₂SW₄ використовується для отримання сульфату амонію (NH₄)₂SW₄ і суперфосфати.

2.- Переробка нафти: Сірчана кислота H₂SW₄ Застосовується для видалення домішок з різних нафтопродуктів, таких як бензин, гас (мастило для освітлення), розчинники тощо; в іншому випадку домішки знебарвлюють продукти, спричиняють воскові відкладення в рідких паливно-мастильних матеріалах та неприємні запахи в інших.

3.- Хімічне виробництво: Сірчана кислота H₂SW₄ З нього виробляють інші кислоти, такі як соляна та азотна, а також сульфати металів. Він також використовується у виробництві карбонату натрію Na₂CO₃ та ефіри.

4.- Виробництво барвників та ліків: Використовується сірчана кислота Н₂SW₄ для отримання продуктів, отриманих із кам’яновугільної смоли, таких як барвники, ліки та дезінфікуючі засоби.

5.- Зачистка сталі: Поверхня сталі очищається від іржі зануренням у ванну з Сульфатною кислотою перед покриттям емаллю, оловом або цинком.

6.- Металургія: Деякі метали отримують електролізом розчинів їх сульфатів. Інші очищаються електролізом, використовуючи нечистий метал як анод, і Сірчану кислоту як електроліт, тоді як чистий метал осідає на катоді.

7.- Фарби та пігменти: Багато пігментів, що використовуються в фарбі, є сульфатами.

8.- Різні програми: Сірчана кислота використовується у виробництві тканин, пластмас, вибухових речовин, акумуляторів та інших виробів.

9.- Як дегідратор: В реакціях органічного синтезу концентровану сірчану кислоту використовують для видалення або асиміляції молекул води, щоб вони не були повторно інтегровані в процес.

10.- Як окислювач: У хімічних реакціях Сірчана кислота також використовується для модифікації ступеня окиснення елемента, що бере участь, від реагентів до продуктів.