सल्फ्यूरिक ऍसिड (H2SO4) हे मानवाला ज्ञात असलेल्या सर्वात संक्षारक आणि धोकादायक रसायनांपैकी एक आहे, विशेषत: एकाग्र स्वरूपात. रासायनिकदृष्ट्या शुद्ध सल्फ्यूरिक ऍसिड हे तेलकट सुसंगतता, गंधहीन आणि रंगहीन जड विषारी द्रव आहे. हे सल्फर डायऑक्साइड (SO2) च्या ऑक्सिडेशनद्वारे संपर्क पद्धतीद्वारे प्राप्त केले जाते.

+ 10.5 डिग्री सेल्सिअस तापमानात, सल्फ्यूरिक ऍसिड गोठलेल्या काचेच्या क्रिस्टलीय वस्तुमानात बदलते, लोभीपणाने, स्पंजसारखे, वातावरणातील ओलावा शोषून घेते. उद्योग आणि रसायनशास्त्रात, सल्फ्यूरिक ऍसिड हे मुख्य रासायनिक संयुगांपैकी एक आहे आणि टन उत्पादनाच्या बाबतीत अग्रगण्य स्थान व्यापलेले आहे. म्हणूनच सल्फ्यूरिक ऍसिडला "रसायनशास्त्राचे रक्त" म्हटले जाते. सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या मदतीने खते, औषधे, इतर ऍसिडस्, मोठी खते आणि बरेच काही मिळवले जाते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे मूलभूत भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म

1. सल्फ्यूरिक ऍसिड त्याच्या शुद्ध स्वरूपात (फॉर्म्युला H2SO4), 100% च्या एकाग्रतेमध्ये, रंगहीन जाड द्रव आहे. H2SO4 ची सर्वात महत्वाची मालमत्ता म्हणजे त्याची उच्च हायग्रोस्कोपिकिटी - हवेतून पाणी काढून टाकण्याची क्षमता. ही प्रक्रिया उष्णतेच्या मोठ्या प्रमाणात प्रकाशनासह आहे.
2. H2SO4 एक मजबूत आम्ल आहे.
3. सल्फ्यूरिक ऍसिडला मोनोहायड्रेट म्हणतात - त्यात SO3 च्या 1 mol प्रति 1 mol H2O (पाणी) असते. त्याच्या प्रभावी हायग्रोस्कोपिक गुणधर्मांमुळे, ते वायूंमधून ओलावा काढण्यासाठी वापरले जाते.
4. उकळत्या बिंदू - 330 ° से. या प्रकरणात, आम्ल SO3 आणि पाण्यात विघटित होते. घनता - 1.84. हळुवार बिंदू - 10.3 ° से /.
5. केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड एक शक्तिशाली ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे. रेडॉक्स प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी, ऍसिड गरम करणे आवश्यक आहे. प्रतिक्रियेचा परिणाम SO2 आहे. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. एकाग्रतेवर अवलंबून, सल्फ्यूरिक ऍसिड धातूसह वेगळ्या पद्धतीने प्रतिक्रिया देते. सौम्य अवस्थेत, सल्फ्यूरिक ऍसिड हायड्रोजनमध्ये व्होल्टेजच्या मालिकेतील सर्व धातूंचे ऑक्सिडायझेशन करण्यास सक्षम आहे. ऑक्सिडेशनसाठी सर्वात प्रतिरोधक म्हणून अपवाद केला जातो. पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिड क्षार, बेस, एम्फोटेरिक आणि मूलभूत ऑक्साईडसह प्रतिक्रिया देते. केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड व्होल्टेजच्या मालिकेतील सर्व धातूंचे ऑक्सिडायझेशन करण्यास सक्षम आहे आणि चांदी देखील.
7. सल्फ्यूरिक ऍसिड दोन प्रकारचे क्षार बनवते: अम्लीय (हायड्रोसल्फेट्स) आणि मध्यम (सल्फेट्स)
8. H2SO4 सेंद्रिय पदार्थ आणि नॉन-मेटल्ससह सक्रिय अभिक्रियामध्ये प्रवेश करते आणि ते त्यापैकी काही कोळशात बदलू शकते.
9. H2SO4 मध्ये सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइट पूर्णपणे विरघळते आणि या प्रकरणात ओलियम तयार होतो - सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये SO3 चे द्रावण. बाहेरून, हे असे दिसते: सल्फ्यूरिक ऍसिड धुणे, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइट सोडणे.
10. जलीय द्रावणातील सल्फ्यूरिक ऍसिड हे एक मजबूत डायबॅसिक ऍसिड आहे आणि जेव्हा ते पाण्यात मिसळले जाते तेव्हा मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडली जाते. एकाग्र केलेल्यापासून H2SO4 चे सौम्य द्रावण तयार करताना, एका लहान प्रवाहातील पाण्यात एक जड ऍसिड जोडणे आवश्यक आहे, उलट नाही. हे उकळते पाणी आणि ऍसिड स्प्लॅशिंग टाळण्यासाठी केले जाते.

एकाग्र आणि पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिडस्

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या एकाग्र द्रावणामध्ये चांदी किंवा पॅलेडियम विरघळण्यास सक्षम असलेल्या 40% द्रावणांचा समावेश होतो.

पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये द्रावणांचा समावेश होतो ज्यांची एकाग्रता 40% पेक्षा कमी आहे. हे असे सक्रिय उपाय नाहीत, परंतु ते पितळ आणि तांबे सह प्रतिक्रिया करण्यास सक्षम आहेत.

सल्फ्यूरिक ऍसिड मिळवणे

औद्योगिक स्तरावर सल्फ्यूरिक ऍसिडचे उत्पादन 15 व्या शतकात सुरू करण्यात आले होते, परंतु त्या वेळी त्याला "व्हिट्रिओल" म्हटले जात असे. जर पूर्वी मानवतेने फक्त काही दहा लिटर सल्फ्यूरिक ऍसिड खाल्ले तर आधुनिक जगात गणना दरवर्षी लाखो टनांवर जाते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे उत्पादन औद्योगिकरित्या केले जाते आणि त्यापैकी तीन आहेत:

1. संपर्क पद्धत.
2. नायट्रस पद्धत
3. इतर पद्धती

चला त्या प्रत्येकाबद्दल तपशीलवार बोलूया.

संपर्क उत्पादन पद्धत

उत्पादनाची संपर्क पद्धत सर्वात सामान्य आहे आणि ती खालील कार्ये करते:

• हे असे उत्पादन बनते जे जास्तीत जास्त ग्राहकांच्या गरजा पूर्ण करते.
• उत्पादनादरम्यान, पर्यावरणाची हानी कमी होते.

संपर्क पद्धतीमध्ये, खालील पदार्थ कच्चा माल म्हणून वापरले जातात:

• पायराइट (सल्फर पायराइट्स);
• गंधक;
• व्हॅनेडियम ऑक्साईड (या पदार्थामुळे उत्प्रेरकची भूमिका असते);
• हायड्रोजन सल्फाइड;
• विविध धातूंचे सल्फाइड.

उत्पादन प्रक्रिया सुरू करण्यापूर्वी, कच्चा माल पूर्व-तयार केला जातो. सुरुवातीला, विशेष क्रशिंग प्लांट्समध्ये, पायराइट पीसले जाते, जे सक्रिय पदार्थांच्या संपर्काच्या क्षेत्रामध्ये वाढ झाल्यामुळे, प्रतिक्रिया गतिमान करण्यास अनुमती देते. पायराइटचे शुद्धीकरण होते: ते पाण्याच्या मोठ्या कंटेनरमध्ये खाली केले जाते, ज्या दरम्यान कचरा खडक आणि सर्व प्रकारच्या अशुद्धता पृष्ठभागावर तरंगतात. ते प्रक्रियेच्या शेवटी काढले जातात.

उत्पादन भाग अनेक टप्प्यात विभागलेला आहे:

1. क्रशिंग केल्यानंतर, पायराइट साफ केले जाते आणि भट्टीत पाठवले जाते - जिथे ते 800 डिग्री सेल्सियस पर्यंत तापमानात फायर केले जाते. काउंटरफ्लोच्या तत्त्वानुसार, खालीून चेंबरला हवा पुरविली जाते आणि हे सुनिश्चित करते की पायराइट निलंबित स्थितीत आहे. आज, या प्रक्रियेला काही सेकंद लागतात, परंतु यापूर्वी आग लागण्यास कित्येक तास लागत होते. भाजण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, कचरा लोह ऑक्साईडच्या स्वरूपात दिसून येतो, जो काढून टाकला जातो आणि नंतर मेटलर्जिकल उद्योगाच्या उपक्रमांमध्ये हस्तांतरित केला जातो. फायरिंग दरम्यान, पाण्याची वाफ, O2 आणि SO2 वायू सोडले जातात. जेव्हा पाण्याची वाफ आणि सर्वात लहान अशुद्धतेपासून शुद्धीकरण पूर्ण होते, तेव्हा शुद्ध सल्फर ऑक्साईड आणि ऑक्सिजन प्राप्त होतो.
2. दुस-या टप्प्यात, व्हॅनेडियम उत्प्रेरक वापरून दबावाखाली एक्झोथर्मिक प्रतिक्रिया घडते. जेव्हा तापमान 420 °C पर्यंत पोहोचते तेव्हा प्रतिक्रिया सुरू होते, परंतु कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी ते 550 °C पर्यंत वाढवता येते. प्रतिक्रिया दरम्यान, उत्प्रेरक ऑक्सिडेशन होते आणि SO2 SO3 बनते.
3. उत्पादनाच्या तिसऱ्या टप्प्याचे सार खालीलप्रमाणे आहे: शोषण टॉवरमध्ये SO3 चे शोषण, ज्या दरम्यान ओलियम H2SO4 तयार होतो. या फॉर्ममध्ये, H2SO4 विशेष कंटेनरमध्ये ओतले जाते (ते स्टीलसह प्रतिक्रिया देत नाही) आणि अंतिम वापरकर्त्याला भेटण्यासाठी तयार आहे.

उत्पादनादरम्यान, आम्ही वर म्हटल्याप्रमाणे, भरपूर थर्मल ऊर्जा तयार होते, जी गरम करण्यासाठी वापरली जाते. अनेक सल्फ्यूरिक ऍसिड प्लांट्स स्टीम टर्बाइन स्थापित करतात जे अतिरिक्त वीज निर्माण करण्यासाठी एक्झॉस्ट स्टीम वापरतात.

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या निर्मितीसाठी नायट्रस प्रक्रिया

उत्पादनाच्या संपर्क पद्धतीचे फायदे असूनही, जे अधिक केंद्रित आणि शुद्ध सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि ओलियम तयार करते, नायट्रस पद्धतीने भरपूर H2SO4 तयार केले जाते. विशेषतः, superphosphate वनस्पती येथे.

H2SO4 च्या उत्पादनासाठी, सल्फर डायऑक्साइड प्रारंभिक पदार्थ म्हणून कार्य करते, दोन्ही संपर्कात आणि नायट्रस पद्धतीने. हे विशेषतः या उद्देशांसाठी गंधक जाळून किंवा गंधकयुक्त धातू भाजून मिळवले जाते.

सल्फर डायऑक्साइडचे सल्फर ऍसिडमध्ये रूपांतर सल्फर डायऑक्साइडचे ऑक्सीकरण आणि पाणी जोडणे समाविष्ट आहे. सूत्र असे दिसते:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

परंतु सल्फर डायऑक्साइड थेट ऑक्सिजनवर प्रतिक्रिया देत नाही, म्हणून नायट्रस पद्धतीसह, सल्फर डायऑक्साइडचे ऑक्सीकरण नायट्रोजन ऑक्साईड वापरून केले जाते. या प्रक्रियेत नायट्रोजनचे उच्च ऑक्साईड (आम्ही नायट्रोजन डायऑक्साइड NO2, नायट्रोजन ट्रायऑक्साइड NO3 बद्दल बोलत आहोत) नायट्रिक ऑक्साईड NO पर्यंत कमी केले जातात, जे नंतर पुन्हा ऑक्सिजनद्वारे उच्च ऑक्साईडमध्ये ऑक्सिडाइझ केले जातात.

नायट्रस पद्धतीने सल्फ्यूरिक ऍसिडचे उत्पादन दोन प्रकारे तांत्रिकदृष्ट्या औपचारिक केले जाते:

• चेंबर.
• टॉवर.

नायट्रस पद्धतीचे अनेक फायदे आणि तोटे आहेत.

नायट्रस पद्धतीचे तोटे:

• हे 75% सल्फ्यूरिक ऍसिड बाहेर वळते.
• उत्पादनाची गुणवत्ता कमी आहे.
• नायट्रोजन ऑक्साईडचा अपूर्ण परतावा (HNO3 ची भर). त्यांचे उत्सर्जन हानिकारक आहे.
• आम्लामध्ये लोह, नायट्रोजन ऑक्साईड आणि इतर अशुद्धता असतात.

नायट्रस पद्धतीचे फायदे:

• प्रक्रियेची किंमत कमी आहे.
• SO2 वर 100% प्रक्रिया करण्याची शक्यता.
• हार्डवेअर डिझाइनची साधेपणा.

प्रमुख रशियन सल्फ्यूरिक ऍसिड वनस्पती

आपल्या देशात H2SO4 चे वार्षिक उत्पादन सहा आकड्यांमध्ये मोजले जाते - सुमारे 10 दशलक्ष टन. रशियामधील सल्फरिक ऍसिडचे अग्रगण्य उत्पादक अशा कंपन्या आहेत ज्या त्याव्यतिरिक्त, त्याचे मुख्य ग्राहक आहेत. आम्ही अशा कंपन्यांबद्दल बोलत आहोत ज्यांचे क्रियाकलाप खनिज खतांचे उत्पादन आहे. उदाहरणार्थ, "बालाकोवो खनिज खते", "अम्मोफॉस".

क्रिमियन टायटन, पूर्व युरोपमधील टायटॅनियम डायऑक्साइडचा सर्वात मोठा उत्पादक, आर्मीयान्स्क, क्रिमियामध्ये कार्यरत आहे. याव्यतिरिक्त, वनस्पती सल्फ्यूरिक ऍसिड, खनिज खते, लोह सल्फेट इत्यादींच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेली आहे.

अनेक कारखान्यांद्वारे विविध प्रकारचे सल्फ्यूरिक ऍसिड तयार केले जाते. उदाहरणार्थ, बॅटरी सल्फ्यूरिक ऍसिड तयार केले जाते: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom, इ.

ओलियमची निर्मिती UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez Production Association, इ.

UCC Shchekinoazot, Component-Reaktiv द्वारे उच्च शुद्धतेचे सल्फ्यूरिक ऍसिड तयार केले जाते.

खर्च केलेले सल्फ्यूरिक ऍसिड ZSS, HaloPolymer किरोवो-चेपेटस्क या वनस्पतींमध्ये खरेदी केले जाऊ शकते.

तांत्रिक सल्फ्यूरिक ऍसिडचे उत्पादक प्रॉमसिंटेझ, खिप्रोम, स्व्याटोगोर, अपाटिट, काराबाश्मेड, स्लाव्हिया, ल्युकोइल-पर्म्नेफ्तेऑर्गसिंटेझ, चेल्याबिन्स्क झिंक प्लांट, इलेक्ट्रोझिंक इ.

H2SO4 च्या उत्पादनात पायराइट हा मुख्य कच्चा माल आहे आणि हे संवर्धन उपक्रमांचे टाकाऊ उत्पादन आहे या वस्तुस्थितीमुळे, त्याचे पुरवठादार नोरिल्स्क आणि तलनाख संवर्धन वनस्पती आहेत.

H2SO4 च्या उत्पादनातील आघाडीचे जागतिक स्थान यूएसए आणि चीनने व्यापलेले आहे, जे अनुक्रमे 30 दशलक्ष टन आणि 60 दशलक्ष टन आहेत.

सल्फ्यूरिक ऍसिडची व्याप्ती

जग दरवर्षी सुमारे 200 दशलक्ष टन H2SO4 वापरते, ज्यापासून उत्पादनांची विस्तृत श्रेणी तयार केली जाते. औद्योगिक वापराच्या दृष्टीने इतर ऍसिडमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड योग्यरित्या धारण करतो.

आपल्याला आधीच माहित आहे की, सल्फ्यूरिक ऍसिड हे रासायनिक उद्योगातील सर्वात महत्वाचे उत्पादनांपैकी एक आहे, म्हणून सल्फ्यूरिक ऍसिडची व्याप्ती खूप विस्तृत आहे. H2SO4 चे मुख्य उपयोग खालीलप्रमाणे आहेत.

• खनिज खतांच्या निर्मितीसाठी सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर प्रचंड प्रमाणात केला जातो आणि एकूण टनेजपैकी सुमारे 40% खर्च होतो. या कारणास्तव, H2SO4 उत्पादन करणारी झाडे खत रोपांच्या शेजारी बांधली जात आहेत. हे अमोनियम सल्फेट, सुपरफॉस्फेट इ. त्यांच्या उत्पादनात, सल्फ्यूरिक ऍसिड त्याच्या शुद्ध स्वरूपात (100% एकाग्रता) घेतले जाते. एक टन अमोफॉस किंवा सुपरफॉस्फेट तयार करण्यासाठी 600 लिटर H2SO4 लागेल. ही खते बहुतांशी शेतीत वापरली जातात.
• H2SO4 चा वापर स्फोटके बनवण्यासाठी केला जातो.
• पेट्रोलियम उत्पादनांचे शुद्धीकरण. केरोसीन, गॅसोलीन, खनिज तेल मिळविण्यासाठी, हायड्रोकार्बन शुद्धीकरण आवश्यक आहे, जे सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या वापरासह होते. हायड्रोकार्बन्सच्या शुध्दीकरणासाठी तेल शुद्ध करण्याच्या प्रक्रियेत, हा उद्योग जगातील H2SO4 च्या 30% टन एवढा "घेतो". याव्यतिरिक्त, सल्फ्यूरिक ऍसिडसह इंधनाची ऑक्टेन संख्या वाढविली जाते आणि तेल उत्पादनादरम्यान विहिरींवर उपचार केले जातात.
• मेटलर्जिकल उद्योगात. सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर धातुशास्त्रात वायर, शीट मेटलमधील स्केल आणि गंज काढून टाकण्यासाठी तसेच नॉन-फेरस धातूंच्या उत्पादनात अॅल्युमिनियम कमी करण्यासाठी केला जातो. धातूच्या पृष्ठभागावर तांबे, क्रोमियम किंवा निकेल लेप करण्यापूर्वी, पृष्ठभाग सल्फ्यूरिक ऍसिडने कोरले जाते.
• औषधांच्या निर्मितीमध्ये.
• पेंट्सच्या उत्पादनात.
• रासायनिक उद्योगात. H2SO4 डिटर्जंट्स, इथाइल डिटर्जंट, कीटकनाशके इत्यादींच्या निर्मितीमध्ये वापरला जातो आणि या प्रक्रिया त्याशिवाय अशक्य आहेत.
• इतर ज्ञात ऍसिडस्, सेंद्रिय आणि अजैविक संयुगे औद्योगिक हेतूंसाठी वापरण्यासाठी.

सल्फ्यूरिक ऍसिड लवण आणि त्यांचे उपयोग

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे सर्वात महत्वाचे लवण आहेत:

• ग्लूबरचे मीठ Na2SO4 10H2O (स्फटिकासारखे सोडियम सल्फेट). त्याच्या ऍप्लिकेशनची व्याप्ती खूप मोठी आहे: काच, सोडा, पशुवैद्यकीय औषध आणि औषधांमध्ये उत्पादन.
• बेरियम सल्फेट BaSO4 चा वापर रबर, कागद, पांढरा खनिज रंग तयार करण्यासाठी केला जातो. याव्यतिरिक्त, पोटाच्या फ्लोरोस्कोपीसाठी औषधांमध्ये ते अपरिहार्य आहे. या प्रक्रियेसाठी "बेरियम लापशी" तयार करण्यासाठी वापरली जाते.
• कॅल्शियम सल्फेट CaSO4. निसर्गात, हे जिप्सम CaSO4 2H2O आणि anhydrite CaSO4 स्वरूपात आढळू शकते. जिप्सम CaSO4 2H2O आणि कॅल्शियम सल्फेट औषध आणि बांधकामात वापरले जातात. जिप्समसह, जेव्हा 150 - 170 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर गरम केले जाते तेव्हा आंशिक निर्जलीकरण होते, परिणामी जळलेला जिप्सम, ज्याला अलाबास्टर म्हणून ओळखले जाते, प्राप्त होते. पिठात सुसंगततेसाठी अलाबास्टर पाण्याने मळून घेतल्यास वस्तुमान त्वरीत कडक होते आणि एक प्रकारचे दगड बनते. अलाबास्टरची ही मालमत्ता आहे जी बांधकाम कामात सक्रियपणे वापरली जाते: त्यातून कास्ट आणि मोल्ड तयार केले जातात. प्लास्टरिंगच्या कामात, अलाबास्टर बाईंडर म्हणून अपरिहार्य आहे. ट्रॉमा डिपार्टमेंटच्या रुग्णांना विशेष फिक्सिंग सॉलिड पट्ट्या दिल्या जातात - ते अलाबास्टरच्या आधारावर तयार केले जातात.
• फेरस व्हिट्रिओल FeSO4 7H2O शाई तयार करण्यासाठी, लाकूड गर्भाधान करण्यासाठी आणि कीटकांचा नाश करण्यासाठी कृषी कार्यांमध्ये देखील वापरला जातो.
• Alum KCr(SO4)2 12H2O, KAl(SO4)2 12H2O, इत्यादींचा वापर पेंट्स आणि चर्मोद्योगात (टॅनिंग) केला जातो.
• तुमच्यापैकी अनेकांना तांबे सल्फेट CuSO4 5H2O प्रत्यक्ष माहीत आहे. हे वनस्पतींचे रोग आणि कीटकांविरूद्धच्या लढ्यात शेतीमध्ये सक्रिय सहाय्यक आहे - CuSO4 5H2O चे जलीय द्रावण धान्य आणि फवारणीसाठी वापरले जाते. हे काही खनिज पेंट्स तयार करण्यासाठी देखील वापरले जाते. आणि दैनंदिन जीवनात याचा उपयोग भिंतींमधून साचा काढण्यासाठी केला जातो.
• अॅल्युमिनियम सल्फेट - ते लगदा आणि कागद उद्योगात वापरले जाते.

लीड-ऍसिड बॅटरीमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड पातळ स्वरूपात इलेक्ट्रोलाइट म्हणून वापरले जाते. याव्यतिरिक्त, याचा वापर डिटर्जंट्स आणि खते तयार करण्यासाठी केला जातो. परंतु बहुतेक प्रकरणांमध्ये, ते ओलियमच्या स्वरूपात येते - हे H2SO4 मध्ये SO3 चे समाधान आहे (इतर ओलियम सूत्र देखील आढळू शकतात).

आश्चर्यकारक तथ्य! ऑलियम एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडपेक्षा अधिक प्रतिक्रियाशील आहे, परंतु असे असूनही, ते स्टीलवर प्रतिक्रिया देत नाही! या कारणास्तव ते सल्फ्यूरिक ऍसिडपेक्षा वाहतूक करणे सोपे आहे.

"अॅसिड्सची राणी" च्या वापराचे क्षेत्र खरोखरच मोठ्या प्रमाणावर आहे आणि उद्योगात ते कोणत्या मार्गांनी वापरले जाते याबद्दल सांगणे कठीण आहे. हे अन्न उद्योगात इमल्सीफायर म्हणून, पाण्याच्या प्रक्रियेसाठी, स्फोटकांच्या संश्लेषणासाठी आणि इतर अनेक कारणांसाठी वापरले जाते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचा इतिहास

आपल्यापैकी कोणी ब्लू व्हिट्रिओलबद्दल ऐकले नाही? तर, पुरातन काळात त्याचा अभ्यास केला गेला आणि नवीन युगाच्या सुरुवातीच्या काही कामांमध्ये, शास्त्रज्ञांनी विट्रिओलची उत्पत्ती आणि त्यांच्या गुणधर्मांवर चर्चा केली. व्हिट्रिओलचा अभ्यास ग्रीक चिकित्सक डायोस्कोराइड्स, निसर्गाचा रोमन संशोधक प्लिनी द एल्डर यांनी केला आणि त्यांच्या लेखनात त्यांनी चालू असलेल्या प्रयोगांबद्दल लिहिले. वैद्यकीय हेतूंसाठी, प्राचीन बरे करणारे इब्न सिना यांनी विविध विट्रिओल पदार्थ वापरले होते. धातूविज्ञानामध्ये विट्रिओलचा वापर कसा केला गेला याचा उल्लेख प्राचीन ग्रीसच्या झोसिमाच्या पॅनोपोलिसच्या किमयाशास्त्रज्ञांच्या कृतींमध्ये करण्यात आला आहे.

सल्फ्यूरिक ऍसिड मिळविण्याचा पहिला मार्ग म्हणजे पोटॅशियम तुरटी गरम करण्याची प्रक्रिया आणि XIII शतकाच्या रसायनशास्त्रीय साहित्यात याबद्दल माहिती आहे. त्या वेळी, तुरटीची रचना आणि प्रक्रियेचे सार किमयाशास्त्रज्ञांना माहित नव्हते, परंतु आधीच 15 व्या शतकात त्यांनी सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या रासायनिक संश्लेषणात हेतुपुरस्सर गुंतण्यास सुरुवात केली. प्रक्रिया खालीलप्रमाणे होती: किमयाशास्त्रज्ञांनी सल्फर आणि अँटिमनी (III) सल्फाइड Sb2S3 यांचे मिश्रण नायट्रिक ऍसिडसह गरम करून उपचार केले.

युरोपमधील मध्ययुगीन काळात, सल्फ्यूरिक ऍसिडला "व्हिट्रिओल ऑइल" म्हटले जात असे, परंतु नंतर हे नाव बदलून विट्रिओल असे झाले.

17 व्या शतकात, जोहान ग्लॉबरने पाण्याच्या वाफेच्या उपस्थितीत पोटॅशियम नायट्रेट आणि मूळ सल्फर जाळून सल्फ्यूरिक ऍसिड मिळवले. नायट्रेटसह सल्फरच्या ऑक्सिडेशनच्या परिणामी, सल्फर ऑक्साईड प्राप्त झाला, ज्याने पाण्याच्या वाफेवर प्रतिक्रिया दिली आणि परिणामी, एक तेलकट द्रव प्राप्त झाला. हे विट्रिओल तेल होते आणि सल्फ्यूरिक ऍसिडचे हे नाव आजपर्यंत अस्तित्वात आहे.

लंडनमधील फार्मासिस्ट वॉर्ड जोशुआ यांनी 18 व्या शतकाच्या तीसव्या दशकात सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या औद्योगिक उत्पादनासाठी ही प्रतिक्रिया वापरली, परंतु मध्ययुगात त्याचा वापर काही दहा किलोग्रॅमपर्यंत मर्यादित होता. वापराची व्याप्ती अरुंद होती: रसायनिक प्रयोगांसाठी, मौल्यवान धातूंचे शुद्धीकरण आणि औषधी व्यवसायात. बेर्टोलेट मीठ असलेल्या विशेष सामन्यांच्या निर्मितीमध्ये एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर कमी प्रमाणात केला गेला.

रशियामध्ये, व्हिट्रिओल केवळ 17 व्या शतकात दिसू लागले.

बर्मिंगहॅम, इंग्लंडमध्ये, जॉन रोबकने 1746 मध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड तयार करण्यासाठी वरील पद्धती स्वीकारली आणि उत्पादन सुरू केले. त्याच वेळी, त्याने मजबूत मोठ्या लीड-लाइन चेंबर्स वापरले, जे काचेच्या कंटेनरपेक्षा स्वस्त होते.

उद्योगात, ही पद्धत जवळजवळ 200 वर्षे पोझिशनवर होती आणि चेंबरमध्ये 65% सल्फ्यूरिक ऍसिड प्राप्त होते.

काही काळानंतर, इंग्रजी ग्लोव्हर आणि फ्रेंच केमिस्ट गे-लुसाक यांनी प्रक्रिया स्वतःच सुधारली आणि सल्फ्यूरिक ऍसिड 78% च्या एकाग्रतेसह मिळू लागले. परंतु असे ऍसिड उत्पादनासाठी योग्य नव्हते, उदाहरणार्थ, रंगांचे.

19 व्या शतकाच्या सुरुवातीस, सल्फर डायऑक्साइड ते सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइडचे ऑक्सिडायझेशन करण्याच्या नवीन पद्धती शोधल्या गेल्या.

सुरुवातीला, हे नायट्रोजन ऑक्साईड वापरून केले गेले आणि नंतर प्लॅटिनमचा उत्प्रेरक म्हणून वापर केला गेला. सल्फर डायऑक्साइडचे ऑक्सिडायझेशन करण्याच्या या दोन पद्धती आणखी सुधारल्या आहेत. प्लॅटिनम आणि इतर उत्प्रेरकांवर सल्फर डायऑक्साइडचे ऑक्सीकरण संपर्क पद्धत म्हणून ओळखले जाऊ लागले. आणि नायट्रोजन ऑक्साईडसह या वायूच्या ऑक्सिडेशनला सल्फ्यूरिक ऍसिड तयार करण्यासाठी नायट्रस पद्धत म्हणतात.

1831 पर्यंत ब्रिटीश एसिटिक ऍसिड डीलर पेरेग्रीन फिलिप्सने सल्फर ऑक्साईड (VI) आणि केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या उत्पादनासाठी आर्थिक प्रक्रियेचे पेटंट घेतले आणि आज तेच ते मिळवण्यासाठी संपर्क पद्धत म्हणून जगाला ओळखले जाते.

सुपरफॉस्फेटचे उत्पादन 1864 मध्ये सुरू झाले.

एकोणिसाव्या शतकाच्या ऐंशीच्या दशकात युरोपमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिडचे उत्पादन 1 दशलक्ष टनांवर पोहोचले. मुख्य उत्पादक जर्मनी आणि इंग्लंड होते, जे जगातील एकूण सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या 72% उत्पादन करतात.

सल्फ्यूरिक ऍसिडची वाहतूक करणे हे श्रम-केंद्रित आणि जबाबदार उपक्रम आहे.

सल्फ्यूरिक ऍसिड घातक रसायनांच्या वर्गाशी संबंधित आहे आणि त्वचेच्या संपर्कात आल्यावर गंभीर जळजळ होते. याव्यतिरिक्त, यामुळे एखाद्या व्यक्तीला रासायनिक विषबाधा होऊ शकते. वाहतुकीदरम्यान काही नियमांचे पालन न केल्यास, सल्फ्यूरिक ऍसिड, त्याच्या स्फोटक स्वरूपामुळे, लोक आणि पर्यावरण दोघांनाही खूप नुकसान होऊ शकते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडला धोका वर्ग 8 नियुक्त केले गेले आहे आणि वाहतूक विशेष प्रशिक्षित आणि प्रशिक्षित व्यावसायिकांनी केली पाहिजे. सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या वितरणासाठी एक महत्त्वाची अट म्हणजे धोकादायक वस्तूंच्या वाहतुकीसाठी विशेष विकसित नियमांचे पालन करणे.

रस्त्याने वाहतूक खालील नियमांनुसार केली जाते:

1. वाहतुकीसाठी, विशेष कंटेनर विशेष स्टील मिश्र धातुपासून बनविलेले असतात जे सल्फ्यूरिक ऍसिड किंवा टायटॅनियमसह प्रतिक्रिया देत नाहीत. अशा कंटेनरचे ऑक्सीकरण होत नाही. घातक सल्फ्यूरिक ऍसिडची वाहतूक विशेष सल्फ्यूरिक ऍसिड रासायनिक टाक्यांमध्ये केली जाते. ते डिझाइनमध्ये भिन्न आहेत आणि सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या प्रकारानुसार वाहतुकीदरम्यान निवडले जातात.
2. फ्युमिंग ऍसिडची वाहतूक करताना, विशेष समथर्मल थर्मॉस टाक्या घेतल्या जातात, ज्यामध्ये ऍसिडचे रासायनिक गुणधर्म जतन करण्यासाठी आवश्यक तापमान व्यवस्था राखली जाते.
3. जर सामान्य ऍसिडची वाहतूक केली जात असेल, तर सल्फ्यूरिक ऍसिड टाकीची निवड केली जाते.
4. सल्फ्यूरिक ऍसिडची रस्त्यावरून वाहतूक, जसे की फ्युमिंग, निर्जल, एकाग्र, बॅटरीसाठी, ग्लोव्हरसाठी, विशेष कंटेनरमध्ये चालते: टाक्या, बॅरल्स, कंटेनर.
5. धोकादायक मालाची वाहतूक फक्त तेच चालक करू शकतात ज्यांच्या हातात ADR प्रमाणपत्र आहे.
6. प्रवासाच्या वेळेस कोणतेही निर्बंध नाहीत, कारण वाहतुकीदरम्यान परवानगी असलेल्या वेगाचे काटेकोरपणे पालन करणे आवश्यक आहे.
7. वाहतुकीदरम्यान, एक विशेष मार्ग तयार केला जातो, जो गर्दीची ठिकाणे आणि उत्पादन सुविधांना मागे टाकून धावला पाहिजे.
8. वाहतुकीवर विशेष खुणा आणि धोक्याची चिन्हे असणे आवश्यक आहे.

मानवांसाठी सल्फ्यूरिक ऍसिडचे धोकादायक गुणधर्म

सल्फ्यूरिक ऍसिडमुळे मानवी शरीराला धोका निर्माण होतो. त्याचा विषारी परिणाम केवळ त्वचेशी थेट संपर्क साधूनच होत नाही, तर सल्फर डायऑक्साइड सोडल्यावर त्याच्या वाष्पांच्या इनहेलेशनद्वारे होतो. धोका यावर लागू होतो:

• श्वसन संस्था;
• इंटिग्युमेंट्स;
• श्लेष्मल त्वचा.

आर्सेनिक द्वारे शरीराची नशा वाढविली जाऊ शकते, जी बहुतेकदा सल्फ्यूरिक ऍसिडचा भाग असते.

महत्वाचे! आपल्याला माहिती आहे की, जेव्हा ऍसिड त्वचेच्या संपर्कात येतो तेव्हा गंभीर बर्न होतात. सल्फ्यूरिक ऍसिड वाष्पांसह विषबाधा कमी धोकादायक नाही. हवेतील सल्फ्यूरिक ऍसिडचा सुरक्षित डोस फक्त 0.3 मिग्रॅ प्रति 1 चौरस मीटर आहे.

जर सल्फ्यूरिक ऍसिड श्लेष्मल त्वचेवर किंवा त्वचेवर आले तर, एक गंभीर जळजळ दिसून येते, जे बरे होत नाही. जर बर्न मोठ्या प्रमाणात प्रभावी असेल तर, पीडित व्यक्तीला बर्न रोग होतो, ज्यामुळे योग्य वैद्यकीय सेवा वेळेवर न दिल्यास मृत्यू देखील होऊ शकतो.

महत्वाचे! प्रौढ व्यक्तीसाठी, सल्फ्यूरिक ऍसिडचा प्राणघातक डोस फक्त 0.18 सेमी प्रति 1 लिटर आहे.

अर्थात, सामान्य जीवनात ऍसिडचा विषारी प्रभाव "स्वतःसाठी अनुभवणे" समस्याप्रधान आहे. बहुतेकदा, सोल्यूशनसह काम करताना औद्योगिक सुरक्षिततेकडे दुर्लक्ष केल्यामुळे ऍसिड विषबाधा होते.

उत्पादनातील तांत्रिक समस्या किंवा निष्काळजीपणामुळे सल्फ्यूरिक ऍसिड वाष्पाने मोठ्या प्रमाणात विषबाधा होऊ शकते आणि वातावरणात मोठ्या प्रमाणात सोडले जाते. अशा परिस्थिती टाळण्यासाठी, विशेष सेवा कार्यरत आहेत, ज्याचे कार्य उत्पादनाच्या कार्यावर नियंत्रण ठेवणे आहे जेथे घातक ऍसिड वापरले जाते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या नशेची लक्षणे काय आहेत?

आम्ल खाल्ल्यास:

• पाचक अवयवांच्या प्रदेशात वेदना.
• मळमळ आणि उलटी.
• गंभीर आतड्यांसंबंधी विकारांच्या परिणामी, स्टूलचे उल्लंघन.
• लाळेचा मजबूत स्राव.
• किडनीवर विषारी परिणाम झाल्यामुळे लघवी लालसर होते.
• स्वरयंत्र आणि घशाची सूज. घरघर, कर्कशपणा आहेत. यामुळे गुदमरून मृत्यू होऊ शकतो.
• हिरड्यांवर तपकिरी डाग दिसतात.
• त्वचा निळी पडते.

त्वचेवर जळल्यामुळे, बर्न रोगामध्ये अंतर्निहित सर्व गुंतागुंत असू शकतात.

जोड्यांमध्ये विषबाधा करताना, खालील चित्र पाहिले जाते:

• डोळ्यांच्या श्लेष्मल त्वचेची जळजळ.
• नाकाचा रक्तस्त्राव.
• श्वसनमार्गाच्या श्लेष्मल त्वचेची जळजळ. या प्रकरणात, पीडिताला तीव्र वेदना लक्षणांचा अनुभव येतो.
• गुदमरल्याच्या लक्षणांसह स्वरयंत्रात सूज येणे (ऑक्सिजनची कमतरता, त्वचा निळी होते).
• जर विषबाधा तीव्र असेल तर मळमळ आणि उलट्या होऊ शकतात.

हे जाणून घेणे महत्वाचे आहे! अंतर्ग्रहणानंतर ऍसिड विषबाधा हे बाष्पांच्या इनहेलेशनच्या नशेपेक्षा जास्त धोकादायक आहे.

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या नुकसानासाठी प्रथमोपचार आणि उपचारात्मक प्रक्रिया

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या संपर्कात असताना खालीलप्रमाणे पुढे जा:

• प्रथम रुग्णवाहिका कॉल करा. जर द्रव आत आला तर गरम पाण्याने गॅस्ट्रिक लॅव्हेज करा. त्यानंतर, लहान sips मध्ये आपल्याला 100 ग्रॅम सूर्यफूल किंवा ऑलिव्ह तेल पिण्याची आवश्यकता असेल. याव्यतिरिक्त, आपण बर्फाचा तुकडा गिळला पाहिजे, दूध प्यावे किंवा जळलेले मॅग्नेशिया प्यावे. सल्फ्यूरिक ऍसिडची एकाग्रता कमी करण्यासाठी आणि मानवी स्थिती कमी करण्यासाठी हे करणे आवश्यक आहे.
• डोळ्यात आम्ल गेल्यास ते वाहत्या पाण्याने स्वच्छ धुवा आणि नंतर डायकेन आणि नोव्होकेनच्या द्रावणाने थेंब टाका.
• त्वचेवर ऍसिड आल्यास, जळलेली जागा वाहत्या पाण्याखाली चांगली धुवावी आणि सोड्याने मलमपट्टी करावी. सुमारे 10-15 मिनिटे स्वच्छ धुवा.
• बाष्प विषबाधा झाल्यास, आपल्याला ताजे हवेत जाणे आवश्यक आहे आणि शक्य तितक्या पाण्याने प्रभावित श्लेष्मल त्वचा स्वच्छ धुवा.

रूग्णालयाच्या सेटिंगमध्ये, उपचार बर्नच्या क्षेत्रावर आणि विषबाधाच्या प्रमाणात अवलंबून असेल. ऍनेस्थेसिया केवळ नोवोकेनसह चालते. प्रभावित भागात संक्रमणाचा विकास टाळण्यासाठी, रुग्णासाठी प्रतिजैविक थेरपीचा एक कोर्स निवडला जातो.

गॅस्ट्रिक रक्तस्त्रावमध्ये, प्लाझ्मा इंजेक्शन केला जातो किंवा रक्त चढवले जाते. रक्तस्त्राव स्त्रोत शस्त्रक्रियेने काढून टाकला जाऊ शकतो.

1. सल्फ्यूरिक ऍसिड त्याच्या 100% शुद्ध स्वरूपात निसर्गात आढळते. उदाहरणार्थ, इटलीमध्ये, मृत समुद्रातील सिसिलीमध्ये, आपण एक अनोखी घटना पाहू शकता - सल्फ्यूरिक ऍसिड अगदी तळापासून गळते! आणि येथे काय होते ते आहे: पृथ्वीच्या कवचातून पायराइट या प्रकरणात त्याच्या निर्मितीसाठी कच्चा माल म्हणून काम करते. या ठिकाणाला मृत्यूचे सरोवर असेही म्हटले जाते आणि कीटकही तिथपर्यंत उडायला घाबरतात!
2. मोठ्या ज्वालामुखीच्या उद्रेकानंतर, सल्फ्यूरिक ऍसिडचे थेंब बहुतेक वेळा पृथ्वीच्या वातावरणात आढळू शकतात आणि अशा परिस्थितीत, "गुन्हेगार" पर्यावरणासाठी नकारात्मक परिणाम आणू शकतात आणि गंभीर हवामान बदल होऊ शकतात.
3. सल्फ्यूरिक ऍसिड सक्रिय पाणी शोषक आहे, म्हणून ते गॅस ड्रायर म्हणून वापरले जाते. जुन्या दिवसांमध्ये, खोल्यांमध्ये खिडक्या धुके होऊ नयेत म्हणून, हे ऍसिड जारमध्ये ओतले जात असे आणि खिडक्या उघडण्याच्या पॅन्समध्ये ठेवले जात असे.
4. सल्फ्यूरिक ऍसिड हे ऍसिड पावसाचे मुख्य कारण आहे. ऍसिड पावसाचे मुख्य कारण म्हणजे सल्फर डायऑक्साइडसह वायू प्रदूषण आणि पाण्यात विरघळल्यावर ते सल्फ्यूरिक ऍसिड बनते. या बदल्यात, जीवाश्म इंधन जाळल्यावर सल्फर डायऑक्साइड उत्सर्जित होतो. अलिकडच्या वर्षांत अभ्यासलेल्या अम्ल पावसात, नायट्रिक ऍसिडचे प्रमाण वाढले आहे. या घटनेचे कारण म्हणजे सल्फर डायऑक्साइड उत्सर्जन कमी करणे. ही वस्तुस्थिती असूनही, सल्फ्यूरिक ऍसिड हे ऍसिड पावसाचे मुख्य कारण आहे.

आम्ही आपल्याला सल्फ्यूरिक ऍसिडसह मनोरंजक प्रयोगांची व्हिडिओ निवड ऑफर करतो.

जेव्हा ते साखरेमध्ये ओतले जाते तेव्हा सल्फ्यूरिक ऍसिडची प्रतिक्रिया विचारात घ्या. साखरेसह फ्लास्कमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड प्रवेश करण्याच्या पहिल्या सेकंदात, मिश्रण गडद होते. काही सेकंदांनंतर, पदार्थ काळा होतो. सर्वात मनोरंजक गोष्ट पुढे घडते. वस्तुमान वेगाने वाढू लागते आणि फ्लास्कच्या बाहेर चढते. आउटपुटवर, आम्हाला सच्छिद्र कोळशासारखा एक अभिमानी पदार्थ मिळतो, जो मूळ व्हॉल्यूमपेक्षा 3-4 पट जास्त असतो.

व्हिडिओचा लेखक कोका-कोलाच्या प्रतिक्रियेची हायड्रोक्लोरिक ऍसिड आणि सल्फ्यूरिक ऍसिडशी तुलना करण्याचा सल्ला देतो. हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये कोका-कोला मिसळताना, कोणतेही दृश्य बदल दिसून येत नाहीत, परंतु सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये मिसळल्यावर, कोका-कोला उकळण्यास सुरवात होते.

जेव्हा टॉयलेट पेपरवर सल्फ्यूरिक ऍसिड येते तेव्हा एक मनोरंजक संवाद पाहिला जाऊ शकतो. टॉयलेट पेपर सेल्युलोजपासून बनविला जातो. जेव्हा आम्ल प्रवेश करते, तेव्हा सेल्युलोजचे रेणू मुक्त कार्बनच्या मुक्ततेसह त्वरित तुटतात. जेव्हा लाकडावर आम्ल येते तेव्हा असेच चारिंग दिसून येते.

मी एकाग्र ऍसिडसह फ्लास्कमध्ये पोटॅशियमचा एक छोटा तुकडा जोडतो. पहिल्या सेकंदात, धूर सोडला जातो, ज्यानंतर धातू त्वरित भडकते, उजळते आणि स्फोट होते, तुकडे होतात.

पुढच्या प्रयोगात, जेव्हा सल्फ्यूरिक ऍसिड मॅचवर आदळते तेव्हा ते भडकते. प्रयोगाच्या दुसऱ्या भागात, अॅल्युमिनियम फॉइलमध्ये एसीटोन आणि एक जुळणी बुडविली जाते. फॉइल तात्काळ गरम होते ज्यामध्ये प्रचंड प्रमाणात धूर निघतो आणि त्याचे संपूर्ण विघटन होते.

जेव्हा बेकिंग सोडा सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये जोडला जातो तेव्हा एक मनोरंजक प्रभाव दिसून येतो. सोडा लगेच पिवळा होतो. प्रतिक्रिया वेगाने उकळते आणि आवाज वाढवते.

आम्ही स्पष्टपणे वरील सर्व प्रयोग घरी करण्याचा सल्ला देत नाही. सल्फ्यूरिक ऍसिड हा अतिशय संक्षारक आणि विषारी पदार्थ आहे. सक्तीच्या वायुवीजनाने सुसज्ज असलेल्या विशेष खोल्यांमध्ये असे प्रयोग केले जाणे आवश्यक आहे. सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या प्रतिक्रियांमध्ये बाहेर पडणारे वायू अत्यंत विषारी असतात आणि ते श्वसनमार्गाचे नुकसान करतात आणि शरीराला विष देतात. याव्यतिरिक्त, त्वचा आणि श्वसन अवयवांसाठी वैयक्तिक संरक्षणात्मक उपकरणांमध्ये असे प्रयोग केले जातात. स्वतःची काळजी घ्या!

व्याख्या

निर्जल सल्फ्यूरिक ऍसिडहे एक जड, चिकट द्रव आहे जे कोणत्याही प्रमाणात पाण्यामध्ये सहज मिसळता येते: परस्परसंवाद एक अपवादात्मक मोठ्या एक्झोथर्मिक प्रभावाने (~880 kJ / mol असीम सौम्यता) द्वारे दर्शविले जाते आणि पाणी असल्यास स्फोटक उकळते आणि मिश्रण स्प्लॅश होऊ शकते. ऍसिडमध्ये जोडले; म्हणूनच द्रावण तयार करताना नेहमी उलटा क्रम वापरणे आणि पाण्यात आम्ल मिसळणे, हळूहळू आणि ढवळणे खूप महत्वाचे आहे.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे काही भौतिक गुणधर्म तक्त्यामध्ये दिले आहेत.

निर्जल H 2 SO 4 हे असामान्यपणे उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिर आणि अतिशय उच्च विद्युत चालकता असलेले एक उल्लेखनीय संयुग आहे, जे कंपाऊंडच्या आयनिक ऑटोडिसोसिएशन (ऑटोप्रोटोलिसिस) तसेच प्रोटॉन ट्रान्सफर रिले वहन यंत्रणेमुळे होते, जे प्रवाह सुनिश्चित करते. मोठ्या संख्येने हायड्रोजन बंधांसह चिकट द्रवाद्वारे विद्युत प्रवाह.

तक्ता 1. सल्फ्यूरिक ऍसिडचे भौतिक गुणधर्म.

सल्फ्यूरिक ऍसिड मिळवणे

सल्फ्यूरिक ऍसिड हे सर्वात महत्वाचे औद्योगिक रसायन आहे आणि जगात कोठेही तयार होणारे सर्वात स्वस्त बल्क ऍसिड आहे.

केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड ("व्हिट्रिओल ऑइल") प्रथम "ग्रीन व्हिट्रिओल" FeSO 4 ×nH 2 O गरम करून मिळवले गेले आणि Na 2 SO 4 आणि NaCl मिळविण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात खर्च केले.

सल्फ्यूरिक ऍसिड तयार करण्याच्या आधुनिक प्रक्रियेमध्ये सिलिकॉन डायऑक्साइड किंवा डायटोमेशियस पृथ्वीच्या वाहकावर पोटॅशियम सल्फेटच्या व्यतिरिक्त व्हॅनेडियम (व्ही) ऑक्साईडचा एक उत्प्रेरक वापरला जातो. सल्फर डायऑक्साइड SO 2 शुद्ध सल्फर जाळून किंवा हे धातू काढण्याच्या प्रक्रियेत सल्फाइड धातू (प्रामुख्याने पायराइट किंवा Cu, Ni आणि Zn ची धातू) भाजून मिळवले जाते. नंतर SO 2 चे ट्रायऑक्साइडमध्ये ऑक्सीकरण केले जाते आणि नंतर सल्फ्यूरिक ऍसिड मिळवले जाते. पाण्यात विरघळणे:

S + O 2 → SO 2 (ΔH 0 - 297 kJ/mol);

SO 2 + ½ O 2 → SO 3 (ΔH 0 - 9.8 kJ/mol);

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 (ΔH 0 - 130 kJ/mol).

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे रासायनिक गुणधर्म

सल्फ्यूरिक ऍसिड एक मजबूत डायबॅसिक ऍसिड आहे. पहिल्या टप्प्यात, कमी एकाग्रतेच्या सोल्युशनमध्ये, ते जवळजवळ पूर्णपणे विलग होते:

H 2 SO 4 ↔H + + HSO 4 -.

दुसऱ्या टप्प्यावर पृथक्करण

HSO 4 - ↔H + + SO 4 2-

कमी प्रमाणात पुढे जाते. दुस-या टप्प्यातील सल्फ्यूरिक ऍसिडचे पृथक्करण स्थिरांक, आयन क्रियाकलाप, K 2 = 10 -2 मध्ये व्यक्त केले जाते.

डायबॅसिक ऍसिड म्हणून, सल्फ्यूरिक ऍसिड क्षारांच्या दोन मालिका बनवते: मध्यम आणि अम्लीय. सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या मध्यम क्षारांना सल्फेट म्हणतात आणि आम्ल क्षारांना हायड्रोसल्फेट म्हणतात.

सल्फ्यूरिक ऍसिड लोभीपणाने पाण्याची वाफ शोषून घेते आणि त्यामुळे अनेकदा वायू सुकविण्यासाठी वापरले जाते. पाणी शोषून घेण्याची क्षमता देखील अनेक सेंद्रिय पदार्थांच्या जळजळीचे स्पष्टीकरण देते, विशेषत: कार्बोहायड्रेट्स (फायबर, साखर इ.) च्या वर्गाशी संबंधित, जेव्हा एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या संपर्कात येते. सल्फ्यूरिक ऍसिड कार्बोहायड्रेट्समधून हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन काढून टाकते, ज्यामुळे पाणी तयार होते आणि कार्बन कोळशाच्या स्वरूपात सोडला जातो.

केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड, विशेषतः गरम, एक जोमदार ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे. ते HI आणि HBr (परंतु HCl नाही) मुक्त हॅलोजन, कोळसा ते CO 2, सल्फर ते SO 2 मध्ये ऑक्सिडाइझ करते. या प्रतिक्रिया समीकरणांद्वारे व्यक्त केल्या जातात:

8HI + H 2 SO 4 \u003d 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O;

2HBr + H 2 SO 4 \u003d Br 2 + SO 2 + 2H 2 O;

C + 2H 2 SO 4 \u003d CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O;

S + 2H 2 SO 4 \u003d 3SO 2 + 2H 2 O.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचा धातूंसोबतचा परस्परसंवाद त्याच्या एकाग्रतेनुसार वेगळ्या पद्धतीने पुढे जातो. पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिड त्याच्या हायड्रोजन आयनसह ऑक्सिडाइझ करते. म्हणून, ते केवळ हायड्रोजनपर्यंतच्या व्होल्टेजच्या मालिकेत असलेल्या धातूंशी संवाद साधते, उदाहरणार्थ:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2.

तथापि, शिसे पातळ ऍसिडमध्ये विरघळत नाही कारण परिणामी PbSO 4 मीठ अघुलनशील आहे.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड हे सल्फर (VI) मुळे ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे. हे व्होल्टेज मालिकेतील धातूंचे ऑक्सिडाइझ करते आणि चांदीचा समावेश करते. धातूच्या क्रियाकलापांवर आणि परिस्थितीवर (अॅसिड एकाग्रता, तापमान) अवलंबून त्याच्या घटाची उत्पादने भिन्न असू शकतात. तांब्यासारख्या कमी-सक्रिय धातूंशी संवाद साधताना, आम्ल SO 2 पर्यंत कमी केले जाते:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

अधिक सक्रिय धातूंशी संवाद साधताना, घट उत्पादने डायऑक्साइड आणि मुक्त सल्फर आणि हायड्रोजन सल्फाइड दोन्ही असू शकतात. उदाहरणार्थ, जस्तशी संवाद साधताना, प्रतिक्रिया येऊ शकतात:

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O;

4Zn + 5H 2 SO 4 \u003d 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर

सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर देशानुसार आणि दशकापासून दशकापर्यंत बदलतो. म्हणून, उदाहरणार्थ, यूएसए मध्ये, H 2 SO 4 वापराचे मुख्य क्षेत्र खत उत्पादन (70%), त्यानंतर रासायनिक उत्पादन, धातूशास्त्र, तेल शुद्धीकरण (प्रत्येक क्षेत्रात ~ 5%) आहे. यूकेमध्ये, उद्योगांद्वारे वापराचे वितरण वेगळे आहे: उत्पादित H 2 SO 4 पैकी फक्त 30% खतांच्या उत्पादनात वापरला जातो, परंतु 18% पेंट्स, रंगद्रव्ये आणि डाई इंटरमीडिएट्समध्ये जातो, 16% रासायनिक उत्पादनात, 12% साबण आणि डिटर्जंटसाठी, 10% नैसर्गिक आणि कृत्रिम तंतूंच्या उत्पादनासाठी आणि 2.5% धातूशास्त्रात वापरला जातो.

समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

उदाहरण १

व्यायाम करा	रोस्टिंग रिअॅक्शनमध्ये सल्फर ऑक्साईड (IV) चे उत्पादन 90% असल्यास आणि सल्फर (IV) च्या उत्प्रेरक ऑक्सिडेशनमध्ये सल्फर ऑक्साइड (VI) 95% असल्यास एक टन पायराइटमधून मिळू शकणारे सल्फ्यूरिक ऍसिडचे वस्तुमान निश्चित करा. सैद्धांतिक च्या.
उपाय	पायराइट फायरिंगसाठी प्रतिक्रिया समीकरण लिहू: 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2. पायराइट पदार्थाचे प्रमाण मोजा: n(FeS 2) = m(FeS 2) / M(FeS 2); M (FeS 2) \u003d Ar (Fe) + 2 × Ar (S) \u003d 56 + 2 × 32 \u003d 120 g/mol; n (FeS 2) \u003d 1000 kg / 120 \u003d 8.33 kmol. प्रतिक्रिया समीकरणामध्ये सल्फर डायऑक्साइडचे गुणांक FeS 2 च्या गुणांकापेक्षा दुप्पट असल्याने, सल्फर ऑक्साईड (IV) पदार्थाचे सैद्धांतिकदृष्ट्या संभाव्य प्रमाण आहे: n (SO 2) सिद्धांत \u003d 2 × n (FeS 2) \u003d 2 × 8.33 \u003d 16.66 kmol. आणि सल्फर ऑक्साईड (IV) च्या तीळाचे प्रमाण हे आहे: n (SO 2) सराव \u003d η × n (SO 2) सिद्धांत \u003d 0.9 × 16.66 \u003d 15 kmol. सल्फर ऑक्साईड (IV) ते सल्फर ऑक्साईड (VI) च्या ऑक्सिडेशनसाठी प्रतिक्रिया समीकरण लिहू: 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3. सल्फर ऑक्साईड पदार्थ (VI) चे सैद्धांतिकदृष्ट्या संभाव्य प्रमाण आहे: n(SO 3) सिद्धांत \u003d n (SO 2) सराव \u003d 15 kmol. आणि सल्फर ऑक्साईड (VI) च्या तीळाचे प्रमाण व्यावहारिकरित्या मिळते: n(SO 3) प्रॅक्ट \u003d η × n (SO 3) सिद्धांत \u003d 0.5 × 15 \u003d 14.25 kmol. आम्ही सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या निर्मितीसाठी प्रतिक्रिया समीकरण लिहितो: SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4. सल्फ्यूरिक ऍसिड पदार्थाचे प्रमाण शोधा: n (H 2 SO 4) \u003d n (SO 3) सराव \u003d 14.25 kmol. प्रतिक्रिया उत्पन्न 100% आहे. सल्फ्यूरिक ऍसिडचे वस्तुमान आहे: m (H 2 SO 4) \u003d n (H 2 SO 4) × M (H 2 SO 4); M(H 2 SO 4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98 g/mol; m (H 2 SO 4) \u003d 14.25 × 98 \u003d 1397 kg.
उत्तर द्या	सल्फ्यूरिक ऍसिडचे वस्तुमान 1397 किलो आहे

सल्फर ट्रायऑक्साइड हा सहसा रंगहीन द्रव असतो. हे बर्फ, तंतुमय क्रिस्टल्स किंवा गॅस म्हणून देखील अस्तित्वात असू शकते. सल्फर ट्रायऑक्साइड हवेच्या संपर्कात आल्यावर पांढरा धूर निघू लागतो. हे एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड सारख्या प्रतिक्रियाशील पदार्थाचा अविभाज्य घटक आहे. हे एक स्पष्ट, रंगहीन, तेलकट आणि अत्यंत संक्षारक द्रव आहे. हे खते, स्फोटके, इतर ऍसिडस्, तेल उद्योग आणि ऑटोमोबाईलमधील लीड-ऍसिड बॅटरियांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाते.

केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड: गुणधर्म

सल्फ्यूरिक ऍसिड पाण्यात चांगले विरघळते, धातू आणि कापडांना संक्षारक आहे आणि संपर्कात आलेले लाकूड आणि इतर बहुतेक सेंद्रिय पदार्थ. कमी एकाग्रतेच्या दीर्घकालीन संपर्कात किंवा उच्च एकाग्रतेच्या अल्पकालीन प्रदर्शनामुळे इनहेलेशनमुळे आरोग्यावर प्रतिकूल परिणाम होऊ शकतात.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर खते आणि इतर रसायने तयार करण्यासाठी, तेल शुद्धीकरणात, लोह आणि पोलाद उत्पादनात आणि इतर अनेक कारणांसाठी केला जातो. त्‍याचा उत्‍कलन बिंदू पुरेसा जास्त असल्‍यामुळे, त्‍यांच्‍या क्षारांमधून अधिक अस्थिर आम्ल सोडण्‍यासाठी याचा वापर केला जाऊ शकतो. एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये एक मजबूत हायग्रोस्कोपिक गुणधर्म आहे. कर्बोदकांसारखे अनेक संयुगे निर्जलीकरण (रासायनिक मार्गाने पाणी काढून टाकणे) करण्यासाठी ते काहीवेळा कोरडे करणारे एजंट म्हणून वापरले जाते.

सल्फ्यूरिक ऍसिड प्रतिक्रिया

एकाग्र केलेले सल्फ्यूरिक ऍसिड साखरेवर असामान्य पद्धतीने प्रतिक्रिया देते, ज्यामुळे कार्बनचे ठिसूळ काळे वस्तुमान मागे राहते. त्वचा, सेल्युलोज आणि इतर वनस्पती आणि प्राणी तंतूंच्या संपर्कात आल्यावर अशीच प्रतिक्रिया दिसून येते. जेव्हा एकाग्र ऍसिड पाण्यात मिसळले जाते, तेव्हा मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडली जाते, जे त्वरित उकळण्यासाठी पुरेसे असते. पातळ करण्यासाठी, उष्णता वाढणे मर्यादित करण्यासाठी ते सतत ढवळत थंड पाण्यात हळूहळू जोडले पाहिजे. सल्फ्यूरिक ऍसिड द्रवासह प्रतिक्रिया देते, उच्चारित गुणधर्मांसह हायड्रेट्स तयार करते.

शारीरिक गुणधर्म

पातळ द्रावणातील रंगहीन आणि गंधहीन द्रवाला आंबट चव असते. त्वचेच्या आणि शरीराच्या सर्व ऊतींच्या संपर्कात आल्यावर सल्फ्यूरिक ऍसिड अत्यंत आक्रमक असते, थेट संपर्कामुळे गंभीर जळजळ होते. त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, H 2 SO4 विजेचा वाहक नाही, परंतु पाण्याच्या जोडणीसह परिस्थिती उलट दिशेने बदलते.

काही गुणधर्म म्हणजे आण्विक वजन 98.08 आहे. उकळत्या बिंदू 327 अंश सेल्सिअस आहे, वितळण्याचा बिंदू -2 अंश सेल्सिअस आहे. सल्फ्यूरिक ऍसिड हे एक मजबूत खनिज ऍसिड आहे आणि त्याच्या व्यापक व्यावसायिक वापरामुळे रासायनिक उद्योगातील मुख्य उत्पादनांपैकी एक आहे. हे लोह सल्फाइड सारख्या सल्फाइड पदार्थांच्या ऑक्सिडेशनमधून नैसर्गिकरित्या तयार होते.

सल्फ्यूरिक ऍसिड (H 2 SO4) चे रासायनिक गुणधर्म विविध रासायनिक अभिक्रियांमध्ये प्रकट होतात:

1. क्षारांशी संवाद साधताना, सल्फेट्ससह क्षारांच्या दोन मालिका तयार होतात.
2. क्षार आणि कार्बन डायऑक्साइड (CO 2) तयार करण्यासाठी कार्बोनेट आणि बायकार्बोनेटसह प्रतिक्रिया देते.
3. तपमान आणि सौम्यतेच्या डिग्रीनुसार ते धातूंवर वेगळ्या प्रकारे परिणाम करते. शीत आणि सौम्य हे हायड्रोजन, गरम आणि केंद्रित उत्पन्न SO 2 उत्सर्जन देते.
4. उकळताना, H 2 SO4 (केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड) चे द्रावण सल्फर ट्रायऑक्साइड (SO 3) आणि पाणी (H 2 O) मध्ये विघटित होते. रासायनिक गुणधर्मांमध्ये मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंटची भूमिका देखील समाविष्ट असते.

आग धोका

सल्फ्यूरिक ऍसिड संपर्कात असलेल्या सूक्ष्म ज्वलनशील पदार्थांना प्रज्वलित करण्यासाठी अत्यंत प्रतिक्रियाशील आहे. गरम केल्यावर अत्यंत विषारी वायू बाहेर पडू लागतात. हे स्फोटक आहे आणि मोठ्या संख्येने पदार्थांशी विसंगत आहे. भारदस्त तापमान आणि दाबांवर, जोरदार आक्रमक रासायनिक बदल आणि विकृती होऊ शकतात. पाणी आणि इतर द्रवांसह हिंसक प्रतिक्रिया देऊ शकते, ज्यामुळे स्प्लॅशिंग होऊ शकते.

आरोग्यास धोका

सल्फ्यूरिक ऍसिड शरीराच्या सर्व ऊतींना खराब करते. बाष्पांच्या इनहेलेशनमुळे फुफ्फुसाचे गंभीर नुकसान होऊ शकते. डोळ्यांच्या श्लेष्मल त्वचेला झालेल्या नुकसानामुळे दृष्टी पूर्णपणे नष्ट होऊ शकते. त्वचेच्या संपर्कामुळे गंभीर नेक्रोसिस होऊ शकते. जर ऍसिड विंडपाइपमध्ये प्रवेश करत असेल तर काही थेंब देखील घातक ठरू शकतात. क्रॉनिक एक्सपोजरमुळे ट्रॅकोब्रॉन्कायटिस, स्टोमायटिस, नेत्रश्लेष्मलाशोथ, जठराची सूज होऊ शकते. रक्ताभिसरण संकुचित होण्यासह जठरासंबंधी छिद्र आणि पेरिटोनिटिस होऊ शकते. सल्फ्यूरिक ऍसिड हा एक अत्यंत कॉस्टिक पदार्थ आहे जो अत्यंत काळजीपूर्वक हाताळला पाहिजे. उघडकीस आल्यावर चिन्हे आणि लक्षणे गंभीर असू शकतात आणि त्यात लाळ येणे, तीव्र तहान, गिळण्यात अडचण, वेदना, शॉक आणि भाजणे यांचा समावेश होतो. उलट्या हा सामान्यतः ग्राउंड कॉफीचा रंग असतो. तीव्र इनहेलेशन एक्सपोजरमुळे शिंका येणे, कर्कश होणे, गुदमरणे, स्वरयंत्राचा दाह, श्वास लागणे, श्वासोच्छवासाची जळजळ आणि छातीत दुखणे होऊ शकते. नाक आणि हिरड्यांमधून रक्तस्त्राव, फुफ्फुसाचा सूज, क्रॉनिक ब्राँकायटिस आणि न्यूमोनिया देखील होऊ शकतो. त्वचेच्या संपर्कात आल्याने गंभीर वेदनादायक बर्न्स आणि त्वचारोग होऊ शकतो.

प्रथमोपचार

1. पीडितांना ताजी हवेत हलवा. आपत्कालीन कर्मचार्‍यांनी असे करताना सल्फ्यूरिक ऍसिडचा संपर्क टाळावा.
2. नाडी आणि श्वासोच्छवासाच्या दरासह महत्वाच्या लक्षणांचे मूल्यांकन करा. जर नाडी आढळली नाही तर, प्राप्त झालेल्या अतिरिक्त जखमांवर अवलंबून, पुनरुत्थान करा. जर श्वासोच्छ्वास उपस्थित असेल आणि कठीण असेल, तर श्वसनास आधार द्या.
3. शक्य तितक्या लवकर घाण कपडे काढा.
4. डोळ्यांशी संपर्क झाल्यास, कमीतकमी 15 मिनिटे कोमट पाण्याने स्वच्छ धुवा; त्वचेसाठी, साबण आणि पाण्याने धुवा.
5. विषारी धुके श्वास घेताना, आपले तोंड भरपूर पाण्याने स्वच्छ धुवा, प्या आणि उलट्या करणे प्रतिबंधित आहे.
6. जखमींना वैद्यकीय सुविधेत पोहोचवा.

सामान्य पद्धतशीर
नाव सल्फ्यूरिक ऍसिड केम. सुत्र H2SO4 भौतिक गुणधर्म राज्य द्रव मोलर मास ९८.०८२ ग्रॅम/मोल घनता 1.8356 g/cm³ थर्मल गुणधर्म टी. वितळणे. -10.38°C टी. किप. 279.6°C T. उत्तर ज्वलनशील °C फ्यूजनची विशिष्ट उष्णता 10.73 J/kg रासायनिक गुणधर्म pK a −3 पाण्यात विद्राव्यता मिश्रित ऑप्टिकल गुणधर्म अपवर्तक सूचकांक 1,397 रचना द्विध्रुवीय क्षण 2,72 वर्गीकरण रजि. CAS क्रमांक 7664-93-9 पबकेम रजि. EINECS क्रमांक 616-954-1 रजि. EC क्रमांक 231-639-5 RTECS WS5600000 सुरक्षितता एलडी 50 510 मिग्रॅ/कि.ग्रा विषारीपणा अन्यथा नमूद केल्याशिवाय डेटा मानक परिस्थितीवर आधारित आहे (25 °C, 100 kPa).

हवेत ओलियम धुम्रपान

ओलियम एक चिकट, तेलकट, रंगहीन द्रव किंवा कमी वितळणारे स्फटिक आहे, जे तथापि, अशुद्धतेच्या उपस्थितीमुळे विविध प्रकारच्या छटा मिळवू शकतात. हवेत, ते "धूम्रपान करते", पाण्यावर प्रतिक्रिया देते, मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडते. सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइडची एकाग्रता खूप विस्तृत श्रेणीमध्ये बदलू शकते: एककांपासून ते दहापट टक्के. ओलियममध्ये पाणी काढून टाकणारा आणि ऑक्सिडायझिंग प्रभाव अधिक असतो. ओलियममध्ये पायरोसल्फ्यूरिक ऍसिड देखील असतात, जे प्रतिक्रियांद्वारे प्राप्त होतात:

H 2 S O 4 + S O 3 → H 2 S 2 O 7; (\डिस्प्लेस्टाइल (\mathsf (H_(2)SO_(4)+SO_(3)\rightarrow H_(2)S_(2)O_(7)));)

H 2 S O 4 + 2 S O 3 → H 2 S 3 O 10. (\डिस्प्लेस्टाइल (\mathsf (H_(2)SO_(4)+2SO_(3)\rightarrow H_(2)S_(3)O_(10))).)

भौतिक गुणधर्म

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या जलीय द्रावणाचा उत्कलन बिंदू त्याच्या एकाग्रतेच्या वाढीसह वाढतो आणि 98.3% H 2 SO 4 च्या सामग्रीवर जास्तीत जास्त पोहोचतो. खालील सारणी वापरताना, आपण टक्केवारी म्हणून ओलियममधील सल्फर डायऑक्साइडच्या वस्तुमान अंशासंबंधी GOST 2184-77 (वर्तमान) आणि GOST 2184-2013 च्या सारण्यांसह स्वतःला परिचित केले पाहिजे.

सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि ओलियमच्या जलीय द्रावणाचे गुणधर्म

सामग्री % वस्तुमानानुसार		घनता 20 ℃, g/cm³	हळुवार बिंदू, ℃	उकळत्या बिंदू, ℃
H2SO4	SO 3 (विनामूल्य)
98	-	1,8365	0,1	332,4
100	-	1,8305	10,4	296,2
104,5	20	1,8968	−11,0	166,6
109	40	1,9611	33,3	100,6
113,5	60	2,0012	7,1	69,8
118,0	80	1,9947	16,9	55,0
122,5	100	1,9203	16,8	44,7

वाढत्या तापमानासह, पृथक्करण वाढते:

H 2 S O 4 ⟷ H 2 O + S O 3 − Q . (\displaystyle (\mathsf (H_(2)SO_(4)\longleftrightarrow H_(2)O+SO_(3)-(\it (Q)))).)

समतोल स्थिरांकाच्या तापमान अवलंबनाचे समीकरण:

Ln ⁡ K p = 14.749 65 − 6.714 64 ln ⁡ 298 T − 8.101 61 ⋅ 10 4 T 2 − 9643 , 04 T − 9.457 −4 T − 9.457 ⋅ 10 320 T −20⋅ +610 (\डिस्प्लेस्टाइल \ln (\it (K_(p)))=14(,)74965-6(,)71464\ln (298 \over (\it (T)))-8(,)10161\cdot 10 ^(4)(\it ((T^(2))-((\rm (9643(,)04)) \over (\it (T)))-(\rm (9(,)4577\cdot 10^(-3)(\it ((T)+(\rm (2(,)19062\cdot 10^(-6)(\it ((T^(2))))))) ))))

सामान्य दाबाखाली, पृथक्करणाची डिग्री: 10⁻⁵ (373 के), 2.5 (473 के), 27.1 (573 के), 69.1 (673 के).

100% सल्फ्यूरिक ऍसिडची घनता समीकरणावरून निर्धारित केली जाऊ शकते:

D = 1.851 7 − 1 , 1 ⋅ 10 − 3 t + 2 ⋅ 10 − 6 t 2 . (\डिस्प्लेस्टाइल (\it ((d)=(\rm (1(,)8517-1(,)1\cdot 10^(-3))\it ((t)+(\rm (2\cdot 10) ^(-6)(\ it ((t^(2)).))))))))))

सल्फ्यूरिक ऍसिड सोल्यूशनच्या एकाग्रतेमध्ये वाढ झाल्यामुळे, त्यांची उष्णता क्षमता कमी होते आणि किमान 100% सल्फ्यूरिक ऍसिडपर्यंत पोहोचते; SO₃ सामग्रीच्या वाढीसह ओलियमची उष्णता क्षमता वाढते.

एकाग्रतेत वाढ आणि तापमानात घट झाल्यामुळे, थर्मल चालकता λ कमी होते:

λ = 0.518 + 0.001 6 t − (0 , 25 + t / 1293) ⋅ C / 100 , (\displaystyle (\rm (\lambda =0(,)518+0(,)0016(\it ((t)) -(\rm ((0(,)25+(\it ((t)/(\rm ((1293))\cdot (\it ((C)/(\rm (100,))))) ))))))))

कुठे पासून- सल्फ्यूरिक ऍसिडची एकाग्रता,% मध्ये.

ओलियम H₂SO₄·SO₃ कमाल स्निग्धता आहे; वाढत्या तापमानासह, η कमी होते. सल्फ्यूरिक ऍसिडचा विद्युत प्रतिकार 30 आणि 92% H 2 SO 4 च्या एकाग्रतेमध्ये कमीतकमी आणि 84 आणि 99.8% H₂SO₄ च्या एकाग्रतेमध्ये जास्तीत जास्त असतो. ओलियमसाठी, किमान ρ 10% SO₃ च्या एकाग्रतेवर आहे. जसजसे तापमान वाढते तसतसे सल्फ्यूरिक ऍसिडचे ρ वाढते. डायलेक्ट्रिक स्थिरांक 100% सल्फ्यूरिक ऍसिड 101 (298.15 के), 122 (281.15 के); क्रायोस्कोपिक स्थिरांक 6.12, इबुलिओस्कोपिक स्थिरांक 5.33; हवेतील सल्फ्यूरिक ऍसिड वाफेचा प्रसार गुणांक तापमानानुसार बदलतो; डी = 1,67⋅10 −5 ट 3/2 सेमी²/से.

रसायनशास्त्र वर्गातील प्रत्येक व्यक्तीने ऍसिडचा अभ्यास केला. त्यापैकी एकाला सल्फ्यूरिक ऍसिड म्हणतात आणि त्याला HSO 4 असे नाव देण्यात आले आहे. सल्फ्यूरिक ऍसिडचे गुणधर्म काय आहेत याबद्दल, आमचा लेख सांगेल.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे भौतिक गुणधर्म

शुद्ध सल्फ्यूरिक ऍसिड किंवा मोनोहायड्रेट हे रंगहीन तेलकट द्रव आहे जे +10 डिग्री सेल्सियस तापमानात क्रिस्टलीय वस्तुमानात घट्ट होते. प्रतिक्रियांसाठी अभिप्रेत असलेल्या सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये 95% H 2 SO 4 असते आणि त्याची घनता 1.84 g/cm 3 असते. अशा ऍसिडचे 1 लिटर वजन 2 किलो असते. आम्ल -20°C वर कडक होते. 10.37°C तापमानात फ्यूजनची उष्णता 10.5 kJ/mol आहे.

केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडचे गुणधर्म विविध आहेत. उदाहरणार्थ, हे आम्ल पाण्यात विरघळताना, हायड्रेट्सच्या निर्मितीमुळे मोठ्या प्रमाणात उष्णता (19 kcal/mol) सोडली जाईल. हे हायड्रेट्स घन स्वरूपात कमी तापमानात द्रावणापासून वेगळे केले जाऊ शकतात.

सल्फ्यूरिक ऍसिड हे रासायनिक उद्योगातील सर्वात मूलभूत उत्पादनांपैकी एक आहे. हे खनिज खते (अमोनियम सल्फेट, सुपरफॉस्फेट), विविध क्षार आणि ऍसिडस्, डिटर्जंट्स आणि औषधे, कृत्रिम तंतू, रंग, स्फोटके यांच्या उत्पादनासाठी आहे. सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर धातू शास्त्रात (उदाहरणार्थ, युरेनियम धातूंचे विघटन), पेट्रोलियम पदार्थांच्या शुद्धीकरणासाठी, वायू सुकविण्यासाठी इ.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे रासायनिक गुणधर्म

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे रासायनिक गुणधर्म आहेत:

1. धातूंशी संवाद:
   • डायल्युट अॅसिड व्होल्टेजच्या मालिकेत हायड्रोजनच्या डावीकडे असलेल्या धातूंचे विरघळते, उदाहरणार्थ H 2 +1 SO 4 + Zn 0 \u003d H 2 O + Zn + 2 SO 4;
   • सल्फ्यूरिक ऍसिडचे ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म उत्तम आहेत. विविध धातूंशी संवाद साधताना (Pt, Au वगळता), ते H 2 S -2, S +4 O 2 किंवा S 0 पर्यंत कमी केले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ:
   • 2H 2 +6 SO 4 + 2Ag 0 = S +4 O 2 + Ag 2 +1 SO 4 + 2H 2 O;
   • 5H 2 +6 SO 4 + 8Na 0 \u003d H 2 S -2 + 4Na 2 +1 SO 4 + 4H 2 O;
2. एकाग्र आम्ल H 2 S +6 O 4 देखील कमी ऑक्सिडेशन अवस्थेसह सल्फर संयुगे मध्ये बदलताना, काही गैर-धातूंवर (गरम झाल्यावर) प्रतिक्रिया देते, उदाहरणार्थ:
   • 2H 2 S +6 O 4 + C 0 = 2S +4 O 2 + C +4 O 2 + 2H 2 O;
   • 2H 2 S +6 O 4 + S 0 = 3S +4 O 2 + 2H 2 O;
   • 5H 2 S +6 O 4 + 2P 0 = 2H 3 P +5 O 4 + 5S +4 O 2 + 2H 2 O;
3. मूलभूत ऑक्साईडसह:
   • H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O;
4. हायड्रॉक्साइडसह:
   • Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O;
   • 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O;
5. विनिमय प्रतिक्रियांमध्ये क्षारांशी संवाद:
   • H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d 2HCl + BaSO 4;

हे आम्ल आणि विरघळणारे सल्फेट निश्चित करण्यासाठी BaSO 4 (पांढरा अवक्षेपण, ऍसिडमध्ये अघुलनशील) ची निर्मिती वापरली जाते.

एक मोनोहायड्रेट एक ionizing सॉल्व्हेंट आहे ज्यामध्ये अम्लीय वर्ण असतो. त्यात अनेक धातूंचे सल्फेट विरघळवणे खूप चांगले आहे, उदाहरणार्थ:

• 2H 2 SO 4 + HNO 3 \u003d NO 2 + + H 3 O + + 2HSO 4 -;
• HClO 4 + H 2 SO 4 \u003d ClO 4 - + H 3 SO 4 +.

एक केंद्रित आम्ल हे एक बऱ्यापैकी मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे, विशेषत: जेव्हा गरम केले जाते, उदाहरणार्थ 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून काम करताना, सल्फ्यूरिक ऍसिड सामान्यतः SO 2 पर्यंत कमी केले जाते. परंतु ते S आणि अगदी H 2 S पर्यंत कमी केले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

मोनोहायड्रेट जवळजवळ वीज चालवू शकत नाही. याउलट, जलीय ऍसिड द्रावण चांगले कंडक्टर आहेत. सल्फ्यूरिक ऍसिड जोरदारपणे आर्द्रता शोषून घेते, म्हणून ते विविध वायू सुकविण्यासाठी वापरले जाते. डेसिकेंट म्हणून, सल्फ्यूरिक ऍसिड जोपर्यंत त्याच्या द्रावणावरील पाण्याच्या वाफेचा दाब वाळलेल्या वायूच्या दाबापेक्षा कमी असतो तोपर्यंत कार्य करते.

जर सल्फ्यूरिक ऍसिडचे पातळ द्रावण उकडलेले असेल तर त्यातून पाणी काढून टाकले जाईल, तर उकळत्या बिंदू 337 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत वाढेल, उदाहरणार्थ, जेव्हा 98.3% च्या एकाग्रतेमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड डिस्टिल्ड करणे सुरू केले जाते. याउलट, अधिक केंद्रित असलेल्या द्रावणांमधून, अतिरिक्त सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड बाष्पीभवन होते. ३३७ डिग्री सेल्सिअस तपमानावर उकळणारी वाफेचे आम्ल अंशतः SO 3 आणि H 2 O मध्ये विघटित होते, जे थंड झाल्यावर पुन्हा एकत्र केले जाईल. या आम्लाचा उच्च उत्कलन बिंदू गरम झाल्यावर वाष्पशील आम्लांना त्यांच्या क्षारांपासून वेगळे करण्यासाठी वापरण्यासाठी योग्य आहे.

ऍसिड हाताळणी खबरदारी

सल्फ्यूरिक ऍसिड हाताळताना, अत्यंत काळजी घेणे आवश्यक आहे. जेव्हा हे ऍसिड त्वचेच्या संपर्कात येते तेव्हा त्वचा पांढरी होते, नंतर तपकिरी आणि लालसरपणा दिसून येतो. सभोवतालच्या ऊतींना सूज येते. जर हे ऍसिड शरीराच्या कोणत्याही भागावर पडले तर ते पाण्याने त्वरीत धुवावे आणि जळलेल्या जागेवर सोडाच्या द्रावणाने वंगण घालावे.

आता तुम्हाला माहित आहे की सल्फ्यूरिक ऍसिड, ज्याचे गुणधर्म चांगले अभ्यासले गेले आहेत, ते विविध प्रकारचे उत्पादन आणि खाणकामासाठी अपरिहार्य आहे.