Ang sulfuric acid (H2SO4) ay isa sa mga pinakakinakaagnasan at mapanganib na kemikal na kilala sa tao, lalo na sa puro anyo. Ang chemically pure sulfuric acid ay isang mabigat na nakakalason na likido na may oily consistency, walang amoy at walang kulay. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng oksihenasyon ng sulfur dioxide (SO2) sa pamamagitan ng contact method.

Sa temperatura na + 10.5 °C, ang sulfuric acid ay nagiging isang frozen na mala-kristal na masa, sakim, tulad ng isang espongha, sumisipsip ng kahalumigmigan mula sa kapaligiran. Sa industriya at kimika, ang sulfuric acid ay isa sa mga pangunahing compound ng kemikal at sumasakop sa isang nangungunang posisyon sa mga tuntunin ng produksyon sa tonelada. Kaya naman ang sulfuric acid ay tinatawag na "blood of chemistry". Sa tulong ng sulfuric acid, nakukuha ang mga pataba, gamot, iba pang acid, malalaking pataba, at marami pang iba.

Pangunahing pisikal at kemikal na katangian ng sulfuric acid

1. Ang sulfuric acid sa dalisay nitong anyo (formula H2SO4), sa isang konsentrasyon na 100%, ay isang walang kulay na makapal na likido. Ang pinakamahalagang pag-aari ng H2SO4 ay ang mataas na hygroscopicity nito - ang kakayahang mag-alis ng tubig mula sa hangin. Ang prosesong ito ay sinamahan ng isang napakalaking paglabas ng init.
2. Ang H2SO4 ay isang malakas na acid.
3. Ang sulfuric acid ay tinatawag na monohydrate - naglalaman ito ng 1 mol ng H2O (tubig) bawat 1 mol ng SO3. Dahil sa mga kahanga-hangang katangian ng hygroscopic, ginagamit ito upang kunin ang kahalumigmigan mula sa mga gas.
4. Punto ng kumukulo - 330 ° C. Sa kasong ito, ang acid ay nabubulok sa SO3 at tubig. Densidad - 1.84. Punto ng pagkatunaw - 10.3 ° C /.
5. Ang puro sulfuric acid ay isang malakas na ahente ng oxidizing. Upang simulan ang redox reaksyon, ang acid ay dapat na pinainit. Ang resulta ng reaksyon ay SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. Depende sa konsentrasyon, iba ang reaksyon ng sulfuric acid sa mga metal. Sa isang dilute na estado, ang sulfuric acid ay may kakayahang i-oxidize ang lahat ng mga metal na nasa serye ng mga boltahe sa hydrogen. Ang isang pagbubukod ay ginawa bilang ang pinaka-lumalaban sa oksihenasyon. Ang dilute sulfuric acid ay tumutugon sa mga salts, bases, amphoteric at basic oxides. Ang puro sulfuric acid ay may kakayahang i-oxidize ang lahat ng mga metal sa serye ng mga boltahe, at pilak din.
7. Ang sulfuric acid ay bumubuo ng dalawang uri ng mga asing-gamot: acidic (hydrosulfates) at medium (sulfates)
8. Ang H2SO4 ay pumapasok sa isang aktibong reaksyon sa mga organikong sangkap at di-metal, at maaari nitong gawing karbon ang ilan sa mga ito.
9. Ang sulfuric anhydrite ay perpektong natutunaw sa H2SO4, at sa kasong ito ay nabuo ang oleum - isang solusyon ng SO3 sa sulfuric acid. Sa panlabas, ganito ang hitsura: umuusok na sulfuric acid, naglalabas ng sulfuric anhydrite.
10. Ang sulfuric acid sa mga may tubig na solusyon ay isang malakas na dibasic acid, at kapag ito ay idinagdag sa tubig, isang malaking halaga ng init ang pinakawalan. Kapag naghahanda ng mga dilute na solusyon ng H2SO4 mula sa mga puro, kinakailangang magdagdag ng mas mabibigat na acid sa tubig sa isang maliit na stream, at hindi kabaligtaran. Ginagawa ito upang maiwasan ang kumukulong tubig at pag-splash ng acid.

Puro at dilute sulfuric acids

Ang mga konsentradong solusyon ng sulfuric acid ay kinabibilangan ng mga solusyon mula sa 40%, na may kakayahang matunaw ang pilak o paleydyum.

Ang dilute sulfuric acid ay kinabibilangan ng mga solusyon na ang konsentrasyon ay mas mababa sa 40%. Ang mga ito ay hindi ganoong aktibong solusyon, ngunit nagagawa nilang tumugon sa tanso at tanso.

Pagkuha ng sulfuric acid

Ang produksyon ng sulfuric acid sa isang pang-industriya na sukat ay inilunsad noong ika-15 siglo, ngunit sa oras na iyon ay tinawag itong "vitriol". Kung ang naunang sangkatauhan ay kumonsumo lamang ng ilang sampu-sampung litro ng sulfuric acid, kung gayon sa modernong mundo ang pagkalkula ay napupunta sa milyun-milyong tonelada bawat taon.

Ang paggawa ng sulfuric acid ay isinasagawa sa industriya, at mayroong tatlo sa kanila:

1. paraan ng pakikipag-ugnayan.
2. paraan ng nitrous
3. Iba pang Pamamaraan

Pag-usapan natin nang detalyado ang bawat isa sa kanila.

paraan ng paggawa ng contact

Ang paraan ng pakikipag-ugnay sa paggawa ay ang pinakakaraniwan, at ginagawa nito ang mga sumusunod na gawain:

• Ito ay lumalabas na isang produkto na nakakatugon sa mga pangangailangan ng maximum na bilang ng mga mamimili.
• Sa panahon ng produksyon, ang pinsala sa kapaligiran ay nabawasan.

Sa paraan ng pakikipag-ugnay, ang mga sumusunod na sangkap ay ginagamit bilang mga hilaw na materyales:

• pyrite (sulfur pyrites);
• asupre;
• vanadium oxide (ang sangkap na ito ay nagiging sanhi ng papel ng isang katalista);
• hydrogen sulfide;
• sulfide ng iba't ibang mga metal.

Bago simulan ang proseso ng produksyon, ang mga hilaw na materyales ay inihanda. Upang magsimula, sa mga espesyal na pagdurog na halaman, ang pyrite ay napapailalim sa paggiling, na nagpapahintulot, dahil sa pagtaas sa lugar ng pakikipag-ugnay sa mga aktibong sangkap, upang mapabilis ang reaksyon. Ang pyrite ay sumasailalim sa paglilinis: ito ay ibinababa sa malalaking lalagyan ng tubig, kung saan ang mga basurang bato at lahat ng uri ng mga dumi ay lumulutang sa ibabaw. Ang mga ito ay tinanggal sa pagtatapos ng proseso.

Ang bahagi ng produksyon ay nahahati sa maraming yugto:

1. Pagkatapos ng pagdurog, ang pyrite ay nalinis at ipinadala sa hurno - kung saan ito ay pinaputok sa temperatura hanggang sa 800 ° C. Ayon sa prinsipyo ng counterflow, ang hangin ay ibinibigay sa silid mula sa ibaba, at tinitiyak nito na ang pyrite ay nasa isang suspendido na estado. Ngayon, ang prosesong ito ay tumatagal ng ilang segundo, ngunit mas maaga ay tumagal ng ilang oras upang sunog. Sa panahon ng proseso ng litson, ang mga basura ay lumilitaw sa anyo ng iron oxide, na inalis at pagkatapos ay inilipat sa mga negosyo ng industriya ng metalurhiko. Sa panahon ng pagpapaputok, ang singaw ng tubig, O2 at SO2 na mga gas ay pinakawalan. Kapag ang paglilinis mula sa singaw ng tubig at ang pinakamaliit na impurities ay nakumpleto, ang purong sulfur oxide at oxygen ay nakuha.
2. Sa ikalawang yugto, ang isang exothermic na reaksyon ay nagaganap sa ilalim ng presyon gamit ang isang vanadium catalyst. Ang pagsisimula ng reaksyon ay magsisimula kapag ang temperatura ay umabot sa 420 °C, ngunit maaari itong tumaas sa 550 °C upang mapataas ang kahusayan. Sa panahon ng reaksyon, nangyayari ang catalytic oxidation at ang SO2 ay nagiging SO3.
3. Ang kakanyahan ng ikatlong yugto ng produksyon ay ang mga sumusunod: ang pagsipsip ng SO3 sa absorption tower, kung saan nabuo ang oleum H2SO4. Sa form na ito, ang H2SO4 ay ibinubuhos sa mga espesyal na lalagyan (hindi ito tumutugon sa bakal) at handa na upang matugunan ang end user.

Sa panahon ng produksyon, tulad ng sinabi namin sa itaas, maraming thermal energy ang nabuo, na ginagamit para sa mga layunin ng pagpainit. Maraming sulfuric acid plant ang nag-i-install ng mga steam turbine na gumagamit ng exhaust steam upang makabuo ng karagdagang kuryente.

Nitrous na proseso para sa paggawa ng sulfuric acid

Sa kabila ng mga pakinabang ng paraan ng pakikipag-ugnay ng produksyon, na gumagawa ng mas puro at purong sulfuric acid at oleum, medyo maraming H2SO4 ang ginawa ng nitrous method. Sa partikular, sa mga halaman ng superphosphate.

Para sa produksyon ng H2SO4, ang sulfur dioxide ay gumaganap bilang paunang sangkap, kapwa sa contact at sa nitrous method. Ito ay partikular na nakuha para sa mga layuning ito sa pamamagitan ng pagsunog ng asupre o pag-ihaw ng mga sulfur na metal.

Ang conversion ng sulfur dioxide sa sulfurous acid ay binubuo sa oksihenasyon ng sulfur dioxide at pagdaragdag ng tubig. Mukhang ganito ang formula:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

Ngunit ang sulfur dioxide ay hindi direktang tumutugon sa oxygen, samakatuwid, sa paraan ng nitrous, ang oksihenasyon ng sulfur dioxide ay isinasagawa gamit ang nitrogen oxides. Ang mas mataas na mga oxide ng nitrogen (pinag-uusapan natin ang tungkol sa nitrogen dioxide NO2, nitrogen trioxide NO3) sa prosesong ito ay nabawasan sa nitric oxide NO, na pagkatapos ay muling na-oxidize ng oxygen sa mas mataas na mga oxide.

Ang produksyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng nitrous method ay technically formalized sa dalawang paraan:

• Kamara.
• Tore.

Ang paraan ng nitrous ay may ilang mga pakinabang at disadvantages.

Mga disadvantages ng nitrous method:

• Ito ay lumalabas na 75% sulfuric acid.
• Mababa ang kalidad ng produkto.
• Hindi kumpletong pagbabalik ng nitrogen oxides (dagdag ng HNO3). Ang kanilang mga emisyon ay nakakapinsala.
• Ang acid ay naglalaman ng bakal, nitrogen oxides at iba pang mga impurities.

Mga kalamangan ng paraan ng nitrous:

• Ang gastos ng proseso ay mas mababa.
• Ang posibilidad ng pagproseso ng SO2 sa 100%.
• Ang pagiging simple ng disenyo ng hardware.

Mga Pangunahing Halaman ng Sulfuric Acid ng Russia

Ang taunang produksyon ng H2SO4 sa ating bansa ay kinakalkula sa anim na numero - mga 10 milyong tonelada. Ang mga nangungunang producer ng sulfuric acid sa Russia ay mga kumpanya na, bilang karagdagan, ang pangunahing mga mamimili nito. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga kumpanya na ang larangan ng aktibidad ay ang paggawa ng mga mineral na pataba. Halimbawa, "Balakovo mineral fertilizers", "Ammophos".

Ang Crimean Titan, ang pinakamalaking producer ng titanium dioxide sa Silangang Europa, ay nagpapatakbo sa Armyansk, Crimea. Bilang karagdagan, ang halaman ay nakikibahagi sa paggawa ng sulfuric acid, mineral fertilizers, iron sulphate, atbp.

Ang sulfuric acid ng iba't ibang uri ay ginawa ng maraming pabrika. Halimbawa, ang sulfuric acid ng baterya ay ginawa ng: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom, atbp.

Ang Oleum ay ginawa ng UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez Production Association, atbp.

Ang sulfuric acid ng mataas na kadalisayan ay ginawa ng UCC Shchekinoazot, Component-Reaktiv.

Ang ginugol na sulfuric acid ay maaaring mabili sa mga halaman ZSS, HaloPolymer Kirovo-Chepetsk.

Ang mga komersyal na gumagawa ng sulfuric acid ay Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apat, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zinc Plant, Electrozinc, atbp.

Dahil sa katotohanan na ang pyrite ay ang pangunahing hilaw na materyal sa paggawa ng H2SO4, at ito ay isang pag-aaksaya ng mga negosyo sa pagpapayaman, ang mga supplier nito ay ang mga halaman ng pagpapayaman ng Norilsk at Talnakh.

Ang mga nangungunang posisyon sa mundo sa paggawa ng H2SO4 ay inookupahan ng USA at China, na nagkakahalaga ng 30 milyong tonelada at 60 milyong tonelada, ayon sa pagkakabanggit.

Saklaw ng sulfuric acid

Ang mundo taun-taon ay gumagamit ng humigit-kumulang 200 milyong tonelada ng H2SO4, kung saan ang isang malawak na hanay ng mga produkto ay ginawa. Ang sulfuric acid ay may karapatang hawak ang palad sa iba pang mga acid sa mga tuntunin ng pang-industriya na paggamit.

Tulad ng alam mo na, ang sulfuric acid ay isa sa pinakamahalagang produkto ng industriya ng kemikal, kaya ang saklaw ng sulfuric acid ay medyo malawak. Ang mga pangunahing gamit ng H2SO4 ay ang mga sumusunod:

• Ang sulfuric acid ay ginagamit sa malalaking volume para sa produksyon ng mga mineral fertilizers, at ito ay tumatagal ng halos 40% ng kabuuang tonelada. Para sa kadahilanang ito, ang mga halaman na gumagawa ng H2SO4 ay itinatayo sa tabi ng mga halaman ng pataba. Ang mga ito ay ammonium sulfate, superphosphate, atbp. Sa kanilang produksyon, ang sulfuric acid ay kinuha sa purong anyo nito (100% na konsentrasyon). Aabutin ng 600 litro ng H2SO4 upang makagawa ng isang toneladang ammophos o superphosphate. Ang mga pataba na ito ay kadalasang ginagamit sa agrikultura.
• Ang H2SO4 ay ginagamit sa paggawa ng mga pampasabog.
• Paglilinis ng mga produktong petrolyo. Upang makakuha ng kerosene, gasolina, mineral na langis, kinakailangan ang paglilinis ng hydrocarbon, na nangyayari sa paggamit ng sulfuric acid. Sa proseso ng pagdadalisay ng langis para sa paglilinis ng mga hydrocarbon, ang industriyang ito ay "kumukuha" ng hanggang 30% ng tonnage ng mundo ng H2SO4. Bilang karagdagan, ang bilang ng oktano ng gasolina ay nadagdagan ng sulfuric acid at ang mga balon ay ginagamot sa panahon ng paggawa ng langis.
• sa industriya ng metalurhiko. Ang sulfuric acid ay ginagamit sa metalurhiya upang alisin ang sukat at kalawang mula sa wire, sheet metal, gayundin upang mabawasan ang aluminyo sa paggawa ng mga non-ferrous na metal. Bago lagyan ng tanso, chromium o nickel ang mga ibabaw ng metal, ang ibabaw ay inukit ng sulfuric acid.
• Sa paggawa ng mga gamot.
• sa paggawa ng mga pintura.
• sa industriya ng kemikal. Ang H2SO4 ay ginagamit sa paggawa ng mga detergent, ethyl detergent, insecticides, atbp., at ang mga prosesong ito ay imposible kung wala ito.
• Upang makakuha ng iba pang kilalang mga acid, organic at inorganic na compound na ginagamit para sa mga layuning pang-industriya.

Sulfuric acid salts at ang mga gamit nito

Ang pinakamahalagang asin ng sulfuric acid ay:

• Glauber's salt Na2SO4 10H2O (crystalline sodium sulfate). Ang saklaw ng aplikasyon nito ay medyo malawak: ang paggawa ng baso, soda, sa beterinaryo na gamot at gamot.
• Ang Barium sulfate BaSO4 ay ginagamit sa paggawa ng goma, papel, puting mineral na pintura. Bilang karagdagan, ito ay kailangang-kailangan sa gamot para sa fluoroscopy ng tiyan. Ito ay ginagamit upang gumawa ng "barium porridge" para sa pamamaraang ito.
• Calcium sulfate CaSO4. Sa kalikasan, ito ay matatagpuan sa anyo ng dyipsum CaSO4 2H2O at anhydrite CaSO4. Gypsum CaSO4 2H2O at calcium sulfate ay ginagamit sa medisina at konstruksyon. Sa dyipsum, kapag pinainit sa isang temperatura na 150 - 170 ° C, ang bahagyang pag-aalis ng tubig ay nangyayari, bilang isang resulta kung saan ang sinunog na dyipsum, na kilala sa amin bilang alabastro, ay nakuha. Ang pagmamasa ng alabastro na may tubig sa pagkakapare-pareho ng batter, ang masa ay mabilis na tumigas at nagiging isang uri ng bato. Ito ang pag-aari ng alabastro na aktibong ginagamit sa gawaing pagtatayo: ang mga cast at molds ay ginawa mula dito. Sa gawaing plastering, ang alabastro ay kailangang-kailangan bilang isang panali. Ang mga pasyente ng mga departamento ng trauma ay binibigyan ng espesyal na pag-aayos ng mga solidong bendahe - ginawa ang mga ito batay sa alabastro.
• Ang ferrous vitriol FeSO4 7H2O ay ginagamit para sa paghahanda ng tinta, pagpapabinhi ng kahoy, at gayundin sa mga aktibidad sa agrikultura para sa pagkasira ng mga peste.
• Ang tawas KCr(SO4)2 12H2O, KAl(SO4)2 12H2O, atbp. ay ginagamit sa paggawa ng mga pintura at industriya ng balat (tanning).
• Marami sa inyo ang nakakaalam ng copper sulfate na CuSO4 5H2O. Ito ay isang aktibong katulong sa agrikultura sa paglaban sa mga sakit at peste ng halaman - isang may tubig na solusyon ng CuSO4 5H2O ay ginagamit upang mag-atsara ng butil at mag-spray ng mga halaman. Ginagamit din ito sa paghahanda ng ilang mga pinturang mineral. At sa pang-araw-araw na buhay ito ay ginagamit upang alisin ang amag mula sa mga dingding.
• Aluminum sulfate - ginagamit ito sa industriya ng pulp at papel.

Ang sulfuric acid sa dilute form ay ginagamit bilang isang electrolyte sa lead-acid na mga baterya. Bilang karagdagan, ginagamit ito upang makagawa ng mga detergent at pataba. Ngunit sa karamihan ng mga kaso, ito ay nagmumula sa anyo ng oleum - ito ay isang solusyon ng SO3 sa H2SO4 (maaari ding matagpuan ang iba pang mga formula ng oleum).

Kamangha-manghang katotohanan! Ang Oleum ay mas reaktibo kaysa sa puro sulfuric acid, ngunit sa kabila nito, hindi ito tumutugon sa bakal! Ito ay para sa kadahilanang ito na ito ay mas madaling transportasyon kaysa sa sulfuric acid mismo.

Ang saklaw ng paggamit ng "reyna ng mga asido" ay tunay na malakihan, at mahirap sabihin ang tungkol sa lahat ng paraan kung paano ito ginagamit sa industriya. Ginagamit din ito bilang isang emulsifier sa industriya ng pagkain, para sa paggamot ng tubig, sa synthesis ng mga pampasabog, at para sa maraming iba pang mga layunin.

Kasaysayan ng sulfuric acid

Sino sa atin ang hindi pa nakarinig ng blue vitriol? Kaya, ito ay pinag-aralan noong unang panahon, at sa ilang mga gawa ng simula ng isang bagong panahon, tinalakay ng mga siyentipiko ang pinagmulan ng vitriol at ang kanilang mga katangian. Ang Vitriol ay pinag-aralan ng Griyegong manggagamot na si Dioscorides, ang Romanong explorer ng kalikasan na si Pliny the Elder, at sa kanilang mga akda ay isinulat nila ang tungkol sa patuloy na mga eksperimento. Para sa mga layuning medikal, ang iba't ibang mga sangkap ng vitriol ay ginamit ng sinaunang manggagamot na si Ibn Sina. Kung paano ginamit ang vitriol sa metalurhiya ay binanggit sa mga gawa ng mga alchemist ng Sinaunang Greece na si Zosima mula sa Panopolis.

Ang unang paraan upang makakuha ng sulfuric acid ay ang proseso ng pagpainit ng potassium alum, at mayroong impormasyon tungkol dito sa alchemical literature ng XIII century. Sa oras na iyon, ang komposisyon ng alum at ang kakanyahan ng proseso ay hindi alam ng mga alchemist, ngunit noong ika-15 siglo, nagsimula silang makisali sa kemikal na synthesis ng sulfuric acid nang may layunin. Ang proseso ay ang mga sumusunod: ginagamot ng mga alchemist ang pinaghalong sulfur at antimony (III) sulfide Sb2S3 sa pamamagitan ng pag-init ng nitric acid.

Noong panahon ng medieval sa Europa, ang sulfuric acid ay tinawag na "vitriol oil", ngunit pagkatapos ay binago ang pangalan sa vitriol.

Noong ika-17 siglo, nakakuha si Johann Glauber ng sulfuric acid sa pamamagitan ng pagsunog ng potassium nitrate at native sulfur sa pagkakaroon ng singaw ng tubig. Bilang resulta ng oksihenasyon ng asupre na may nitrate, nakuha ang sulfur oxide, na tumutugon sa singaw ng tubig, at bilang isang resulta, nakuha ang isang madulas na likido. Ito ay langis ng vitriol, at ang pangalang ito para sa sulfuric acid ay umiiral hanggang sa araw na ito.

Ang parmasyutiko mula sa London, Ward Joshua, ay ginamit ang reaksyong ito para sa pang-industriya na produksyon ng sulfuric acid noong ika-tatlumpu ng ika-18 siglo, ngunit sa Middle Ages ang pagkonsumo nito ay limitado sa ilang sampu-sampung kilo. Ang saklaw ng paggamit ay makitid: para sa mga eksperimento sa alchemical, paglilinis ng mga mahahalagang metal at sa negosyong parmasyutiko. Ang puro sulfuric acid ay ginamit sa maliliit na dami sa paggawa ng mga espesyal na posporo na naglalaman ng bertolet salt.

Sa Russia, ang vitriol ay lumitaw lamang noong ika-17 siglo.

Sa Birmingham, England, inangkop ni John Roebuck ang pamamaraan sa itaas para sa paggawa ng sulfuric acid noong 1746 at inilunsad ang produksyon. Kasabay nito, gumamit siya ng malalakas na malalaking silid na may linyang tingga, na mas mura kaysa sa mga lalagyang salamin.

Sa industriya, ang pamamaraang ito ay humawak ng mga posisyon sa halos 200 taon, at 65% sulfuric acid ay nakuha sa mga silid.

Pagkaraan ng ilang sandali, pinahusay ng English Glover at ng French chemist na si Gay-Lussac ang proseso mismo, at nagsimulang makuha ang sulfuric acid na may konsentrasyon na 78%. Ngunit ang naturang acid ay hindi angkop para sa paggawa, halimbawa, ng mga tina.

Noong unang bahagi ng ika-19 na siglo, natuklasan ang mga bagong pamamaraan para sa pag-oxidize ng sulfur dioxide sa sulfuric anhydride.

Sa una, ito ay ginawa gamit ang nitrogen oxides, at pagkatapos ay ginamit ang platinum bilang isang katalista. Ang dalawang paraan ng pag-oxidize ng sulfur dioxide ay lalong bumuti. Ang oksihenasyon ng sulfur dioxide sa platinum at iba pang mga catalyst ay naging kilala bilang paraan ng pakikipag-ugnay. At ang oksihenasyon ng gas na ito na may nitrogen oxides ay tinawag na nitrous method para sa paggawa ng sulfuric acid.

Noon lamang 1831 na ang British acetic acid dealer na si Peregrine Philips ay nag-patent ng isang matipid na proseso para sa produksyon ng sulfur oxide (VI) at concentrated sulfuric acid, at siya ang kilala ngayon sa mundo bilang isang paraan ng pakikipag-ugnay para makuha ito.

Ang produksyon ng superphosphate ay nagsimula noong 1864.

Noong dekada otsenta ng ikalabinsiyam na siglo sa Europa, ang produksyon ng sulfuric acid ay umabot sa 1 milyong tonelada. Ang mga pangunahing producer ay Germany at England, na gumagawa ng 72% ng kabuuang dami ng sulfuric acid sa mundo.

Ang transportasyon ng sulfuric acid ay isang labor-intensive at responsableng gawain.

Ang sulfuric acid ay kabilang sa klase ng mga mapanganib na kemikal, at kapag nadikit sa balat ay nagdudulot ng matinding paso. Bilang karagdagan, maaari itong maging sanhi ng pagkalason sa kemikal ng isang tao. Kung ang ilang mga patakaran ay hindi sinusunod sa panahon ng transportasyon, kung gayon ang sulfuric acid, dahil sa likas na pagsabog nito, ay maaaring magdulot ng maraming pinsala sa kapwa tao at sa kapaligiran.

Ang sulfuric acid ay itinalaga ng hazard class 8 at ang transportasyon ay dapat isagawa ng mga espesyal na sinanay at sinanay na mga propesyonal. Ang isang mahalagang kondisyon para sa paghahatid ng sulfuric acid ay ang pagsunod sa mga espesyal na binuo na Mga Panuntunan para sa transportasyon ng mga mapanganib na kalakal.

Ang transportasyon sa pamamagitan ng kalsada ay isinasagawa ayon sa mga sumusunod na patakaran:

1. Para sa transportasyon, ang mga espesyal na lalagyan ay gawa sa isang espesyal na bakal na haluang metal na hindi tumutugon sa sulfuric acid o titanium. Ang ganitong mga lalagyan ay hindi nag-oxidize. Ang mapanganib na sulfuric acid ay dinadala sa mga espesyal na tangke ng kemikal na sulfuric acid. Ang mga ito ay naiiba sa disenyo at pinili sa panahon ng transportasyon depende sa uri ng sulfuric acid.
2. Kapag nagdadala ng fuming acid, ang mga dalubhasang isothermal thermos na tangke ay kinuha, kung saan ang kinakailangang temperatura ng rehimen ay pinananatili upang mapanatili ang mga kemikal na katangian ng acid.
3. Kung ang ordinaryong acid ay dinadala, pagkatapos ay pipiliin ang isang tangke ng sulfuric acid.
4. Ang transportasyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng kalsada, tulad ng fuming, anhydrous, concentrated, para sa mga baterya, glover, ay isinasagawa sa mga espesyal na lalagyan: mga tangke, bariles, lalagyan.
5. Ang transportasyon ng mga mapanganib na kalakal ay maaari lamang isagawa ng mga driver na may ADR certificate sa kanilang mga kamay.
6. Ang oras ng paglalakbay ay walang mga paghihigpit, dahil sa panahon ng transportasyon kinakailangan na mahigpit na sumunod sa pinahihintulutang bilis.
7. Sa panahon ng transportasyon, isang espesyal na ruta ang itinayo, na dapat tumakbo, na lumalampas sa mga mataong lugar at mga pasilidad ng produksyon.
8. Ang transportasyon ay dapat may mga espesyal na marka at palatandaan ng panganib.

Mapanganib na mga katangian ng sulfuric acid para sa mga tao

Ang sulfuric acid ay nagdudulot ng mas mataas na panganib sa katawan ng tao. Ang nakakalason na epekto nito ay nangyayari hindi lamang sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnay sa balat, ngunit sa pamamagitan ng paglanghap ng mga singaw nito, kapag ang sulfur dioxide ay inilabas. Nalalapat ang panganib sa:

• sistema ng paghinga;
• Integuments;
• Mga mucous membrane.

Ang pagkalasing ng katawan ay maaaring mapahusay ng arsenic, na kadalasang bahagi ng sulfuric acid.

Mahalaga! Tulad ng alam mo, kapag ang acid ay nadikit sa balat, ang matinding pagkasunog ay nangyayari. Hindi gaanong mapanganib ang pagkalason sa mga singaw ng sulfuric acid. Ang isang ligtas na dosis ng sulfuric acid sa hangin ay 0.3 mg lamang bawat 1 metro kuwadrado.

Kung ang sulfuric acid ay nakukuha sa mauhog lamad o sa balat, lumilitaw ang isang matinding paso, na hindi gumagaling nang maayos. Kung ang paso ay kahanga-hanga sa sukat, ang biktima ay nagkakaroon ng sakit sa paso, na maaaring humantong sa kamatayan kung ang kwalipikadong pangangalagang medikal ay hindi ibinigay sa isang napapanahong paraan.

Mahalaga! Para sa isang may sapat na gulang, ang nakamamatay na dosis ng sulfuric acid ay 0.18 cm lamang bawat 1 litro.

Siyempre, may problemang "maranasan para sa iyong sarili" ang nakakalason na epekto ng acid sa ordinaryong buhay. Kadalasan, ang pagkalason sa acid ay nangyayari dahil sa pagpapabaya sa kaligtasan ng industriya kapag nagtatrabaho sa isang solusyon.

Ang mass poisoning na may sulfuric acid vapor ay maaaring mangyari dahil sa mga teknikal na problema sa produksyon o kapabayaan, at nangyayari ang napakalaking paglabas sa atmospera. Upang maiwasan ang mga ganitong sitwasyon, gumagana ang mga espesyal na serbisyo, ang gawain kung saan ay kontrolin ang paggana ng produksyon kung saan ginagamit ang mapanganib na acid.

Ano ang mga sintomas ng pagkalasing ng sulfuric acid?

Kung ang acid ay kinain:

• Sakit sa rehiyon ng mga organ ng pagtunaw.
• Pagduduwal at pagsusuka.
• Paglabag sa dumi ng tao, bilang isang resulta ng malubhang karamdaman sa bituka.
• Malakas na pagtatago ng laway.
• Dahil sa nakakalason na epekto sa mga bato, ang ihi ay nagiging mamula-mula.
• Pamamaga ng larynx at lalamunan. May mga wheezing, namamaos. Ito ay maaaring humantong sa kamatayan mula sa inis.
• Lumilitaw ang mga brown spot sa gilagid.
• Nagiging asul ang balat.

Sa isang paso ng balat, maaaring mayroong lahat ng mga komplikasyon na likas sa isang sakit sa paso.

Kapag ang pagkalason sa mga pares, ang sumusunod na larawan ay sinusunod:

• Pagsunog ng mauhog lamad ng mga mata.
• Dumugo ang ilong.
• Burns ng mauhog lamad ng respiratory tract. Sa kasong ito, ang biktima ay nakakaranas ng isang malakas na sintomas ng sakit.
• Pamamaga ng larynx na may mga sintomas ng inis (kakulangan ng oxygen, ang balat ay nagiging asul).
• Kung malubha ang pagkalason, maaaring magkaroon ng pagduduwal at pagsusuka.

Mahalagang malaman! Ang pagkalason sa acid pagkatapos ng paglunok ay mas mapanganib kaysa sa pagkalasing mula sa paglanghap ng mga singaw.

Pangunang lunas at mga therapeutic procedure para sa pinsala ng sulfuric acid

Magpatuloy tulad ng sumusunod kapag nakikipag-ugnayan sa sulfuric acid:

• Tumawag muna ng ambulansya. Kung ang likido ay nakapasok sa loob, pagkatapos ay magsagawa ng gastric lavage na may maligamgam na tubig. Pagkatapos nito, sa maliliit na sips kakailanganin mong uminom ng 100 gramo ng mirasol o langis ng oliba. Bilang karagdagan, dapat mong lunukin ang isang piraso ng yelo, uminom ng gatas o sinunog na magnesia. Dapat itong gawin upang mabawasan ang konsentrasyon ng sulfuric acid at maibsan ang kalagayan ng tao.
• Kung ang acid ay nakapasok sa mga mata, banlawan ang mga ito ng tubig na tumatakbo, at pagkatapos ay tumulo ng isang solusyon ng dicaine at novocaine.
• Kung ang acid ay nakukuha sa balat, ang nasunog na lugar ay dapat na hugasan ng mabuti sa ilalim ng tubig na tumatakbo at may bendahe ng soda. Banlawan ng mga 10-15 minuto.
• Sa kaso ng pagkalason sa singaw, kailangan mong lumabas sa sariwang hangin, at banlawan din ang apektadong mauhog lamad ng tubig hangga't maaari.

Sa isang setting ng ospital, ang paggamot ay depende sa lugar ng paso at ang antas ng pagkalason. Ang kawalan ng pakiramdam ay isinasagawa lamang sa novocaine. Upang maiwasan ang pag-unlad ng isang impeksiyon sa apektadong lugar, ang isang kurso ng antibiotic therapy ay pinili para sa pasyente.

Sa pagdurugo ng o ukol sa sikmura, ang plasma ay tinuturok o isinasalin ang dugo. Ang pinagmulan ng pagdurugo ay maaaring alisin sa pamamagitan ng operasyon.

1. Ang sulfuric acid sa purong 100% na anyo nito ay matatagpuan sa kalikasan. Halimbawa, sa Italya, Sicily sa Dead Sea, maaari mong makita ang isang natatanging kababalaghan - ang sulfuric acid ay tumagos mula mismo sa ibaba! At narito kung ano ang mangyayari: pyrite mula sa crust ng lupa ay nagsisilbi sa kasong ito bilang isang hilaw na materyal para sa pagbuo nito. Ang lugar na ito ay tinatawag ding Lawa ng Kamatayan, at kahit ang mga insekto ay natatakot na lumipad dito!
2. Pagkatapos ng malalaking pagsabog ng bulkan, ang mga patak ng sulfuric acid ay madalas na matatagpuan sa atmospera ng daigdig, at sa mga ganitong kaso, ang "salarin" ay maaaring magdulot ng negatibong kahihinatnan para sa kapaligiran at maging sanhi ng malubhang pagbabago ng klima.
3. Ang sulfuric acid ay isang aktibong water absorber, kaya ginagamit ito bilang isang gas dryer. Noong unang panahon, upang maiwasan ang pag-fogging ng mga bintana sa mga silid, ang acid na ito ay ibinuhos sa mga garapon at inilagay sa pagitan ng mga pane ng mga pagbubukas ng bintana.
4. Ang sulfuric acid ang pangunahing sanhi ng acid rain. Ang pangunahing sanhi ng acid rain ay ang air pollution na may sulfur dioxide, at kapag natunaw sa tubig, ito ay bumubuo ng sulfuric acid. Sa turn, ang sulfur dioxide ay ibinubuga kapag ang mga fossil fuel ay sinusunog. Sa acid rains na pinag-aralan sa mga nakaraang taon, ang nilalaman ng nitric acid ay tumaas. Ang dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang pagbawas ng sulfur dioxide emissions. Sa kabila ng katotohanang ito, ang sulfuric acid ay nananatiling pangunahing sanhi ng acid rain.

Nag-aalok kami sa iyo ng isang seleksyon ng video ng mga kagiliw-giliw na mga eksperimento na may sulfuric acid.

Isaalang-alang ang reaksyon ng sulfuric acid kapag ito ay ibinuhos sa asukal. Sa mga unang segundo ng sulfuric acid na pumapasok sa flask na may asukal, ang pinaghalong dumidilim. Pagkatapos ng ilang segundo, nagiging itim ang substance. Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay susunod na mangyayari. Ang masa ay nagsimulang lumaki nang mabilis at umakyat mula sa prasko. Sa output, nakakakuha kami ng isang mapagmataas na sangkap, katulad ng porous na uling, na lumampas sa orihinal na dami ng 3-4 na beses.

Iminumungkahi ng may-akda ng video na ihambing ang reaksyon ng Coca-Cola sa hydrochloric acid at sulfuric acid. Kapag ang paghahalo ng Coca-Cola sa hydrochloric acid, walang nakikitang mga pagbabago sa visual, ngunit kapag hinaluan ng sulfuric acid, ang Coca-Cola ay nagsisimulang kumulo.

Ang isang kawili-wiling pakikipag-ugnayan ay maaaring maobserbahan kapag ang sulfuric acid ay nakukuha sa toilet paper. Ang toilet paper ay gawa sa selulusa. Kapag nakapasok ang acid, ang mga molekula ng selulusa ay agad na nasisira sa paglabas ng libreng carbon. Ang katulad na pagkasunog ay maaaring maobserbahan kapag ang acid ay napunta sa kahoy.

Nagdaragdag ako ng isang maliit na piraso ng potasa sa isang prasko na may puro acid. Sa unang segundo, ang usok ay inilabas, pagkatapos nito ang metal ay agad na sumiklab, nag-iilaw at sumasabog, na naghiwa-hiwalay.

Sa susunod na eksperimento, kapag ang sulfuric acid ay tumama sa isang posporo, ito ay sumiklab. Sa ikalawang bahagi ng eksperimento, ang aluminum foil ay nilulubog sa acetone at isang posporo sa loob. Mayroong isang agarang pag-init ng foil na may paglabas ng isang malaking halaga ng usok at ang kumpletong pagkatunaw nito.

Ang isang kagiliw-giliw na epekto ay sinusunod kapag ang baking soda ay idinagdag sa sulfuric acid. Agad na nagiging dilaw ang soda. Ang reaksyon ay nagpapatuloy sa mabilis na pagkulo at pagtaas ng dami.

Kami ay tiyak na hindi nagpapayo na isagawa ang lahat ng mga eksperimento sa itaas sa bahay. Ang sulfuric acid ay isang napaka kinakaing unti-unti at nakakalason na sangkap. Ang ganitong mga eksperimento ay dapat isagawa sa mga espesyal na silid na nilagyan ng sapilitang bentilasyon. Ang mga gas na inilabas sa mga reaksyon sa sulfuric acid ay lubhang nakakalason at maaaring magdulot ng pinsala sa respiratory tract at lason ang katawan. Bilang karagdagan, ang mga naturang eksperimento ay isinasagawa sa mga personal na kagamitan sa proteksiyon para sa balat at mga organ sa paghinga. Ingatan mo ang sarili mo!

DEPINISYON

walang tubig sulpuriko acid ay isang mabigat, malapot na likido na madaling nahahalo sa tubig sa anumang proporsyon: ang pakikipag-ugnayan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang napakalaking exothermic effect (~880 kJ / mol sa walang katapusang dilution) at maaaring humantong sa paputok na pagkulo at pag-splash ng pinaghalong kung tubig ay idinagdag sa acid; kaya naman napakahalaga na palaging gamitin ang reverse order sa paghahanda ng mga solusyon at idagdag ang acid sa tubig, dahan-dahan at may pagpapakilos.

Ang ilang mga pisikal na katangian ng sulfuric acid ay ibinibigay sa talahanayan.

Ang Anhydrous H 2 SO 4 ay isang kapansin-pansing compound na may hindi pangkaraniwang mataas na dielectric na pare-pareho at napakataas na electrical conductivity, na dahil sa ionic autodissociation (autoprotolysis) ng compound, pati na rin ang proton transfer relay conduction mechanism, na nagsisiguro sa daloy ng electric current sa pamamagitan ng malapot na likido na may malaking bilang ng mga hydrogen bond.

Talahanayan 1. Mga pisikal na katangian ng sulfuric acid.

Pagkuha ng sulfuric acid

Ang sulfuric acid ay ang pinakamahalagang kemikal na pang-industriya at ang pinakamurang bulk acid na ginawa saanman sa mundo.

Ang concentrated sulfuric acid ("vitriol oil") ay unang nakuha sa pamamagitan ng pag-init ng "green vitriol" FeSO 4 ×nH 2 O at ginugol sa malalaking dami upang makuha ang Na 2 SO 4 at NaCl.

Ang modernong proseso para sa paggawa ng sulfuric acid ay gumagamit ng catalyst na binubuo ng vanadium(V) oxide na may pagdaragdag ng potassium sulfate sa isang carrier ng silicon dioxide o diatomaceous earth. Ang sulfur dioxide SO 2 ay nakukuha sa pamamagitan ng pagsunog ng purong sulfur o sa pamamagitan ng pag-ihaw ng sulfide ore (pangunahin ang pyrite o ores ng Cu, Ni at Zn) sa proseso ng pagkuha ng mga metal na ito. Pagkatapos ang SO 2 ay na-oxidize sa trioxide, at pagkatapos ay ang sulfuric acid ay nakuha sa pamamagitan ng natutunaw sa tubig:

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).

Mga kemikal na katangian ng sulfuric acid

Ang sulfuric acid ay isang malakas na dibasic acid. Sa unang yugto, sa mga solusyon ng mababang konsentrasyon, halos ganap itong naghihiwalay:

H 2 SO 4 ↔H + + HSO 4 -.

Dissociation sa ikalawang yugto

HSO 4 - ↔H + + SO 4 2-

nagpapatuloy sa mas mababang lawak. Ang dissociation constant ng sulfuric acid sa ikalawang yugto, na ipinahayag sa mga tuntunin ng aktibidad ng ion, K 2 = 10 -2.

Bilang isang dibasic acid, ang sulfuric acid ay bumubuo ng dalawang serye ng mga asing-gamot: medium at acidic. Ang mga medium salt ng sulfuric acid ay tinatawag na sulfates, at ang acid salts ay tinatawag na hydrosulfates.

Ang sulfuric acid ay matakaw na sumisipsip ng singaw ng tubig at samakatuwid ay kadalasang ginagamit upang matuyo ang mga gas. Ang kakayahang sumipsip ng tubig ay nagpapaliwanag din ng pagkasunog ng maraming mga organikong sangkap, lalo na ang mga kabilang sa klase ng carbohydrates (fiber, asukal, atbp.), Kapag nalantad sa puro sulfuric acid. Ang sulfuric acid ay nag-aalis ng hydrogen at oxygen mula sa carbohydrates, na bumubuo ng tubig, at ang carbon ay inilabas sa anyo ng karbon.

Ang concentrated sulfuric acid, lalo na ang mainit, ay isang masiglang oxidizing agent. Ito ay nag-oxidize ng HI at HBr (ngunit hindi HCl) upang magbakante ng mga halogens, karbon sa CO 2 , sulfur sa SO 2 . Ang mga reaksyong ito ay ipinahayag ng mga equation:

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.

Ang pakikipag-ugnayan ng sulfuric acid sa mga metal ay nagpapatuloy nang iba depende sa konsentrasyon nito. Ang dilute sulfuric acid ay nag-oxidize sa hydrogen ion nito. Samakatuwid, nakikipag-ugnayan lamang ito sa mga metal na nasa serye ng mga boltahe lamang hanggang sa hydrogen, halimbawa:

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

Gayunpaman, ang tingga ay hindi natutunaw sa dilute acid dahil ang nagreresultang PbSO 4 na asin ay hindi matutunaw.

Ang concentrated sulfuric acid ay isang oxidizing agent dahil sa sulfur (VI). Ito ay nag-oxidize ng mga metal sa serye ng boltahe hanggang sa at kabilang ang pilak. Ang mga produkto ng pagbawas nito ay maaaring magkakaiba depende sa aktibidad ng metal at sa mga kondisyon (konsentrasyon ng acid, temperatura). Kapag nakikipag-ugnayan sa mga mababang-aktibong metal, tulad ng tanso, ang acid ay nababawasan sa SO 2:

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

Kapag nakikipag-ugnayan sa mas aktibong mga metal, ang mga produktong pampababa ay maaaring parehong dioxide at libreng sulfur at hydrogen sulfide. Halimbawa, kapag nakikipag-ugnayan sa zinc, maaaring mangyari ang mga reaksyon:

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.

Ang paggamit ng sulfuric acid

Ang paggamit ng sulfuric acid ay nag-iiba sa bawat bansa at mula dekada hanggang dekada. Kaya, halimbawa, sa USA, ang pangunahing lugar ng pagkonsumo ng H 2 SO 4 ay ang paggawa ng pataba (70%), na sinusundan ng paggawa ng kemikal, metalurhiya, pagdadalisay ng langis (~ 5% sa bawat lugar). Sa UK, ang pamamahagi ng pagkonsumo ayon sa industriya ay naiiba: 30% lamang ng H 2 SO 4 na ginawa ang ginagamit sa paggawa ng mga pataba, ngunit 18% ang napupunta sa mga pintura, pigment at dye intermediate, 16% sa paggawa ng kemikal, 12% sa sabon at detergent, 10 % para sa produksyon ng natural at artipisyal na mga hibla at 2.5% ay ginagamit sa metalurhiya.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Tukuyin ang masa ng sulfuric acid na maaaring makuha mula sa isang tonelada ng pyrite kung ang ani ng sulfur oxide (IV) sa roasting reaction ay 90%, at sulfur oxide (VI) sa catalytic oxidation ng sulfur (IV) ay 95% ng teoretikal.
Solusyon	Isulat natin ang equation ng reaksyon para sa pagpapaputok ng pyrite: 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2. Kalkulahin ang dami ng pyrite substance: 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. Dahil sa equation ng reaksyon ang koepisyent para sa sulfur dioxide ay dalawang beses na mas malaki kaysa sa koepisyent para sa FeS 2, ang teoretikal na posibleng dami ng sulfur oxide (IV) na sangkap ay: n (SO 2) theor \u003d 2 × n (FeS 2) \u003d 2 × 8.33 \u003d 16.66 kmol. At halos ang dami ng mole ng sulfur oxide (IV) na nakuha ay: n (SO 2) practice \u003d η × n (SO 2) theor \u003d 0.9 × 16.66 \u003d 15 kmol. Isulat natin ang equation ng reaksyon para sa oksihenasyon ng sulfur oxide (IV) sa sulfur oxide (VI): 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3. Ang theoretically posibleng dami ng sulfur oxide substance (VI) ay: n(SO 3) theor \u003d n (SO 2) practice \u003d 15 kmol. At halos ang dami ng mole ng sulfur oxide (VI) na nakuha ay: n(SO 3) practice \u003d η × n (SO 3) theor \u003d 0.5 × 15 \u003d 14.25 kmol. Isinulat namin ang equation ng reaksyon para sa paggawa ng sulfuric acid: SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4. Hanapin ang dami ng sulfuric acid substance: n (H 2 SO 4) \u003d n (SO 3) pagsasanay \u003d 14.25 kmol. Ang ani ng reaksyon ay 100%. Ang masa ng sulfuric acid ay: 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.
Sagot	Ang masa ng sulfuric acid ay 1397 kg

Ang sulfur trioxide ay karaniwang walang kulay na likido. Maaari rin itong umiral bilang yelo, fibrous na kristal, o gas. Kapag ang sulfur trioxide ay nalantad sa hangin, ang puting usok ay nagsisimulang ilabas. Ito ay isang mahalagang elemento ng naturang reaktibong sangkap bilang puro sulfuric acid. Ito ay isang malinaw, walang kulay, mamantika at lubhang kinakaing unti-unti na likido. Ginagamit ito sa paggawa ng mga pataba, pampasabog, iba pang mga asido, industriya ng langis, at mga lead-acid na baterya sa mga sasakyan.

Puro sulfuric acid: mga katangian

Ang sulfuric acid ay mahusay na natutunaw sa tubig, ay kinakaing unti-unti sa mga metal at tela, at chars kahoy at karamihan sa iba pang mga organic na mga sangkap sa contact. Ang pangmatagalang pagkakalantad sa mababang konsentrasyon o panandaliang pagkakalantad sa mataas na konsentrasyon ay maaaring magresulta sa masamang epekto sa kalusugan mula sa paglanghap.

Ang puro sulfuric acid ay ginagamit upang gumawa ng mga pataba at iba pang mga kemikal, sa pagdadalisay ng langis, sa paggawa ng bakal at bakal, at para sa marami pang ibang layunin. Dahil mayroon itong sapat na mataas na punto ng kumukulo, maaari itong magamit upang maglabas ng mas maraming volatile acid mula sa kanilang mga asin. Ang puro sulfuric acid ay may malakas na hygroscopic property. Minsan ito ay ginagamit bilang isang drying agent upang mag-dehydrate (mag-alis ng tubig sa pamamagitan ng kemikal na paraan) ng maraming compound, tulad ng carbohydrates.

Mga reaksyon ng sulfuric acid

Ang concentrated sulfuric acid ay tumutugon sa isang hindi pangkaraniwang paraan sa asukal, na nag-iiwan ng isang malutong na espongha na itim na masa ng carbon. Ang isang katulad na reaksyon ay sinusunod kapag nakalantad sa balat, selulusa at iba pang mga hibla ng halaman at hayop. Kapag ang concentrated acid ay hinaluan ng tubig, isang malaking halaga ng init ang inilabas, sapat na upang kumulo kaagad. Para sa pagbabanto, dapat itong idagdag nang dahan-dahan sa malamig na tubig na may patuloy na pagpapakilos upang limitahan ang pag-iipon ng init. Ang sulfuric acid ay tumutugon sa likido, na bumubuo ng mga hydrates na may binibigkas na mga katangian.

pisikal na katangian

Ang isang walang kulay at walang amoy na likido sa isang dilute na solusyon ay may maasim na lasa. Ang sulfuric acid ay lubhang agresibo kapag nakalantad sa balat at lahat ng mga tisyu ng katawan, na may direktang kontak ay nagdudulot ng matinding pagkasunog. Sa dalisay na anyo nito, ang H 2 SO4 ay hindi isang konduktor ng kuryente, ngunit ang sitwasyon ay nagbabago sa kabaligtaran na direksyon sa pagdaragdag ng tubig.

Ang ilang mga katangian ay ang molekular na timbang ay 98.08. Ang punto ng kumukulo ay 327 degrees Celsius, ang punto ng pagkatunaw ay -2 degrees Celsius. Ang sulfuric acid ay isang malakas na acid ng mineral at isa sa mga pangunahing produkto ng industriya ng kemikal dahil sa malawak na paggamit nito sa komersyo. Ito ay natural na nabuo mula sa oksihenasyon ng mga materyal na sulfide tulad ng iron sulfide.

Ang mga kemikal na katangian ng sulfuric acid (H 2 SO4) ay ipinakita sa iba't ibang mga reaksiyong kemikal:

1. Kapag nakikipag-ugnayan sa alkalis, dalawang serye ng mga asing-gamot ang nabuo, kabilang ang mga sulfate.
2. Tumutugon sa carbonates at bicarbonates upang bumuo ng mga asing-gamot at carbon dioxide (CO 2).
3. Iba ang epekto nito sa mga metal, depende sa temperatura at antas ng pagbabanto. Ang malamig at dilute ay nagbubunga ng hydrogen, mainit at puro nagbubunga ng SO 2 emissions.
4. Kapag kumukulo, ang solusyon ng H 2 SO4 (concentrated sulfuric acid) ay nabubulok sa sulfur trioxide (SO 3) at tubig (H 2 O). Kasama rin sa mga kemikal na katangian ang papel ng isang malakas na ahente ng oxidizing.

panganib sa sunog

Ang sulfuric acid ay lubos na reaktibo upang mag-apoy ng mga pinong nasusunog na materyales kapag nadikit. Kapag pinainit, ang mga lubhang nakakalason na gas ay nagsisimulang ilabas. Ito ay sumasabog at hindi tugma sa isang malaking bilang ng mga sangkap. Sa mataas na temperatura at presyon, maaaring mangyari ang medyo agresibong mga pagbabago sa kemikal at pagpapapangit. Maaaring marahas na tumugon sa tubig at iba pang mga likido, na nagiging sanhi ng pag-splash.

panganib sa kalusugan

Sinisira ng sulfuric acid ang lahat ng tisyu ng katawan. Ang paglanghap ng mga singaw ay maaaring magdulot ng malubhang pinsala sa baga. Ang pinsala sa mauhog lamad ng mga mata ay maaaring humantong sa kumpletong pagkawala ng paningin. Ang pagkakadikit sa balat ay maaaring magdulot ng matinding nekrosis. Kahit na ang ilang patak ay maaaring nakamamatay kung ang acid ay nakakakuha ng access sa windpipe. Ang talamak na pagkakalantad ay maaaring maging sanhi ng tracheobronchitis, stomatitis, conjunctivitis, gastritis. Maaaring mangyari ang gastric perforations at peritonitis, na sinamahan ng circulatory collapse. Ang sulfuric acid ay isang napaka-caustic substance na dapat hawakan nang may matinding pag-iingat. Ang mga palatandaan at sintomas sa pagkakalantad ay maaaring malubha at kinabibilangan ng paglalaway, matinding pagkauhaw, kahirapan sa paglunok, pananakit, pagkabigla, at pagkasunog. Ang suka ay karaniwang kulay ng giniling na kape. Ang talamak na pagkakalantad sa paglanghap ay maaaring magresulta sa pagbahin, pamamalat, pagkabulol, laryngitis, dyspnoea, pangangati sa paghinga at pananakit ng dibdib. Ang pagdurugo mula sa ilong at gilagid, pulmonary edema, talamak na brongkitis, at pulmonya ay maaari ding mangyari. Ang pagkakalantad sa balat ay maaaring magresulta sa matinding masakit na paso at dermatitis.

Pangunang lunas

1. Ilipat ang mga biktima sa sariwang hangin. Dapat iwasan ng mga emergency personnel ang pagkakalantad sa sulfuric acid habang ginagawa ito.
2. Suriin ang mga mahahalagang palatandaan, kabilang ang pulso at bilis ng paghinga. Kung ang pulso ay hindi nakita, magsagawa ng resuscitation, depende sa mga karagdagang pinsalang natanggap. Kung ang paghinga ay naroroon at mahirap, magbigay ng suporta sa paghinga.
3. Alisin ang maruming damit sa lalong madaling panahon.
4. Sa kaso ng pagkakadikit sa mga mata, banlawan ng maligamgam na tubig nang hindi bababa sa 15 minuto; para sa balat, hugasan ng sabon at tubig.
5. Kapag nakalanghap ng nakalalasong usok, banlawan ang iyong bibig ng maraming tubig, inumin at ipinagbabawal ang pagsusuka sa sarili.
6. Ihatid ang nasugatan sa isang medikal na pasilidad.

Heneral sistematiko
Pangalan sulpuriko acid Chem. pormula H2SO4 Mga Katangiang Pisikal Estado likido Molar mass 98.082 g/mol Densidad 1.8356 g/cm³ Katangiang thermal T. matunaw. -10.38°C T. kip. 279.6°C T. resp. hindi nasusunog °C Tiyak na init ng pagsasanib 10.73 J/kg Mga katangian ng kemikal pK a −3 Solubility sa tubig pinaghalo Mga katangian ng optical Repraktibo index 1,397 Istruktura Dipole moment 2,72 Pag-uuri Reg. Numero ng CAS 7664-93-9 PubChem Reg. Numero ng EINECS 616-954-1 Reg. Numero ng EC 231-639-5 RTECS WS5600000 Kaligtasan LD 50 510 mg/kg Lason Ang data ay batay sa mga karaniwang kundisyon (25 °C, 100 kPa) maliban kung iba ang nabanggit.

Naninigarilyo ang Oleum sa hangin

Ang Oleum ay isang malapot, madulas, walang kulay na likido o mababang natutunaw na mga kristal, na, gayunpaman, ay maaaring makakuha ng iba't ibang uri ng mga kulay dahil sa pagkakaroon ng mga impurities. Sa hangin, ito ay "naninigarilyo", tumutugon sa tubig, na naglalabas ng isang malaking halaga ng init. Ang konsentrasyon ng sulfuric anhydride ay maaaring mag-iba sa isang napakalawak na hanay: mula sa mga yunit hanggang sampu-sampung porsyento. Ang Oleum ay may mas malaking epekto sa pag-alis at pag-oxidizing ng tubig. Naglalaman din ang Oleum ng mga pyrosulfuric acid, na nakuha ng mga reaksyon:

H 2 S O 4 + S O 3 → H 2 S 2 O 7; (\displaystyle (\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. (\displaystyle (\mathsf (H_(2)SO_(4)+2SO_(3)\rightarrow H_(2)S_(3)O_(10))).)

Mga Katangiang Pisikal

Ang kumukulo na punto ng may tubig na mga solusyon ng sulfuric acid ay tumataas kasama ang konsentrasyon nito at umabot sa maximum sa isang nilalaman na 98.3% H 2 SO 4 . Kapag ginagamit ang talahanayan sa ibaba, dapat mo ring maging pamilyar sa mga talahanayan ng GOST 2184-77 (kasalukuyan) at GOST 2184-2013 tungkol sa mass fraction ng sulfur dioxide sa oleum bilang isang porsyento.

Mga katangian ng mga may tubig na solusyon ng sulfuric acid at oleum

% ng nilalaman ayon sa masa		Densidad sa 20 ℃, g/cm³	Punto ng pagkatunaw, ℃	Boiling point, ℃
H2SO4	SO 3 (libre)
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

Sa pagtaas ng temperatura, tumataas ang dissociation:

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

Ang equation para sa pagdepende sa temperatura ng equilibrium constant:

Ln ⁡ K p = 14.749 65 − 6.714 64 ln ⁡ 298 T − 8.101 61 ⋅ 10 4 T 2 − 9643 , 04 T − 9.457 10 ⁡ 298 T − 8.101 61 ⋅ 10 4 T 2 − 9643 , 04 T − 9.457 10 . (\displaystyle \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)).))))))) ))))

Sa ilalim ng normal na presyon, ang antas ng dissociation: 10⁻⁵ (373 K), 2.5 (473 K), 27.1 (573 K), 69.1 (673 K).

Ang density ng 100% sulfuric acid ay maaaring matukoy mula sa equation:

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

Sa pagtaas ng konsentrasyon ng mga solusyon sa sulfuric acid, ang kanilang kapasidad ng init ay bumababa at umabot sa isang minimum para sa 100% sulfuric acid; ang kapasidad ng init ng oleum ay tumataas sa pagtaas ng nilalaman ng SO₃.

Sa pagtaas ng konsentrasyon at pagbaba ng temperatura, bumababa ang thermal conductivity λ:

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,)))))) )))))))))

saan MULA SA- konsentrasyon ng sulfuric acid, sa%.

Ang oleum H₂SO₄·SO₃ ay may pinakamataas na lagkit; sa pagtaas ng temperatura, bumababa ang η. Ang electrical resistance ng sulfuric acid ay minimal sa isang konsentrasyon na 30 at 92% H 2 SO 4 at maximum sa isang konsentrasyon na 84 at 99.8% H₂SO₄. Para sa oleum, ang pinakamababang ρ ay nasa konsentrasyon na 10% SO₃. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang ρ ng sulfuric acid. Dielectric constant ng 100% sulfuric acid 101 (298.15 K), 122 (281.15 K); cryoscopic constant 6.12, ebulioscopic constant 5.33; ang diffusion coefficient ng sulfuric acid vapor sa hangin ay nag-iiba sa temperatura; D = 1,67⋅10 −5 T 3/2 cm²/s.

Ang bawat tao sa klase ng kimika ay nag-aral ng mga acid. Ang isa sa kanila ay tinatawag na sulfuric acid at itinalagang HSO 4. Tungkol sa kung ano ang mga katangian ng sulfuric acid, sasabihin ng aming artikulo.

Mga pisikal na katangian ng sulfuric acid

Ang purong sulfuric acid o monohydrate ay isang walang kulay na mamantika na likido na nagpapatigas sa isang mala-kristal na masa sa +10°C. Ang sulfuric acid na inilaan para sa mga reaksyon ay naglalaman ng 95% H 2 SO 4 at may density na 1.84 g/cm 3 . Ang 1 litro ng naturang acid ay tumitimbang ng 2 kg. Ang acid ay tumitigas sa -20°C. Ang init ng pagsasanib ay 10.5 kJ/mol sa temperaturang 10.37°C.

Ang mga katangian ng puro sulfuric acid ay iba-iba. Halimbawa, kapag natunaw ang acid na ito sa tubig, ang isang malaking halaga ng init (19 kcal / mol) ay ilalabas dahil sa pagbuo ng mga hydrates. Ang mga hydrates na ito ay maaaring ihiwalay mula sa solusyon sa mababang temperatura sa solidong anyo.

Ang sulfuric acid ay isa sa mga pinakapangunahing produkto sa industriya ng kemikal. Ito ay inilaan para sa produksyon ng mga mineral fertilizers (ammonium sulfate, superphosphate), iba't ibang mga asing-gamot at acids, detergents at mga gamot, artipisyal na mga hibla, tina, mga eksplosibo. Ginagamit din ang sulfuric acid sa metalurhiya (halimbawa, ang agnas ng uranium ores), para sa paglilinis ng mga produktong petrolyo, para sa pagpapatuyo ng mga gas, at iba pa.

Mga kemikal na katangian ng sulfuric acid

Ang mga kemikal na katangian ng sulfuric acid ay:

1. Pakikipag-ugnayan sa mga metal:
   • ang dilute acid ay natutunaw lamang ang mga metal na nasa kaliwa ng hydrogen sa isang serye ng mga boltahe, halimbawa H 2 +1 SO 4 + Zn 0 \u003d H 2 O + Zn + 2 SO 4;
   • ang oxidizing properties ng sulfuric acid ay mahusay. Kapag nakikipag-ugnayan sa iba't ibang mga metal (maliban sa Pt, Au), maaari itong bawasan sa H 2 S -2, S +4 O 2 o S 0, halimbawa:
   • 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. Ang concentrated acid H 2 S +6 O 4 ay tumutugon din (kapag pinainit) sa ilang hindi metal, habang nagiging mga sulfur compound na may mas mababang estado ng oksihenasyon, halimbawa:
   • 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. Sa mga pangunahing oksido:
   • H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O;
4. Sa hydroxides:
   • 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. Pakikipag-ugnayan sa mga asin sa mga reaksyon ng pagpapalitan:
   • H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d 2HCl + BaSO 4;

Ang pagbuo ng BaSO 4 (white precipitate, insoluble in acids) ay ginagamit upang matukoy ang acid na ito at mga natutunaw na sulfate.

Ang monohydrate ay isang ionizing solvent na may acidic na katangian. Napakahusay na matunaw ang mga sulfate ng maraming mga metal sa loob nito, halimbawa:

• 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 +.

Ang concentrated acid ay isang medyo malakas na oxidizing agent, lalo na kapag pinainit, halimbawa 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

Gumaganap bilang isang oxidizing agent, ang sulfuric acid ay karaniwang nababawasan sa SO 2 . Ngunit maaari itong bawasan sa S at maging sa H 2 S, halimbawa H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

Ang monohydrate ay halos hindi makapag-conduct ng kuryente. Sa kabaligtaran, ang mga solusyon sa aqueous acid ay mahusay na conductor. Ang sulfuric acid ay malakas na sumisipsip ng kahalumigmigan, kaya ginagamit ito upang matuyo ang iba't ibang mga gas. Bilang isang desiccant, ang sulfuric acid ay kumikilos hangga't ang presyon ng singaw ng tubig sa itaas ng solusyon nito ay mas mababa kaysa sa presyon nito sa pinatuyong gas.

Kung ang isang dilute na solusyon ng sulfuric acid ay pinakuluan, ang tubig ay aalisin mula dito, habang ang kumukulo na punto ay tataas sa 337 ° C, halimbawa, kapag ang sulfuric acid sa isang konsentrasyon na 98.3% ay sinimulang dalisayin. Sa kabaligtaran, mula sa mga solusyon na mas puro, ang sobrang sulfuric anhydride ay sumingaw. Ang steam na kumukulo sa temperatura na 337 ° C acid ay bahagyang nabubulok sa SO 3 at H 2 O, na, sa paglamig, ay muling pagsasamahin. Ang mataas na punto ng kumukulo ng acid na ito ay angkop para sa paggamit sa paghihiwalay ng pabagu-bago ng isip acids mula sa kanilang mga asing-gamot kapag pinainit.

Mga Pag-iingat sa Paghawak ng Acid

Kapag humahawak ng sulfuric acid, kailangang mag-ingat nang husto. Kapag nadikit ang acid na ito sa balat, nagiging puti ang balat, pagkatapos ay lilitaw ang kayumanggi at pamumula. Ang tissue sa paligid ay namamaga. Kung ang acid na ito ay dumating sa contact sa anumang bahagi ng katawan, dapat itong mabilis na hugasan ng tubig, at ang nasunog na lugar ay dapat na lubricated na may isang solusyon ng soda.

Ngayon alam mo na ang sulfuric acid, na ang mga katangian ay mahusay na pinag-aralan, ay kailangan lamang para sa iba't ibang produksyon at pagmimina.