Acidul sulfuric și proprietățile sale chimice. Proprietățile oxidante ale acidului sulfuric

Producția industrială de acid sulfuric a început în secolul al XV-lea - atunci această substanță a fost numită „vitriol”. Astăzi este o substanță solicitată care este utilizată pe scară largă în industrie. Dacă în zorii descoperirii acidului sulfuric, întreaga nevoie a omenirii pentru această substanță era de câteva zeci de litri, astăzi factura merge la milioane de tone pe an.

Acidul sulfuric pur (formula H2SO4) la o concentrație de 100% este un lichid gros, incolor. Proprietatea sa principală este higroscopicitatea ridicată, însoțită de degajare mare de căldură. Soluțiile concentrate includ soluții de la 40% - pot dizolva paladiul sau argintul. La o concentrație mai mică, substanța este mai puțin activă și reacționează, de exemplu, cu cuprul sau alama.

H2SO4 apare sub forma sa pură în natură. De exemplu, în Lacul Moart din Sicilia, acidul sulfuric curge din fund: în acest caz, pirita din Scoarta terestra. De asemenea, mici picături de acid sulfuric ajung adesea în atmosfera pământului după erupții vulcanice mari, caz în care H2SO4 poate provoca schimbări climatice semnificative.

Obținerea acidului sulfuric.

În ciuda prezenței acidului sulfuric în natură, cea mai mare parte a acestuia este produsă mod industrial.

Cea mai comună astăzi este metoda de contact producție: reduce daunele asupra mediu inconjuratorși obțineți un produs care este cel mai potrivit pentru toți consumatorii. Mai puțin populară este metoda de producție cu azot, care implică oxidarea cu oxid nitric.

Următoarele substanțe acționează ca materii prime în producția de contact:

Sulf;
pirită (pirite de sulf);
oxid de vanadiu (utilizat ca catalizator);
sulfuri de diferite metale;
sulfat de hidrogen.

Înainte de început proces de producție se pregătesc materii prime, timp în care, în primul rând, pirita este zdrobită în mașini speciale de zdrobire. Acest lucru vă permite să accelerați reacția datorită creșterii zonei de contact a substanțelor active. Apoi pirita este curățată: pentru aceasta, este scufundată în recipiente mari cu apă, în timp ce impuritățile și roca sterilă plutesc la suprafață, după care sunt îndepărtate.

Producția în sine poate fi împărțită în mai multe etape:

Pirita purificată după măcinare este încărcată în cuptor, unde este arsă la o temperatură de până la 800 de grade. De jos, aerul este furnizat în cameră conform principiului contracurent, datorită căruia perit este în stare suspendată. Anterior, o astfel de tragere avea loc în câteva ore, dar acum procesul durează câteva secunde. Deșeurile sub formă de oxid de fier, formate în timpul procesului de prăjire, sunt îndepărtate și trimise la întreprinderile metalurgice. În timpul arderii se eliberează gaze SO2 și O2, precum și vapori de apă. După curățarea de cele mai mici particule și vapori de apă, se obține oxigen și oxid de sulf pur.
În a doua etapă are loc o reacție exotermă sub presiune, în care este implicat un catalizator de vanadiu. Reacția începe la o temperatură de 420 de grade, dar pentru o eficiență mai mare poate fi ridicată la 550 de grade. În timpul reacției, are loc oxidarea catalitică și SO2 este transformat în SO
A treia etapă de producție este absorbția SO3 într-un turn de absorbție, având ca rezultat formarea de H2SO4 oleum, care este umplut în rezervoare și trimis către consumatori. Excesul de căldură în timpul producției este utilizat pentru încălzire.

Aproximativ 10 milioane de tone de H2SO4 sunt produse anual în Rusia. În același timp, principalii producători sunt companii care sunt și principalii consumatori ai săi. Practic, acestea sunt întreprinderi care produc îngrășăminte minerale, de exemplu, Ammophos, îngrășăminte minerale Balakovo. Deoarece pirita, care este principala materie primă, este un produs rezidual al întreprinderilor de îmbogățire, furnizorii săi sunt fabricile de îmbogățire Talnakh și Norilsk.

În lume, liderii în producția de H2SO4 sunt China și Statele Unite, producând anual 60, respectiv 30 de milioane de tone de substanță.

Utilizarea acidului sulfuric.

Industria globală consumă anual aproximativ 200 de milioane de tone de acid sulfuric pentru producerea multor tipuri de produse. În ceea ce privește utilizarea industrială, se află pe primul loc între toți acizii.

Producția de îngrășăminte. Principalul consumator de acid sulfuric (aproximativ 40%) este producția de îngrășăminte. De aceea, plantele producătoare de H2SO4 sunt construite în apropierea plantelor producătoare de îngrășăminte. Uneori fac parte din aceeași întreprindere cu un ciclu de producție comun. În această producție, se folosește acid pur cu concentrație de 100%. Pentru producerea unei tone de superfosfat sau ammofos, cel mai des folosit în agricultură, necesită aproximativ 600 de litri de acid sulfuric.
Purificarea hidrocarburilor. Producția de benzină, kerosen, uleiuri minerale de asemenea, nu se descurcă fără acid sulfuric. Această industrie consumă și aproximativ 30% din tot H2SO4 produs în lume, care în acest caz este folosit pentru purificare în procesul de rafinare a petrolului. De asemenea, tratează puțurile în timpul producției de petrol și crește numărul octanic al combustibilului.
Metalurgie. Acid sulfuric folosit în metalurgie pentru curățare tablă, sârmă și tot felul de semifabricate din rugină, calcar, precum și pentru restaurarea aluminiului în producția de metale neferoase. Folosit pentru gravarea suprafețelor metalice înainte de a le acoperi cu nichel, crom sau cupru.
Industria chimica. Cu ajutorul H2SO4 se produc mulți compuși organici și anorganici: acizi fosforici, fluorhidric și alți, sulfat de aluminiu, care este utilizat în industria celulozei și hârtiei. Fără el, este imposibil să se producă alcool etilic, medicamente, detergenti, insecticide și alte substanțe.

Domeniul de aplicare al H2SO4 este cu adevărat uriaș și este imposibil de a enumera toate modalitățile de utilizare industrială. De asemenea, este utilizat în purificarea apei, producția de coloranți, ca emulgator în industria alimentară, în sinteza explozivilor și în multe alte scopuri.

Acizii sunt compuși chimici formați din atomi de hidrogen și reziduuri acide, de exemplu, SO4, SO3, PO4 etc. Sunt anorganici și organici. Primele includ acid clorhidric, fosforic, sulfurat, azotic, sulfuric. La al doilea - acetic, palmitic, formic, stearic etc.

Ce este acidul sulfuric

Acest acid este format din doi atomi de hidrogen și un reziduu acid SO4. Are formula H2SO4.

Acidul sulfuric sau, așa cum este numit și sulfat, se referă la acizii dibazici anorganici care conțin oxigen. Această substanță este considerată una dintre cele mai agresive și active din punct de vedere chimic. În majoritatea reacțiilor chimice, acesta acționează ca un agent de oxidare. Acest acid poate fi folosit sub formă concentrată sau diluată, în aceste două cazuri are puțin diferit Proprietăți chimice.

Proprietăți fizice

Acidul sulfuric în condiții normale are o stare lichidă, punctul său de fierbere este de aproximativ 279,6 grade Celsius, punctul de îngheț când se transformă în cristale solide este de aproximativ -10 grade pentru sută la sută și aproximativ -20 pentru 95 la sută.

Acidul sulfat 100% pur este un ulei substanță lichidă inodor și incolor, care are o densitate aproape de două ori mai mare decât apa - 1840 kg / m3.

Proprietățile chimice ale acidului sulfat

Acidul sulfuric reacționează cu metalele, oxizii, hidroxizii și sărurile acestora. Diluat cu apă în diferite proporții, se poate comporta diferit, așa că haideți să aruncăm o privire mai atentă asupra proprietăților unei soluții concentrate și slabe de acid sulfuric separat.

soluție concentrată de acid sulfuric

O soluție concentrată este considerată a fi o soluție care conține 90% acid sulfat. O astfel de soluție de acid sulfuric este capabilă să reacționeze chiar și cu puțin metale active, precum și cu nemetale, hidroxizi, oxizi, săruri. Proprietățile unei astfel de soluții de acid sulfat sunt similare cu cele ale acidului azotat concentrat.

Interacțiunea cu metalele

În timpul reacției chimice a unei soluții concentrate de acid sulfat cu metale situate în dreapta hidrogenului din seria electrochimică a tensiunilor metalice (adică cu cele mai active), se formează următoarele substanțe: sulfatul metalului cu care are loc interacțiunea, apa și dioxidul de sulf. Metalele, ca urmare a interacțiunii cu care se formează substanțele enumerate, includ cuprul (cuprum), mercurul, bismutul, argintul (argentum), platina și aurul (aurumul).

Interacțiunea cu metale inactive

Cu metalele care sunt la stânga hidrogenului în seria de tensiune, acidul sulfuric concentrat se comportă puțin diferit. În urma unei astfel de reacții chimice, se formează următoarele substanțe: sulfat de un anumit metal, hidrogen sulfurat sau sulf pur și apă. Metalele cu care are loc o astfel de reacție includ și fierul (ferul), magneziul, manganul, beriliul, litiul, bariul, calciul și toate celelalte care se află în seria tensiunilor la stânga hidrogenului, cu excepția aluminiului, cromului, nichel și titan - cu ele acidul sulfat concentrat nu reacționează.

Interacțiunea cu nemetale

Această substanță este un agent oxidant puternic, prin urmare, este capabilă să participe la reacții chimice redox cu nemetale, cum ar fi, de exemplu, carbonul (carbonul) și sulful. Ca urmare a unor astfel de reacții, apa este în mod necesar eliberată. Când această substanță este adăugată la carbon, se eliberează și dioxid de carbon și dioxid de sulf. Și dacă adăugați acid la sulf, obțineți doar dioxid de sulf și apă. Într-o astfel de reacție chimică, acidul sulfat joacă rolul unui agent oxidant.

Interacțiunea cu substanțele organice

Carbonizarea se poate distinge printre reacțiile acidului sulfuric cu substanțele organice. Un astfel de proces are loc atunci când o anumită substanță se ciocnește de hârtie, zahăr, fibre, lemn etc. În acest caz, carbonul este eliberat în orice caz. Carbonul format în timpul reacției poate interacționa parțial cu acidul sulfuric în exces. Fotografia arată reacția zahărului cu o soluție de acid sulfat de concentrație medie.

Reacții cu sărurile

De asemenea, o soluție concentrată de H2SO4 reacționează cu sărurile uscate. În acest caz, are loc o reacție de schimb standard, în care se formează sulfat de metal, care a fost prezent în structura sării și un acid cu un reziduu care a fost în compoziția sării. Cu toate acestea, acidul sulfuric concentrat nu reacționează cu soluțiile sărate.

Interacțiunea cu alte substanțe

De asemenea, această substanță poate reacționa cu oxizii metalici și hidroxizii acestora, în aceste cazuri apar reacții de schimb, în primul se eliberează sulfat de metal și apă, în al doilea - la fel.

Proprietățile chimice ale unei soluții slabe de acid sulfat

Acidul sulfuric diluat reacționează cu multe substanțe și are aceleași proprietăți ca toți acizii. Acesta, spre deosebire de concentrat, interacționează doar cu metalele active, adică cele care se află în stânga hidrogenului într-o serie de tensiuni. În acest caz, are loc aceeași reacție de substituție, ca și în cazul oricărui acid. Aceasta eliberează hidrogen. De asemenea, o astfel de soluție acidă interacționează cu soluțiile sărate, în urma căreia are loc o reacție de schimb, deja discutată mai sus, cu oxizi - la fel ca concentrați, cu hidroxizi - la fel. Pe lângă sulfații obișnuiți, există și hidrosulfați, care sunt produsul interacțiunii hidroxidului și acidului sulfuric.

Cum să știi dacă o soluție conține acid sulfuric sau sulfați

Pentru a determina dacă aceste substanțe sunt prezente într-o soluție, se utilizează o reacție calitativă specială pentru ionii de sulfat, care vă permite să aflați. Constă în adăugarea în soluție de bariu sau compușii acestuia. Ca rezultat, se poate forma un precipitat culoare alba(sulfat de bariu), indicând prezența sulfaților sau a acidului sulfuric.

Cum se produce acidul sulfuric?

Cea mai comună metodă de producție industrială a acestei substanțe este extragerea acesteia din pirita de fier. Acest proces are loc în trei etape, fiecare dintre ele fiind o anumită reactie chimica. Să le luăm în considerare. În primul rând, se adaugă oxigen la pirit, rezultând formarea de oxid de fer și dioxid de sulf, care este folosit pentru reacții ulterioare. Această interacțiune are loc la temperatură ridicată. Urmează o etapă în care, prin adăugarea de oxigen în prezența unui catalizator, care este oxidul de vanadiu, se obține trioxid de sulf. Acum, în ultima etapă, la substanța rezultată se adaugă apă și se obțin acizi sulfatați. Acesta este cel mai comun proces de extracție industrială a acidului sulfat, acesta fiind folosit cel mai des deoarece pirita este cea mai accesibilă materie primă potrivită pentru sinteza substanței descrise în acest articol. Acidul sulfuric obținut printr-un astfel de proces este utilizat în diverse industrii - atât în industria chimică, cât și în multe altele, de exemplu, în rafinarea petrolului, prelucrarea minereului etc. Este adesea folosit și în tehnologia de fabricație a multor fibre sintetice.

DEFINIȚIE

anhidru acid sulfuric este o grea lichid vâscos, care este ușor miscibil cu apa în orice proporție: interacțiunea se caracterizează printr-un efect exotermic excepțional de mare (~880 kJ/mol la diluție infinită) și poate duce la fierbere explozivă și stropire a amestecului dacă se adaugă apă la acid; De aceea este atât de important să folosiți întotdeauna ordine inversăîn prepararea soluțiilor și se adaugă acidul în apă, încet și cu agitare.

Unele proprietăți fizice ale acidului sulfuric sunt prezentate în tabel.

H 2 SO 4 anhidru este un compus remarcabil cu o constantă dielectrică neobișnuit de mare și o conductivitate electrică foarte ridicată, care se datorează auto-disocierii ionice (autoprotoliza) a compusului, precum și mecanismului de conducere a releului de transfer de protoni care asigură curgerea. curent electric printr-un lichid vâscos un numar mare legături de hidrogen.

Tabelul 1. Proprietăți fizice acid sulfuric.

Obținerea de acid sulfuric

Acidul sulfuric este cel mai important produs chimic industrial și cel mai ieftin produs în volum mare acizi în orice țară a lumii.

Acidul sulfuric concentrat („ulei de vitriol”) a fost obținut mai întâi prin încălzirea „vitriolului verde” FeSO 4 × nH 2 O și a fost consumat în în număr mare pentru a obţine Na2SO4 şi NaCl.

Procesul modern de producere a acidului sulfuric folosește un catalizator constând din oxid de vanadiu (V) cu adăugare de sulfat de potasiu pe un purtător de dioxid de siliciu sau pământ de diatomee. Dioxidul de sulf SO 2 se obține prin arderea sulfului pur sau prin prăjirea minereului sulfurat (în primul rând pirită sau minereuri de Cu, Ni și Zn) în procesul de extracție a acestor metale, apoi SO 2 se oxidează la trioxid și apoi se obține acid sulfuric prin dizolvare in apa:

S + O2 → S02 (AH 0 - 297 kJ/mol);

S02 + ½ O2 → S03 (AH0 - 9,8 kJ/mol);

S03 + H20 → H2S04 (AH0 - 130 kJ/mol).

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric

Acidul sulfuric este un acid dibazic puternic. În prima etapă, în soluții de concentrație scăzută, se disociază aproape complet:

H2S04↔H++ + HSO4-.

Disocierea în a doua etapă

HSO 4 - ↔H + + SO 4 2-

procedează într-o măsură mai mică. Constanta de disociere a acidului sulfuric în a doua etapă, exprimată în termeni de activitate ionică, K 2 = 10 -2.

Ca acid dibazic, acidul sulfuric formează două serii de săruri: medii și acide. Sărurile medii ale acidului sulfuric se numesc sulfați, iar sărurile acide se numesc hidrosulfați.

Acidul sulfuric absoarbe cu lăcomie vaporii de apă și, prin urmare, este adesea folosit pentru a usca gazele. Capacitatea de absorbție a apei explică și carbonizarea multor substanțe organice, în special a celor aparținând clasei de carbohidrați (fibre, zahăr etc.), atunci când sunt expuse la acid sulfuric concentrat. Acidul sulfuric elimină hidrogenul și oxigenul din carbohidrați, care formează apă, iar carbonul este eliberat sub formă de cărbune.

Acidul sulfuric concentrat, mai ales fierbinte, este un agent oxidant puternic. Acesta oxidează HI și HBr (dar nu HCl) pentru a elibera halogeni, cărbunele la CO 2 , sulful la SO 2 . Aceste reacții sunt exprimate prin ecuațiile:

8HI + H2SO4 \u003d 4I2 + H2S + 4H2O;

2HBr + H2SO4 \u003d Br2 + SO2 + 2H2O;

C + 2H2SO4 \u003d CO2 + 2SO2 + 2H2O;

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

Interacțiunea acidului sulfuric cu metalele se desfășoară diferit în funcție de concentrația acestuia. Acidul sulfuric diluat se oxidează cu ionul său de hidrogen. Prin urmare, interacționează numai cu acele metale care se află în seria tensiunilor doar până la hidrogen, de exemplu:

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

Cu toate acestea, plumbul nu se dizolvă în acid diluat deoarece sarea de PbSO4 rezultată este insolubilă.

Acidul sulfuric concentrat este un agent oxidant datorat sulfului (VI). Oxidează metalele din seria de tensiune până la argint inclusiv. Produsele reducerii sale pot fi diferite in functie de activitatea metalului si de conditii (concentratia acidului, temperatura). Când interacționează cu metale slab active, cum ar fi cuprul, acidul este redus la SO 2:

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

Atunci când interacționează cu metale mai active, produsele de reducere pot fi atât dioxid, cât și sulf liber și hidrogen sulfurat. De exemplu, atunci când interacționați cu zincul, pot apărea reacții:

Zn + 2H2SO4 \u003d ZnSO4 + SO2 + 2H2O;

3Zn + 4H2S04 = 3ZnS04 + S↓ + 4H20;

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

Utilizarea acidului sulfuric

Utilizarea acidului sulfuric variază de la o țară la alta și de la un deceniu la altul. Deci, de exemplu, în SUA, principala zonă de consum de H 2 SO 4 este producția de îngrășăminte (70%), urmată de producție chimică, metalurgie, rafinarea petrolului (~5% în fiecare zonă). În Marea Britanie, distribuția consumului pe industrie este diferită: doar 30% din H 2 SO 4 produs este folosit în producția de îngrășăminte, dar 18% merge la vopsele, pigmenți și intermediari de colorare, 16% la producția chimică, 12% la săpun și detergenți, 10% pentru producția de fibre naturale și artificiale și 2,5% este utilizat în metalurgie.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Sarcina

Determinați masa de acid sulfuric care poate fi obținută dintr-o tonă de pirit dacă randamentul de oxid de sulf (IV) în reacția de prăjire este de 90%, iar oxidul de sulf (VI) în oxidarea catalitică a sulfului (IV) este de 95% a teoreticului.

Soluţie

Să scriem ecuația reacției pentru arderea piritei:

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Calculați cantitatea de substanță pirita:

n(FeS2) = m(FeS2) / M(FeS2);

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.

Deoarece în ecuația de reacție coeficientul pentru dioxidul de sulf este de două ori mai mare decât coeficientul pentru FeS 2, cantitatea teoretic posibilă de substanță oxid de sulf (IV) este:

n (SO 2) teoretic \u003d 2 × n (FeS 2) \u003d 2 × 8,33 \u003d 16,66 kmol.

Și practic, cantitatea de mol de oxid de sulf (IV) obținută este:

n (SO 2) se practică \u003d η × n (SO 2) teor \u003d 0,9 × 16,66 \u003d 15 kmol.

Să scriem ecuația de reacție pentru oxidarea oxidului de sulf (IV) la oxid de sulf (VI):

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.

Cantitatea teoretic posibilă de substanță oxid de sulf (VI) este:

n(SO 3) teoretic \u003d n (SO 2) se practică \u003d 15 kmol.

Și practic cantitatea de mol de oxid de sulf (VI) obținută este:

n(SO 3) se practică \u003d η × n (SO 3) teoretic \u003d 0,5 × 15 \u003d 14,25 kmol.

Scriem ecuația reacției pentru producerea acidului sulfuric:

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

Aflați cantitatea de substanță acid sulfuric:

n (H 2 SO 4) \u003d n (SO 3) se practică \u003d 14,25 kmoli.

Randamentul de reacție este de 100%. Masa acidului sulfuric este:

m (H 2 SO 4) \u003d n (H 2 SO 4) × M (H 2 SO 4);

M(H2S04) = 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.

Răspuns

Masa acidului sulfuric este de 1397 kg

Acid sulfuric, H2SO4, un acid dibazic puternic corespunzător celei mai înalte stări de oxidare a sulfului (+6). În condiții normale - un lichid gras uleios, incolor și inodor. În inginerie, acidul sulfuric este numit amestecurile sale atât cu apă, cât și cu anhidridă sulfuric. Dacă raportul molar SO3: H2O este mai mic de 1, atunci aceasta este o soluție apoasă de acid sulfuric, dacă este mai mare de 1, este o soluție de SO3 în acid sulfuric.

Depozitele naturale de sulf nativ sunt relativ mici. Conținutul total de sulf din scoarța terestră este de 0,1%. Sulful se găsește în petrol, cărbune, combustibil și gaze de ardere. Sulful se găsește cel mai adesea în natură sub formă de compuși cu zinc, cupru și alte metale. Trebuie remarcat faptul că ponderea piritelor și a sulfului în soldul total al materiilor prime cu acid sulfuric scade treptat, iar ponderea sulfului extras din diferite deșeuri crește treptat. Posibilitățile de obținere a acidului sulfuric din deșeuri sunt foarte semnificative. Utilizarea gazelor reziduale din metalurgia neferoasă face posibilă obținerea, fără costuri speciale, în sisteme de acid sulfuric pentru prăjirea materiilor prime care conțin sulf.

Proprietățile fizice și chimice ale acidului sulfuric

100% H2SO4 (SO3 x H2O) se numește monohidrat. Compusul nu fumează, în formă concentrată nu distruge metalele feroase, fiind în același timp unul dintre cei mai puternici acizi;

substanța are un efect dăunător asupra țesuturilor vegetale și animale, luând apă din acestea, în urma căreia sunt carbonizate.
cristalizează la 10,45 "C;
tkip 296,2 "C;
densitate 1,9203 g/cm3;
capacitate termică 1,62 J/g.

Acid sulfuric se amestecă cu H2O și SO3 în orice raport, formând compuși:

H2SO4 x 4 H2O (topitură - 28,36 "C),
H2SO4 x 3 H2O (topitură - 36,31 "C),
H2SO4 x 2 H2O (topitură - 39,60 "C),
H2SO4 x H2O (topitură - 8,48 "C),
H2SO4 x SO3 (H2S2O7 - acid disulfuric sau pirosulfuric, p.t. 35,15 "C) - oleum,
H2SO x 2S03 (H2S3O10 - acid trisulfuric, p.t. 1,20"C).

Când soluțiile apoase de acid sulfuric care conțin până la 70% H2SO4 sunt încălzite și fierte, numai vaporii de apă sunt eliberați în faza de vapori. Vaporii de acid sulfuric apar și deasupra soluțiilor mai concentrate. O soluție de 98,3% H2SO4 (amestec azeotrop) este complet distilată la fierbere (336,5 "C). Acidul sulfuric care conține mai mult de 98,3% H2SO4 eliberează vapori de SO3 când este încălzit.
Acidul sulfuric concentrat este un agent oxidant puternic. oxidează HI și HBr pentru a elibera halogeni. Când este încălzit, oxidează toate metalele, cu excepția metalelor Au și platină (cu excepția Pd). La rece, acidul sulfuric concentrat pasivează multe metale, inclusiv Pb, Cr, Ni, oțel, fontă. Acidul sulfuric diluat reacționează cu toate metalele (cu excepția Pb) care preced hidrogenul în seria de tensiuni, de exemplu: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.

Cum acid puternic H2SO4 înlocuiește acizii mai slabi din sărurile lor, cum ar fi acidul boric din borax:

Na2B4O7 + H2SO4 + 5 H2O = Na2SO4 + 4 H2BO3,

iar atunci când este încălzit, înlocuiește mai mulți acizi volatili, de exemplu:

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3.

Acid sulfuric elimină apa legată chimic din compușii organici care conțin grupări hidroxil - OH. Deshidratarea alcoolului etilic în prezența acidului sulfuric concentrat duce la producerea de etilenă sau dietileter. Carbonizarea zahărului, celulozei, amidonului și altor carbohidrați la contactul cu acidul sulfuric se explică și prin deshidratarea acestora. Ca dibazic, acidul sulfuric formează două tipuri de săruri: sulfați și hidrosulfați.

Punctul de îngheț al acidului sulfuric:
concentrație, %	temperatura de îngheț, „C
74,7	-20
76,4	-20
78,1	-20
79,5	-7,5
80,1	-8,5
81,5	-0,2
83,5	1,6
84,3	8,5
85,7	4,6
87,9	-9
90,4	-20
92,1	-35
95,6	-20

Materii prime pentru producerea acidului sulfuric

Materiile prime pentru producerea acidului sulfuric pot fi: sulful, pirita de sulf FeS2, gazele de eșapament din prăjirea oxidativă a minereurilor sulfurate Zn, Cu, Pb și alte metale care conțin SO2. În Rusia, cantitatea principală de acid sulfuric este obținută din pirite de sulf. FeS2 este ars în cuptoare unde se află în pat fluidizat. Acest lucru se realizează prin suflarea rapidă a aerului printr-un strat de pirite fin măcinate. Amestecul de gaz rezultat conține SO2, O2, N2, impurități de SO3, vapori de H2O, As2O3, SiO2 și altele și poartă mult praf de cenzură, din care gazele sunt curățate în precipitatoare electrostatice.

Metode de producere a acidului sulfuric

Acidul sulfuric se obține din SO2 în două moduri: azot (turn) și de contact.

metoda azotului

Prelucrarea SO2 în acid sulfuric prin metoda azotoasă se realizează în turnuri de producție - rezervoare cilindrice (15 m sau mai mult) umplute cu un ambalaj de inele ceramice. De sus, spre fluxul de gaz, se pulverizează „nitroză” - acid sulfuric diluat care conține acid nitrosil sulfuric NOOSO3H, obținut prin reacția:

N2O3 + 2 H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.

Oxidarea SO2 de către oxizii de azot are loc în soluție după absorbția acestuia de către nitroză. Nitroza este hidrolizată de apă:

NOOSO3H + H2O = H2SO4 + HNO2.

Dioxidul de sulf care intră în turnuri formează acid sulfuros cu apa:

SO2 + H2O = H2SO3.

Interacțiunea dintre HNO2 și H2SO3 duce la producerea de acid sulfuric:

2 HNO2 + H2SO3 = H2SO4 + 2 NO + H2O.

NO eliberat este transformat în turnul de oxidare în N2O3 (mai precis, într-un amestec de NO + NO2). De acolo, gazele intră în turnurile de absorbție, unde este furnizat acid sulfuric pentru a le întâlni de sus. Se formează nitroză, care este pompată în turnurile de producție. Astfel, se asigură continuitatea producției și ciclul oxizilor de azot. Pierderile lor inevitabile cu gazele de eșapament sunt completate prin adăugarea de HNO3.

Acidul sulfuric obținut prin metoda azotoasă are o concentrație insuficient de mare și conține impurități nocive (de exemplu, As). Producerea sa este însoțită de eliberarea de oxizi de azot în atmosferă („coada de vulpe”, numită așa pentru culoarea NO2).

metoda de contact

Principiul metodei de contact pentru producerea acidului sulfuric a fost descoperit în 1831 de P. Philips (Marea Britanie). Primul catalizator a fost platina. La sfârşitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea. s-a descoperit accelerarea oxidării SO2 la SO3 de către anhidrida de vanadiu V2O5. Studiile oamenilor de știință sovietici A. E. Adadurov, G. K. Boreskov și F. N. Yushkevich au jucat un rol deosebit de important în studiul acțiunii catalizatorilor de vanadiu și selecția lor.

Instalațiile moderne de acid sulfuric sunt construite pentru a funcționa conform metodei de contact. Ca bază a catalizatorului se folosesc oxizii de vanadiu cu adaosuri de SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO în diferite proporții. Toate masele de contact de vanadiu își arată activitatea numai la o temperatură nu mai mică de ~ 420 ° C. În aparatul de contact, gazul trece de obicei 4 sau 5 straturi din masa de contact.La producerea acidului sulfuric prin metoda de contact, prăjirea gazul se purifică preliminar de impuritățile care otrăvesc catalizatorul.reziduurile de praf se îndepărtează în turnuri de spălare irigate cu acid sulfuric.Se îndepărtează ceața din acidul sulfuric (format din SO3 și H2O prezent în amestecul de gaze) în precipitatoare electrostatice umede.Vaporii de H2O sunt absorbiți. prin acid sulfuric concentrat în turnuri de uscare. Amestecul SO2-aer trece apoi prin catalizator (masa de contact) și oxidat la SO3:

SO2 + 1/2 O2 = SO3.

SO3 + H2O = H2SO4.

În funcție de cantitatea de apă care intră în proces, se obține o soluție de acid sulfuric în apă sau oleum.
Aproximativ 80% din H2SO4 din lume este acum produs prin această metodă.

Utilizarea acidului sulfuric

Acidul sulfuric poate fi folosit pentru purificarea produselor petroliere din compuși organici sulfurați, nesaturați.

În metalurgie, acidul sulfuric este folosit pentru îndepărtarea depunerilor de pe sârmă, precum și a foilor înainte de cositorire și galvanizare (diluată), pentru decaparea diferitelor suprafețe metalice înainte de a le acoperi cu crom, cupru, nichel etc. Minereurile complexe sunt, de asemenea, descompuse cu acid sulfuric. (în special uraniu).

În sinteza organică, acidul sulfuric concentrat este o componentă necesară a amestecurilor de nitrare, precum și un agent de sulfurare în producerea multor coloranți și substanțe medicinale.

Acidul sulfuric este utilizat pe scară largă pentru producția de îngrășăminte, alcool etilic, fibre artificiale, caprolactamă, dioxid de titan, coloranți cu anilină și o serie de altele. compuși chimici.

Acidul sulfuric uzat (deșeuri) este folosit în industria chimică, metalurgică, prelucrarea lemnului și în alte industrii.Acidul sulfuric de baterii este utilizat în producția de surse de curent plumb-acid.

Acidul sulfuric (H2SO4) este unul dintre cei mai caustici acizi și reactivi periculoși, cunoscută omului mai ales în formă concentrată. Acidul sulfuric pur din punct de vedere chimic este un lichid toxic greu de consistență uleioasă, inodor și incolor. Obținut prin oxidare Acid gazos(SO2) cale de contact.

La o temperatură de + 10,5 °C, acidul sulfuric se transformă într-o masă cristalină sticloasă înghețată, lacom, ca un burete, absorbind umiditatea din mediu. În industrie și chimie, acidul sulfuric este unul dintre principalii compuși chimici și ocupă o poziție de lider în ceea ce privește producția în tone. De aceea, acidul sulfuric este numit „sângele chimiei”. Acidul sulfuric este folosit pentru a face îngrășăminte medicamentele, alți acizi, mari, îngrășăminte și multe altele.

Proprietățile fizice și chimice de bază ale acidului sulfuric

Acidul sulfuric în formă pură (formula H2SO4), la o concentrație de 100%, este un lichid gros incolor. Cea mai importantă proprietate a H2SO4 este higroscopicitatea sa ridicată - capacitatea de a elimina apa din aer. Acest proces este însoțit de o eliberare masivă de căldură.
H2SO4 este un acid puternic.
Acidul sulfuric se numește monohidrat - conține 1 mol de H2O (apă) la 1 mol de SO3. Datorită proprietăților sale higroscopice impresionante, este folosit pentru a extrage umiditatea din gaze.
Punct de fierbere - 330 ° C. În acest caz, acidul se descompune în SO3 și apă. Densitate - 1,84. Punct de topire - 10,3 ° C /.
Acidul sulfuric concentrat este un agent oxidant puternic. Pentru a începe reacția redox, acidul trebuie încălzit. Rezultatul reacției este SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
În funcție de concentrație, acidul sulfuric reacționează diferit cu metalele. În stare diluată, acidul sulfuric este capabil să oxideze toate metalele care se află în seria de tensiuni la hidrogen. Se face o excepție ca fiind cea mai rezistentă la oxidare. Acidul sulfuric diluat reacționează cu săruri, baze, oxizi amfoteri și bazici. Acidul sulfuric concentrat este capabil să oxideze toate metalele din seria de tensiuni, precum și argintul.
Acidul sulfuric formează două tipuri de săruri: acide (hidrosulfați) și medii (sulfați)
H2SO4 intră într-o reacție activă cu substanțele organice și nemetale, iar unele dintre ele le poate transforma în cărbune.
Anhidrita sulfurica este perfect solubila in H2SO4, iar in acest caz se formeaza oleum - o solutie de SO3 in acid sulfuric. În exterior, arată astfel: acid sulfuric fumos, eliberând anhidrit sulfuric.
Acidul sulfuric în soluții apoase este un acid dibazic puternic, iar atunci când este adăugat în apă, se eliberează o cantitate imensă de căldură. Când se prepară soluții diluate de H2SO4 din cele concentrate, este necesar să se adauge un acid mai greu la apă într-un flux mic, și nu invers. Acest lucru se face pentru a evita fierberea apei și stropirea cu acid.

Acizi sulfuric concentrați și diluați

Soluțiile concentrate de acid sulfuric includ soluții de la 40%, capabile să dizolve argintul sau paladiul.

Acidul sulfuric diluat include soluții a căror concentrație este mai mică de 40%. Acestea nu sunt soluții atât de active, dar sunt capabile să reacționeze cu alamă și cupru.

Obținerea de acid sulfuric

Producția de acid sulfuric la scară industrială a fost lansată în secolul al XV-lea, dar la acea vreme se numea „vitriol”. Dacă mai devreme omenirea consuma doar câteva zeci de litri de acid sulfuric, atunci în lumea modernă calculul merge la milioane de tone pe an.

Producția de acid sulfuric se realizează industrial și există trei dintre ele:

metoda de contact.
metoda azotului
Alte Metode

Să vorbim în detaliu despre fiecare dintre ele.

contact metoda de producție

Metoda de producție de contact este cea mai comună și îndeplinește următoarele sarcini:

Rezultă un produs care satisface nevoile numărului maxim de consumatori.
În timpul producției, daunele aduse mediului sunt reduse.

În metoda de contact, următoarele substanțe sunt utilizate ca materii prime:

pirită (pirite de sulf);
sulf;
oxid de vanadiu (această substanță determină rolul de catalizator);
sulfat de hidrogen;
sulfuri de diferite metale.

Înainte de începerea procesului de producție, materiile prime sunt pregătite în prealabil. Pentru început, în instalațiile speciale de zdrobire, pirita este supusă măcinarii, ceea ce permite, datorită creșterii zonei de contact a substanțelor active, accelerarea reacției. Pirita suferă purificare: este coborâtă în recipiente mari cu apă, timp în care roca sterilă și tot felul de impurități plutesc la suprafață. Ele sunt îndepărtate la sfârșitul procesului.

Partea de producție este împărțită în mai multe etape:

După zdrobire, pirita este curățată și trimisă la cuptor - unde este arsă la temperaturi de până la 800 ° C. Conform principiului contracurentului, aerul este furnizat camerei de jos, iar acest lucru asigură că pirita este în stare suspendată. Astăzi, acest proces durează câteva secunde, dar mai devreme era nevoie de câteva ore pentru a declanșa. În timpul procesului de prăjire, apar deșeuri sub formă de oxid de fier, care sunt îndepărtate și ulterior transferate la întreprinderi. industria metalurgică. În timpul arderii, se eliberează vapori de apă, gaze O2 și SO2. Când purificarea din vapori de apă și cele mai mici impurități este finalizată, se obține oxid de sulf pur și oxigen.
În a doua etapă are loc o reacție exotermă sub presiune folosind un catalizator de vanadiu. Începutul reacției începe când temperatura atinge 420 °C, dar poate fi crescută la 550 °C pentru a crește eficiența. În timpul reacției, are loc oxidarea catalitică și SO2 devine SO.
Esența celei de-a treia etape de producție este următoarea: absorbția SO3 în turnul de absorbție, în timpul căruia se formează oleum H2SO4. În această formă, H2SO4 este turnat în recipiente speciale (nu reacționează cu oțelul) și este gata să se întâlnească cu utilizatorul final.

În timpul producției, așa cum am spus mai sus, se generează multă energie termică, care este utilizată în scopuri de încălzire. Multe fabrici de acid sulfuric instalează turbine cu abur care folosesc aburul de evacuare pentru a genera electricitate suplimentară.

Proces nitros pentru producerea acidului sulfuric

În ciuda avantajelor metodei de producție prin contact, care produce acid sulfuric și oleum mai concentrat și mai pur, se produce destul de mult H2SO4 prin metoda azotoasă. În special, la plantele de superfosfat.

Pentru producerea de H2SO4, dioxidul de sulf actioneaza ca substanta initiala, atat la contact cat si in metoda azota. Se obține special în aceste scopuri prin arderea sulfului sau prăjirea metalelor sulfuroase.

Transformarea dioxidului de sulf în acid sulfuros constă în oxidarea dioxidului de sulf și adăugarea de apă. Formula arată astfel:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

Dar dioxidul de sulf nu reacționează direct cu oxigenul, prin urmare, prin metoda azotoasă, oxidarea dioxidului de sulf se realizează folosind oxizi de azot. Oxizi mai mari de azot (vorbim de dioxid de azot NO2, trioxid de azot NO3) la acest proces sunt reduse la oxid nitric NO, care ulterior este din nou oxidat de oxigen la oxizi superiori.

Producția de acid sulfuric prin metoda azotoasă este formalizată tehnic în două moduri:

Cameră.
Turn.

Metoda cu azot are o serie de avantaje și dezavantaje.

Dezavantajele metodei azotate:

Se pare că 75% acid sulfuric.
Calitatea produsului este scăzută.
Returul incomplet al oxizilor de azot (adaos de HNO3). Emisiile lor sunt dăunătoare.
Acidul conține fier, oxizi de azot și alte impurități.

Avantajele metodei azotate:

Costul procesului este mai mic.
Posibilitatea procesării SO2 la 100%.
Simplitatea designului hardware.

Principalele plante rusești de acid sulfuric

Producția anuală de H2SO4 în țara noastră este calculată în șase cifre - aproximativ 10 milioane de tone. Principalii producători de acid sulfuric din Rusia sunt companiile care sunt, în plus, principalii săi consumatori. Este despre despre firme al căror domeniu de activitate este emiterea îngrășăminte minerale. De exemplu, „Îngrășămintele minerale Balakovo”, „Ammophos”.

În Crimeea, în Armiansk, cel mai mare producător de dioxid de titan activează pe teritoriu a Europei de Est Titan Crimeea. În plus, planta este angajată în producția de acid sulfuric, îngrășăminte minerale, sulfat de fier etc.

acid sulfuric diferite feluri produs de multe fabrici. De exemplu, acidul sulfuric din baterii este produs de: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom etc.

Oleum este produs de UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez Production Association etc.

Acidul sulfuric de înaltă puritate este produs de UCC Shchekinoazot, Component-Reaktiv.

Acidul sulfuric uzat poate fi cumpărat de la fabricile ZSS, HaloPolymer Kirovo-Chepetsk.

Producătorii de acid sulfuric tehnic sunt Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zinc Plant, Electrozinc etc.

Datorită faptului că pirita este principala materie primă în producția de H2SO4, iar acesta este un deșeu al întreprinderilor de îmbogățire, furnizorii săi sunt fabricile de îmbogățire Norilsk și Talnakh.

Pozițiile de lider la nivel mondial în producția de H2SO4 sunt ocupate de SUA și China, care reprezintă 30 de milioane de tone, respectiv 60 de milioane de tone.

Domeniul de aplicare al acidului sulfuric

Lumea consumă anual aproximativ 200 de milioane de tone de H2SO4, din care se produce o gamă largă de produse. Acidul sulfuric deține pe bună dreptate palma printre alți acizi în ceea ce privește utilizarea industrială.

După cum știți deja, acidul sulfuric este unul dintre produse esentiale industria chimica, deci domeniul de aplicare al acidului sulfuric este destul de larg. Principalele utilizări ale H2SO4 sunt următoarele:

Acidul sulfuric este folosit în cantități uriașe pentru producerea de îngrășăminte minerale și este nevoie de aproximativ 40% din tonaj total. Din acest motiv, lângă instalațiile de îngrășăminte sunt construite plante producătoare de H2SO4. Acestea sunt sulfatul de amoniu, superfosfatul etc. În producția lor, acidul sulfuric este luat în formă pură (concentrație de 100%). Va fi nevoie de 600 de litri de H2SO4 pentru a produce o tonă de ammofos sau superfosfat. Aceste îngrășăminte sunt folosite mai ales în agricultură.
H2SO4 este folosit pentru a produce explozivi.
Purificarea produselor petroliere. Pentru a obține kerosen, benzină, uleiuri minerale, este necesară purificarea hidrocarburilor, care are loc cu utilizarea acidului sulfuric. În procesul de rafinare a petrolului pentru purificarea hidrocarburilor, această industrie „preia” până la 30% din tonajul mondial de H2SO4. În plus, numărul octanic al combustibilului este crescut cu acid sulfuric și puțurile sunt tratate în timpul producției de petrol.
în industria metalurgică. Acidul sulfuric este folosit în metalurgie pentru a îndepărta depunerile și rugina de pe sârmă, tablă, precum și pentru a reduce aluminiul în producția de metale neferoase. Înainte de acoperire suprafete metalice cupru, crom sau nichel, suprafața este gravată cu acid sulfuric.
La fabricarea medicamentelor.
în producția de vopsele.
în industria chimică. H2SO4 este utilizat în producția de detergenți, detergent etilic, insecticide etc., iar aceste procese sunt imposibile fără el.
Pentru a obține alți acizi cunoscuți, compuși organici și anorganici utilizați în scopuri industriale.

Sărurile acidului sulfuric și utilizările lor

Cele mai importante săruri ale acidului sulfuric sunt:

Sarea Glauber Na2SO4 10H2O (sulfat de sodiu cristalin). Domeniul de aplicare al acesteia este destul de mare: producția de sticlă, sifon, în medicina veterinară și în medicină.
Sulfatul de bariu BaSO4 este utilizat în producția de cauciuc, hârtie, vopsea minerală albă. În plus, este indispensabil în medicină pentru fluoroscopia stomacului. Este folosit pentru a face „terci de bariu” pentru această procedură.
Sulfat de calciu CaSO4. În natură, poate fi găsit sub formă de gips CaSO4 2H2O și anhidrit CaSO4. Gipsul CaSO4 2H2O și sulfatul de calciu sunt folosite în medicină și construcții. Cu gipsul, atunci când este încălzit la o temperatură de 150 - 170 ° C, are loc o deshidratare parțială, în urma căreia se obține gips ars, cunoscut la noi ca alabastru. Se frământă alabastru cu apă până la o consistență aluat lichid, masa se întărește rapid și se transformă într-un fel de piatră. Această proprietate a alabastrului este utilizată în mod activ în lucrările de construcții: turnate și matrițe sunt făcute din acesta. În lucrările de tencuială, alabastrul este indispensabil ca liant. Pacienților din secțiile de traumatologie li se oferă bandaje solide de fixare speciale - sunt realizate pe bază de alabastru.
Vitriolul feros FeSO4 7H2O este utilizat pentru prepararea cernelii, impregnarea lemnului, precum și în activitățile agricole pentru distrugerea dăunătorilor.
Alaunul KCr(SO4)2 12H2O, KAl(SO4)2 12H2O etc. sunt utilizate în producția de vopsele și în industria pielii (tăbăcire).
Mulți dintre voi cunosc sulfatul de cupru CuSO4 5H2O direct. Este un asistent activ în agricultură în lupta împotriva bolilor plantelor și a dăunătorilor - o soluție apoasă de CuSO4 5H2O este folosită pentru murarea cerealelor și pulverizarea plantelor. De asemenea, este folosit pentru prepararea unor vopsele minerale. Și în viața de zi cu zi este folosit pentru a îndepărta mucegaiul de pe pereți.
Sulfat de aluminiu - este folosit în industria celulozei și hârtiei.

Acidul sulfuric în formă diluată este folosit ca electrolit în bateriile plumb-acid. În plus, este folosit pentru a produce detergenți și îngrășăminte. Dar, în cele mai multe cazuri, vine sub formă de oleum - aceasta este o soluție de SO3 în H2SO4 (pot fi găsite și alte formule de oleum).

Informatie uimitoare! Oleum este mai reactiv decât acidul sulfuric concentrat, dar, în ciuda acestui fapt, nu reacționează cu oțelul! Din acest motiv, este mai ușor de transportat decât acidul sulfuric însuși.

Sfera de utilizare a „reginei acizilor” este cu adevărat pe scară largă și este dificil de spus despre toate modurile în care este utilizat în industrie. De asemenea, este folosit ca emulgator în industria alimentară, pentru tratarea apei, în sinteza explozivilor și în multe alte scopuri.

Istoria acidului sulfuric

Cine dintre noi nu a auzit niciodată de vitriol albastru? Deci, a fost studiat în antichitate, iar în unele lucrări începuturile nouă eră oamenii de știință au discutat despre originea vitriolului și proprietățile lor. Vitriolul a fost studiat de medicul grec Dioscoride, exploratorul roman al naturii Pliniu cel Bătrân, iar în scrierile lor au scris despre experimentele în curs. În scopuri medicale, diferitele substanțe vitriol au fost folosite de către vechiul vindecător Ibn Sina. Cum a fost folosit vitriolul în metalurgie a fost menționat în lucrările alchimiștilor din Grecia Antică Zosima din Panopolis.

Prima modalitate de a obține acid sulfuric este procesul de încălzire a alaunului de potasiu și există informații despre aceasta în literatura alchimică a secolului al XIII-lea. La acea vreme, compoziția alaunului și esența procesului nu erau cunoscute de alchimiști, dar deja în secolul al XV-lea au început să se angajeze în mod intenționat în sinteza chimică a acidului sulfuric. Procesul a fost următorul: alchimiștii au tratat un amestec de sulfură de sulf și antimoniu (III) Sb2S3 prin încălzire cu acid azotic.

În epoca medievală în Europa, acidul sulfuric era numit „ulei de vitriol”, dar apoi numele s-a schimbat în vitriol.

În secolul al XVII-lea, Johann Glauber, ca urmare a arderii azotat de potasiu iar sulful nativ în prezența vaporilor de apă a primit acid sulfuric. Ca urmare a oxidării sulfului cu nitrat, s-a obţinut oxid de sulf care a reacţionat cu vaporii de apă şi, ca urmare, s-a obţinut un lichid uleios. Era ulei de vitriol, iar acest nume pentru acid sulfuric există până astăzi.

Farmacistul din Londra, Ward Joshua, în anii treizeci ai secolului al XVIII-lea a folosit această reacție la productie industriala acid sulfuric, dar în Evul Mediu consumul acestuia era limitat la câteva zeci de kilograme. Domeniul de utilizare a fost restrâns: pentru experimente alchimice, purificarea metalelor prețioase și în afacerile farmaceutice. Acidul sulfuric concentrat era folosit în cantități mici la fabricarea chibriturilor speciale care conțineau sare de bertolet.

În Rusia, vitriolul a apărut abia în secolul al XVII-lea.

În Birmingham, Anglia, John Roebuck a adaptat metoda de mai sus pentru producerea acidului sulfuric în 1746 și a lansat producția. În același timp, a folosit camere puternice, mari, căptușite cu plumb, care erau mai ieftine decât recipientele din sticlă.

În industrie, această metodă a deținut funcții timp de aproape 200 de ani, iar în camere s-a obținut acid sulfuric 65%.

După un timp, englezul Glover și chimistul francez Gay-Lussac au îmbunătățit procesul în sine, iar acidul sulfuric a început să fie obținut cu o concentrație de 78%. Dar un astfel de acid nu era potrivit pentru producerea, de exemplu, de coloranți.

La începutul secolului al XIX-lea, au fost descoperite noi metode de oxidare a dioxidului de sulf în anhidridă sulfurică.

Inițial, acest lucru a fost făcut folosind oxizi de azot, iar apoi platina a fost folosită ca catalizator. Aceste două metode de oxidare a dioxidului de sulf s-au îmbunătățit în continuare. Oxidarea dioxidului de sulf pe platină și alți catalizatori a devenit cunoscută ca metoda de contact. Și oxidarea acestui gaz cu oxizi de azot a fost numită metoda azotoasă pentru producerea acidului sulfuric.

Abia în 1831, comerciantul britanic de acid acetic Peregrine Philips a brevetat un procedeu economic de producere a oxidului de sulf (VI) și a acidului sulfuric concentrat, iar el este cel care este astăzi cunoscut în lume ca metodă de contact pentru obținerea acestuia.

Producția de superfosfat a început în 1864.

În anii optzeci ai secolului al XIX-lea în Europa, producția de acid sulfuric a ajuns la 1 milion de tone. Principalii producători au fost Germania și Anglia, producând 72% din volumul total de acid sulfuric din lume.

Transportul acidului sulfuric este o întreprindere responsabilă și intensivă în muncă.

Acidul sulfuric aparține clasei de substanțe chimice periculoase, iar la contactul cu pielea provoacă arsuri grave. În plus, poate provoca otrăvire chimică a unei persoane. Dacă în timpul transportului nu sunt respectate anumite reguli, apoi acidul sulfuric, datorită explozivității sale, poate provoca foarte multe daune atât oamenilor, cât și mediului.

Acidului sulfuric i s-a atribuit o clasă de pericol 8, iar transportul trebuie efectuat de către profesioniști special instruiți și instruiți. O condiție importantă pentru livrarea acidului sulfuric este respectarea Regulilor special dezvoltate pentru transportul mărfurilor periculoase.

Transport Cu mașina se desfășoară conform următoarelor reguli:

Pentru transport, containerele speciale sunt realizate dintr-un aliaj de oțel special care nu reacționează cu acidul sulfuric sau titanul. Astfel de recipiente nu se oxidează. Acidul sulfuric periculos este transportat în rezervoare chimice speciale pentru acid sulfuric. Ele diferă ca design și sunt selectate în timpul transportului în funcție de tipul de acid sulfuric.
La transportul acidului fumos se iau rezervoare termoizoterme specializate, în care se menține regimul de temperatură necesar pentru păstrarea proprietăților chimice ale acidului.
Dacă acidul obișnuit este transportat, atunci este selectat un rezervor de acid sulfuric.
Transportul rutier al acidului sulfuric, cum ar fi fuming, anhidru, concentrat, pentru baterii, mănuși, se realizează în containere speciale: cisterne, butoaie, containere.
Transportul mărfurilor periculoase poate fi efectuat numai de către conducătorii auto care au în mână un certificat ADR.
Timpul de călătorie nu are restricții, deoarece în timpul transportului este necesar să se respecte cu strictețe viteza admisă.
În timpul transportului, se construiește o rută specială, care ar trebui să circule, ocolind locurile aglomerate și instalațiile de producție.
Transportul trebuie să aibă marcaje speciale și semne de pericol.

Proprietăți periculoase ale acidului sulfuric pentru oameni

Acidul sulfuric prezintă un pericol crescut pentru corpul uman. Efectul său toxic apare nu numai prin contactul direct cu pielea, ci și prin inhalarea vaporilor acesteia, atunci când se eliberează dioxid de sulf. Pericolul se aplică la:

sistemul respirator;
Tegumente;
Membrana mucoasă.

Intoxicarea organismului poate fi intensificată de arsen, care face adesea parte din acidul sulfuric.

Important! După cum știți, atunci când acidul intră în contact cu pielea, apar arsuri severe. Nu mai puțin periculoasă este otrăvirea cu vapori de acid sulfuric. O doză sigură de acid sulfuric în aer este de numai 0,3 mg pe 1 metru pătrat.

Dacă acidul sulfuric ajunge pe mucoase sau pe piele, apare o arsură gravă, care nu se vindecă bine. Dacă arsura este impresionantă ca amploare, victima dezvoltă o boală de arsuri, care poate duce chiar la deces, dacă îngrijirea medicală calificată nu este acordată în timp util.

Important! Pentru un adult, doza letală de acid sulfuric este de numai 0,18 cm pe 1 litru.

Desigur, „experimentați singur” efectul toxic al acidului în viață obișnuită problematic. Cel mai adesea, intoxicația cu acid apare din cauza neglijării siguranței industriale atunci când se lucrează cu o soluție.

Otrăvirea în masă cu vapori de acid sulfuric poate apărea din cauza unor probleme tehnice în producție sau din neglijență și are loc o eliberare masivă în atmosferă. Pentru a preveni astfel de situații, funcționează servicii speciale, a căror sarcină este de a controla funcționarea producției în care se utilizează acid periculos.

Care sunt simptomele intoxicației cu acid sulfuric?

Dacă acidul a fost ingerat:

Durere în regiunea organelor digestive.
Greață și vărsături.
Încălcarea scaunului, ca urmare a unor tulburări intestinale severe.
Secreție puternică de salivă.
Din cauza efectelor toxice asupra rinichilor, urina devine rosiatica.
Umflarea laringelui și a gâtului. Există șuierături, răgușeală. Acest lucru poate duce la moarte prin sufocare.
Pe gingii apar pete maronii.
Pielea devine albastră.

Cu o arsură piele pot exista toate complicațiile inerente bolii arsurilor.

La otrăvirea în perechi, se observă următoarea imagine:

Arsura membranei mucoase a ochilor.
Sângerare din nas.
Arsuri ale membranelor mucoase ale tractului respirator. În acest caz, victima are un simptom puternic de durere.
Umflarea laringelui cu simptome de sufocare (lipsa oxigenului, pielea devine albastră).
Dacă otrăvirea este severă, atunci pot apărea greață și vărsături.

Este important de știut! Otrăvirea cu acid după ingerare este mult mai periculoasă decât intoxicația prin inhalarea vaporilor.

Primul ajutor și proceduri terapeutice pentru deteriorarea acidului sulfuric

În contact cu acidul sulfuric, procedați după cum urmează:

Sunați mai întâi o ambulanță. Dacă lichidul a intrat înăuntru, atunci faceți o spălătură gastrică cu apă caldă. După aceea, cu înghițituri mici va trebui să bei 100 de grame de floarea soarelui sau ulei de masline. În plus, ar trebui să înghiți o bucată de gheață, să bei lapte sau magnezie arsă. Acest lucru trebuie făcut pentru a reduce concentrația de acid sulfuric și pentru a atenua condiția umană.
Dacă acidul intră în ochi, clătiți-i. apa curgatoare, iar apoi picurați cu o soluție de dicaină și novocaină.
Dacă acidul ajunge pe piele, zona arsă trebuie spălată bine sub jet de apă și bandată cu sifon. Clătiți timp de aproximativ 10-15 minute.
În caz de otrăvire cu vapori, trebuie să mergeți la Aer proaspat, precum și clătiți, pe cât posibil, mucoasele afectate cu apă.

Într-un cadru spitalicesc, tratamentul va depinde de zona arsului și de gradul de otrăvire. Anestezia se efectuează numai cu novocaină. Pentru a evita dezvoltarea unei infecții în zona afectată, este selectat un curs de terapie cu antibiotice pentru pacient.

În sângerările gastrice, se injectează plasmă sau se transfuzează sânge. Sursa de sângerare poate fi îndepărtată chirurgical.

Acidul sulfuric în forma sa pură 100% se găsește în natură. De exemplu, în Italia, Sicilia în Marea Moartă, puteți vedea un fenomen unic - acidul sulfuric se scurge chiar de jos! Și iată ce se întâmplă: pirita din scoarța terestră servește în acest caz drept materie primă pentru formarea ei. Acest loc este numit și Lacul Morții și chiar și insectelor le este frică să zboare până la el!
După mari erupții vulcanice, picăturile de acid sulfuric pot fi adesea găsite în atmosfera pământului, iar în astfel de cazuri, „vinovatul” poate aduce consecințe negative asupra mediului și poate provoca schimbări climatice grave.
Acidul sulfuric este un absorbant activ de apă, deci este folosit ca uscător de gaz. ÎN zile vechi pentru ca ferestrele să nu se aburească în camere, acest acid a fost turnat în borcane și așezat între geamurile deschiderilor ferestrelor.
Acidul sulfuric este principala cauză a ploii acide. Motivul principal ploaia acidă este o poluare a aerului cu dioxid de sulf, iar atunci când este dizolvată în apă, formează acid sulfuric. La rândul său, dioxidul de sulf este emis atunci când sunt arse combustibili fosili. În ploaia acidă studiată pentru anul trecut, conținut crescut acid azotic. Motivul acestui fenomen este reducerea emisiilor de dioxid de sulf. În ciuda acestui fapt, acidul sulfuric rămâne principala cauză a ploii acide.

Vă oferim o compilație video experiențe interesante cu acid sulfuric.

Luați în considerare reacția acidului sulfuric atunci când este turnat în zahăr. În primele secunde de intrare a acidului sulfuric în balonul cu zahăr, amestecul se întunecă. După câteva secunde, substanța devine neagră. Cel mai interesant lucru se întâmplă în continuare. Masa începe să crească rapid și să iasă din balon. La ieșire obținem o substanță mândră, pare poroasă cărbune, depășind de 3-4 ori volumul inițial.

Autorul videoclipului sugerează compararea reacției Coca-Cola cu acidul clorhidric și acidul sulfuric. La amestecarea Coca-Cola cu acid clorhidric, nu se observă modificări vizuale, dar atunci când este amestecată cu acid sulfuric, Coca-Cola începe să fiarbă.

O interacțiune interesantă poate fi observată atunci când acidul sulfuric ajunge pe hârtie igienică. Hârtie igienica este alcătuită din celuloză. Când acidul intră, moleculele de celuloză se descompun instantaneu odată cu eliberarea de carbon liber. O carbonizare similară poate fi observată atunci când acidul ajunge pe lemn.

Se adaugă într-un balon cu acid concentrat piesa mica potasiu. În prima secundă, se eliberează fum, după care metalul se aprinde instantaneu, se aprinde și explodează, tăind în bucăți.

În experimentul următor, atunci când acidul sulfuric lovește un chibrit, acesta se aprinde. În a doua parte a experimentului, folia de aluminiu este scufundată cu acetonă și un chibrit în interior. Are loc o încălzire instantanee a foliei cu eliberarea unei cantități uriașe de fum și dizolvarea completă a acestuia.

La adăugare se observă un efect interesant praf de coptîn acid sulfuric. Soda devine instantaneu galbenă. Reacția are loc cu fierbere rapidă și creșterea volumului.

Nu vă sfătuim categoric să efectuați toate experimentele de mai sus acasă. Acidul sulfuric este o substanță foarte corozivă și toxică. Experimente similare ar trebui efectuate în camere speciale care sunt echipate ventilație forțată. Gazele eliberate în reacțiile cu acidul sulfuric sunt foarte toxice și pot provoca leziuni ale tractului respirator și otrăvire a organismului. În plus, experimente similare sunt efectuate în mijloace protectie personala pielea si organele respiratorii. Ai grijă de tine!