Acid sulfuric. Proprietăți, extracție, aplicare și prețul acidului sulfuric

„Nu există aproape nicio altă substanță, produsă artificial, atât de des folosită în tehnologie, precum acidul sulfuric.

Acolo unde nu există fabrici pentru extracția sa, producția profitabilă a multor alte substanțe de mare importanță tehnică este de neconceput”

DI. Mendeleev

Acidul sulfuric este utilizat într-o varietate de industrii chimice:

îngrășăminte minerale, materiale plastice, coloranți, fibre artificiale, acizi minerali, detergenți;
în industria petrolieră și petrochimică:

pentru rafinarea petrolului, obținerea parafinelor;

în metalurgia neferoasă:

pentru producerea de metale neferoase - zinc, cupru, nichel etc.

în metalurgia feroasă:

pentru decaparea metalelor;

în celuloza și hârtie, industria alimentară și ușoară (pentru producția de amidon, melasă, albirea țesăturilor) etc.

Producția de acid sulfuric

Acidul sulfuric este produs în industrie în două moduri: de contact și azotat.

Metoda de contact pentru producerea acidului sulfuric

Acidul sulfuric este produs prin metoda contactului în cantități mari la fabricile de acid sulfuric.

În prezent, principala metodă de producere a acidului sulfuric este contactul, deoarece. această metodă are avantaje față de altele:

Obținerea unui produs sub formă de acid pur concentrat acceptabil pentru toți consumatorii;

- reducerea emisiilor de substante nocive in atmosfera cu gazele de evacuare

I. Materii prime utilizate pentru producerea acidului sulfuric.

Materia prima principala

sulf - S

pirită de sulf (pirită) - FeS 2

sulfuri de metale neferoase - Cu2S, ZnS, PbS

hidrogen sulfurat - H2S

Material auxiliar

Catalizator - oxid de vanadiu - V 2 O 5

II. Pregatirea materiilor prime.

Să analizăm producția de acid sulfuric din pirita FeS 2.

1) Măcinarea piritei. Înainte de utilizare, bucăți mari de pirit sunt zdrobite în concasoare. Știți că atunci când o substanță este zdrobită, viteza de reacție crește, deoarece. suprafața de contact a reactanților crește.

2) Purificarea piritei. După zdrobirea piritei, aceasta este purificată de impurități (roca sterilă și pământ) prin flotație. Pentru a face acest lucru, pirita zdrobită este coborâtă în cuve uriașe de apă, amestecată, roca sterilă plutește în sus, apoi roca sterilă este îndepărtată.

III. Procese chimice de bază:

4 FeS 2 + 11 O 2 t = 800°C→ 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 + Q sau arderea sulfului S+O2 t ° C→ SO2

2SO2 + O2 400-500° DIN,V2O5 , p↔ 2SO 3 + Q

SO3 + H2O → H2SO4 + Q

IV . Principii tehnologice:

Principiul continuitatii;

Principiul utilizării integrate a materiilor prime,utilizarea deșeurilor din alte producții;

Principiul producerii nedeșeurilor;

Principiul transferului de căldură;

Principiul contracurent („pat fluidizat”);

Principiul automatizării și mecanizării proceselor de producție.

V . Procese tehnologice:

Principiul continuitatii: prăjirea piritei într-un cuptor → alimentare cu oxid de sulf ( IV ) și oxigen în sistemul de purificare → în aparatul de contact → alimentare cu oxid de sulf ( VI ) în turnul de absorbție.

VI . Protectia mediului:

1) etanseitatea conductelor si a echipamentelor

2) filtre de curatare a gazelor

VII. Chimia producției :

PRIMUL STAGIU - prăjirea piritei într-un cuptor pentru prăjire în „pat fluidizat”.

Acidul sulfuric este utilizat în principal pirite de flotație- deșeuri de producție în timpul îmbogățirii minereurilor de cupru care conțin amestecuri de compuși ai sulfului de cupru și fier. Procesul de îmbogățire a acestor minereuri are loc la uzinele de îmbogățire Norilsk și Talnakh, care sunt principalii furnizori de materii prime. Această materie primă este mai profitabilă, deoarece. Pirita de sulf este extrasă în principal în Urali și, în mod natural, livrarea sa poate fi foarte costisitoare. Utilizare posibilă sulf, care se formează și în timpul îmbogățirii minereurilor de metale neferoase extrase în mine. Sulful este, de asemenea, furnizat de Flota Pacificului și NOF. (fabrici de concentrare).

Ecuația reacției din prima etapă

4FeS2 + 11O2 t = 800°C → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Pirita zdrobită, curățată, umedă (după flotare) este turnată de sus într-un cuptor pentru ardere într-un „pat fluidizat”. De jos (principiul contracurent) este trecut aer îmbogățit cu oxigen pentru o ardere mai completă a piritei. Temperatura în cuptor ajunge la 800°C. Pirita este încălzită până la roșu și este într-o „stare suspendată” din cauza aerului suflat de dedesubt. Totul arată ca un lichid roșu fierbinte. Chiar și cele mai mici particule de pirită nu se înfundă în „patul fluidizat”. Prin urmare, procesul de ardere este foarte rapid. Dacă mai devreme era nevoie de 5-6 ore pentru a arde pirita, acum durează doar câteva secunde. Mai mult, in „patul fluidizat” se poate mentine o temperatura de 800°C.

Datorită căldurii degajate ca urmare a reacției, temperatura din cuptor este menținută. Excesul de căldură este îndepărtat: țevile cu apă circulă de-a lungul perimetrului cuptorului, care este încălzit. Apa caldă este folosită în continuare pentru încălzirea centrală a spațiilor adiacente.

Oxidul de fier rezultat Fe 2 O 3 (cenzură) nu este utilizat la producerea acidului sulfuric. Dar este colectat și trimis la o fabrică metalurgică, unde fierul metal și aliajele sale cu carbon sunt obținute din oxid de fier - oțel (2% carbon C în aliaj) și fontă (4% carbon C în aliaj).

Prin urmare, principiul producerii chimice- producerea non-deşeuri.

Ieșind din cuptor gaz de cuptor , a cărui compoziție: SO 2, O 2, vapori de apă (pirita era umedă!) Și cele mai mici particule de cenzură (oxid de fier). Un astfel de gaz de cuptor trebuie curățat de impuritățile particulelor solide de cenzură și vapori de apă.

Purificarea gazului cuptorului din particulele solide de cenușă se realizează în două etape - într-un ciclon (se folosește forța centrifugă, particulele solide de cenușă lovesc pereții ciclonului și cad). Pentru îndepărtarea particulelor mici, amestecul este trimis la precipitatoare electrostatice, unde este curățat sub acțiunea unui curent de înaltă tensiune de ~ 60.000 V (se folosește atracția electrostatică, particulele de cenuşă se lipesc de plăcile electrificate ale precipitatorului electrostatic, cu acumulare suficientă). sub propria greutate, cad), pentru a elimina vaporii de apă din gazul cuptorului (gazul de uscare a cuptorului) utilizați acid sulfuric concentrat, care este un desicant foarte bun deoarece absoarbe apa.

Uscarea gazului cuptorului se realizează într-un turn de uscare - gazul cuptorului se ridică de jos în sus, iar acidul sulfuric concentrat curge de sus în jos. Pentru a crește suprafața de contact a gazului și a lichidului, turnul este umplut cu inele ceramice.

La ieşirea din turnul de uscare, gazul cuptorului nu mai conţine particule de cenuşă sau vapori de apă. Gazul cuptorului este acum un amestec de oxid de sulf SO 2 și oxigen O 2 .

A DOUA FAZA - oxidarea catalitică a SO 2 la SO 3 cu oxigen într-un dispozitiv de contact.

Ecuația reacției pentru această etapă este:

2SO2 + O2 400-500°С, V 2 O 5 ,p ↔ 2 SO 3 + Q

Complexitatea celei de-a doua etape constă în faptul că procesul de oxidare a unui oxid în altul este reversibil. Prin urmare, este necesar să se aleagă condițiile optime pentru curgerea reacției directe (obținerea SO 3).

Din ecuație rezultă că reacția este reversibilă, ceea ce înseamnă că în acest stadiu este necesar să se mențină astfel de condiții încât echilibrul să se deplaseze spre ieșire. SO 3 altfel, întregul proces va fi întrerupt. pentru că reacția are loc cu o scădere a volumului (3 V↔2V ), este necesară o presiune crescută. Creșteți presiunea la 7-12 atmosfere. Reacția este exotermă, prin urmare, ținând cont de principiul Le Chatelier, acest proces nu poate fi efectuat la o temperatură ridicată, deoarece. echilibrul se va deplasa spre stânga. Reacția începe la o temperatură = 420 de grade, dar datorită catalizatorului multistrat (5 straturi), o putem crește la 550 de grade, ceea ce grăbește foarte mult procesul. Catalizatorul utilizat este vanadiu (V2O5). Este ieftin și durează mult (5-6 ani). cel mai rezistent la actiunea impuritatilor toxice. În plus, contribuie la deplasarea echilibrului spre dreapta.

Amestecul (SO 2 și O 2) este încălzit într-un schimbător de căldură și se deplasează prin țevi, între care trece în sens invers un amestec rece, care trebuie încălzit. Drept urmare, acolo schimb de caldura: materiile prime sunt încălzite, iar produșii de reacție sunt răciți la temperaturile dorite.

ETAPA A TREIA - absorbţia SO 3 de către acid sulfuric în turnul de absorbție.

De ce oxid de sulf SO 3 nu absorb apa? La urma urmei, ar fi posibil să se dizolve oxidul de sulf în apă: SO 3 + H2O → H2SO4 . Dar adevărul este că, dacă apa este folosită pentru a absorbi oxidul de sulf, acidul sulfuric se formează sub formă de ceață constând din picături mici de acid sulfuric (oxidul de sulf se dizolvă în apă cu eliberarea unei cantități mari de căldură, acidul sulfuric este atât de fierbinte încât fierbe și se transformă în abur ). Pentru a evita formarea de ceață de acid sulfuric, utilizați acid sulfuric concentrat 98%. Două procente de apă este atât de mică încât încălzirea lichidului va fi slabă și inofensivă. Oxidul de sulf se dizolvă foarte bine într-un astfel de acid, formând oleum: H 2 SO 4 nSO 3 .

Ecuația reacției pentru acest proces este:

NSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3

Oleum-ul rezultat este turnat în rezervoare metalice și trimis la depozit. Apoi rezervoarele sunt umplute cu oleum, trenurile sunt formate și trimise către consumator.

Acid sulfuric, H 2 SO 4, un acid dibazic puternic, care corespunde celei mai înalte stări de oxidare a sulfului (+6). În condiții normale - un lichid gras uleios, incolor și inodor. În tehnica lui S. to., amestecurile sale sunt numite atât cu apă, cât și cu anhidridă sulfurică. Dacă raportul molar de SO 3: H 2 O este mai mic de 1, atunci aceasta este o soluție apoasă de acid sulfuric, dacă este mai mare de 1, este o soluție de SO 3 în S. to.

Proprietati fizice si chimice

100% H2S04 (monohidrat, S03 × H20) cristalizează la 10,45 °C; t kip 296,2 °С; densitate 1,9203 g/cm 3; capacitate termică 1,62 j/g(LA. H2SO4 se amestecă cu H2O și SO3 în orice raport, formând compuși:

H2SO4 × 4H2O ( t pl- 28,36 ° C), H2SO4 × 3H2O ( t pl- 36,31 ° C), H2SO4 × 2H2O ( t pl- 39,60 ° C), H 2 SO 4 × H 2 O ( t pl- 8,48 ° С), H 2 SO 4 × SO 3 (H 2 S 2 O 7 - acid disulfuric sau pirosulfuric, t pl 35,15 ° С), H 2 SO × 2SO 3 (H 2 S 3 O 10 - acid trisulfuric, t pl 1,20°C).

Când soluțiile apoase de S. to. care conțin până la 70% H2SO4 sunt încălzite și fierte, numai vaporii de apă sunt eliberați în faza de vapori. Deasupra soluţiilor mai concentrate apar şi vapori de S. O soluţie de 98,3% H 2 SO 4 (amestec azeotrop) la fierbere (336,5°C) distilează complet. S. to., care conține peste 98,3% H2SO4, atunci când este încălzit, eliberează vapori de SO3.

acid sulfuric concentrat. - un oxidant puternic. oxidează HI și HBr pentru a elibera halogeni; când este încălzit, oxidează toate metalele, cu excepția metalelor de platină (cu excepția Pd). La rece, S. to. concentrat pasivează multe metale, inclusiv Pb, Cr, Ni, oțel, fontă. S. diluat pentru a reacționează cu toate metalele (cu excepția Pb) precedând hidrogenul din seria de tensiune, de exemplu: Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2.

Ca acid puternic, S. to. înlocuiește acizii mai slabi din sărurile lor, de exemplu, acidul boric din borax:

Na2B 4 O 7 + H 2 SO 4 + 5H 2 O \u003d Na 2 SO 4 + 4H 2 BO 3 și, atunci când este încălzit, înlocuiește mai mulți acizi volatili, de exemplu:

NaNO 3 + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + HNO 3.

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

chitanta

Primele descrieri ale producției de „ulei de vitriol” (adică concentrat S. to.) au fost date de omul de știință italian V. Biringuccio în 1540 și de alchimistul german, ale cărui lucrări au fost publicate sub numele de Vasily Valentin la sfârșitul secolului al XVI-lea. și începutul secolului al XVII-lea. În 1690, chimiștii francezi N. Lemery și N. Lefebvre au pus bazele primei metode industriale de obținere a acidului sulfuric, care a fost implementată în Anglia în 1740. Conform acestei metode, un amestec de sulf și nitrat a fost ars într-o oală. suspendat într-un cilindru de sticlă care conține o anumită cantitate de apă. SO3 eliberat a reacționat cu apa, formând S. to. În 1746, J. Robeck din Birmingham a înlocuit cilindrii de sticlă cu camere din tablă de plumb și a inițiat producția în cameră de S. to. Îmbunătățirea continuă a procesului de obținere a S. to. în Marea Britanie și Franța a dus la apariția (1908) a primului sistem de turnuri. În URSS, prima instalație de turn a fost pusă în funcțiune în 1926 la Uzina metalurgică din Polevsk (Ural).

Sulful, pirita de sulf FeS2 și gazele de eșapament de la prăjirea oxidativă a minereurilor sulfurate de Cu, Pb, Zn și alte metale care conțin SO2 pot servi drept materii prime pentru producerea minereurilor sulfurate. În URSS, cantitatea principală de S. to. se obține din pirite de sulf. FeS 2 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 gaze rezultat conține impurități SO 2, O 2, N 2, SO 3, vapori de H 2 O, As 2 O 3 , SiO 2 etc., și poartă mult praf de cenuşă, din care gazele sunt curățate în precipitatoare electrostatice. .

S. to. se obţine din SO 2 în două moduri: nitros (turn) şi de contact. Prelucrarea SO 2 în S. la. Conform metodei azotate, se realizează în turnuri de producție - rezervoare cilindrice (15 mși mai mult), umplut cu un pachet de inele ceramice. De sus, spre curentul de gaz, se pulverizează „nitroză” - diluată S. to., care conține acid nitrosilsulfuric NOOSO 3 H, obținut prin reacția:

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

Oxidarea SO 2 de către oxizii de azot are loc în soluție după absorbția acestuia de către nitroză. Nitroza este hidrolizată de apă:

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

Dioxidul de sulf care intră în turnuri formează acid sulfuros cu apa: SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3.

Interacțiunea dintre HNO 2 și H 2 SO 3 conduce la producerea de S. la .:

2HNO2 + H2SO3 = H2S04 + 2NO + H2O.

NO eliberat este transformat în turnul de oxidare în N 2 O 3 (mai precis, într-un amestec de NO + NO 2). De acolo gazele intră în turnurile de absorbție, unde S. pentru a le întâlni de sus.Se formează nitroză, care este pompată în turnurile de producție. Acea. se realizează continuitatea producţiei şi ciclul oxizilor de azot. Pierderile lor inevitabile cu gazele de eșapament sunt completate prin adăugarea de HNO 3 .

S. to., 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 NO 2).

Principiul metodei de contact de producere a S. to. 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. a fost descoperită accelerarea oxidării SO2 la SO3 de către anhidrida de vanadiu V2O5. Studiile oamenilor de știință sovietici A. E. Adadurov, G. K. Boreskov, F. N. Yushkevich și alții au jucat un rol deosebit de important în studierea acțiunii catalizatorilor de vanadiu și în selectarea acestora.Uzinele moderne de acid sulfuric sunt construite pentru a funcționa folosind metoda contactului. Ca bază a catalizatorului sunt utilizați oxizi de vanadiu cu adaosuri de Si02, Al203, 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 prin 4 sau 5 straturi ale masei de contact. În producerea de S. to. prin metoda contactului, gazul de prăjire este mai întâi purificat din impuritățile care otrăvesc catalizatorul. As, Se și reziduurile de praf sunt îndepărtate în turnuri de spălare irigate cu S. până la Ceața de H2S04 (formată din S03 și H20 prezente în amestecul de gaze) este eliberată în precipitatoare electrostatice umede. Vaporii de H 2 O sunt absorbiţi de S. to. concentrat în turnuri de uscare. Apoi amestecul de SO2 cu aer trece prin catalizator (masa de contact) și este oxidat la SO3:

SO2 + 1/2O2 = SO3.

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

În funcție de cantitatea de apă care intră în proces, se obține o soluție de S. to. în apă sau oleum.

În 1973, volumul producției de S. to. (în monohidrat) a fost (milioane tone): URSS - 14,9, SUA - 28,7, Japonia - 7,1, Germania - 5,5, Franța - 4,4, Marea Britanie - 3,9, Italia - 3,0 , Polonia - 2,9, Cehoslovacia - 1,2, Germania de Est - 1,1, Iugoslavia - 0,9.

Aplicație

Acidul sulfuric este unul dintre cele mai importante produse ale industriei chimice de bază. În scopuri tehnice, se produc următoarele soiuri de S. to.: turn (cel puțin 75% H 2 SO 4), vitriol (cel puțin 92,5%) și oleum, sau fuming S. to. (soluție 18,5-20% SO 4). 3 în H 2 SO 4), precum și acumulatorul foarte pur S. to. (92-94%; diluat cu apă la 26-31% servește ca electrolit în bateriile cu plumb). În plus, se produce S. to. reactiv (92-94%), obținut prin metoda contactului în echipamente din cuarț sau Pt. Rezistența lui S. to. este determinată de densitatea sa, măsurată cu un hidrometru. Cea mai mare parte din turnul S. to. produs este cheltuit pentru fabricarea îngrășămintelor minerale. Utilizarea acizilor sulfuric în producerea de acizi fosforic, clorhidric, boric, fluorhidric și alți acizi se bazează pe proprietatea de a înlocui acizii din sărurile lor. S. to. concentrat servește la purificarea produselor petroliere din compuși organici sulfurosi și nesaturați. S. diluat este folosit pentru îndepărtarea depunerilor de pe sârmă și foi înainte de cositorire și galvanizare, pentru decaparea suprafețelor metalice înainte de acoperirea cu crom, nichel, cupru etc. Se folosește în metalurgie - cu ajutorul ei, minereuri complexe (în special, uraniu) sunt descompuse. În sinteza organică, acidul sulfuric concentrat este o componentă necesară a amestecurilor de nitrare și un agent de sulfurare în producerea multor coloranți și substanțe medicinale. Datorită higroscopicității sale ridicate, acidul sulfuric este utilizat pentru uscarea gazelor și pentru concentrarea acidului azotic.

Siguranță

În producerea acidului sulfuric, gazele toxice (SO 2 și NO 2), precum și vaporii de SO 3 și H 2 SO 4 sunt periculoase. Prin urmare, este necesară o bună ventilație și etanșarea completă a echipamentului. S. to. provoacă arsuri grave ale pielii, drept urmare manipularea acesteia necesită precauție extremă și echipament de protecție (ochelari, mănuși de cauciuc, șorțuri, cizme). Când este diluat, este necesar să turnați S. to. în apă într-un flux subțire cu agitare. Adăugarea de apă la S. to. provoacă stropire (datorită degajării mari de căldură).

Literatură:

Manual de acid sulfuric, ed. Malina K. M., ed. a II-a, M., 1971;
Malin K. M., Arkin N. L., Boreskov G. K., Slinko M. G., Tehnologia acidului sulfuric, M., 1950;
Boreskov G.K., Catalysis in the production of sulfuric acid, M. - L., 1954;
Amelin A. G., Yashke E. V., Producția de acid sulfuric, M., 1974;
Lukyanov P. M., O scurtă istorie a industriei chimice a URSS, M., 1959.

I. K. Malina.

Acest articol sau secțiune utilizează text

H2SO4, lat. Acidum sulfuricum este un acid dibazic puternic cu o masă molară de aproximativ 98 g/mol.

Acidul sulfuric pur este un lichid uleios caustic, incolor, inodor, cu o densitate de 1,84 g / cm3, care se transformă într-o masă cristalină solidă la 10,4 ° C. Punctul de fierbere al soluțiilor apoase de acid sulfuric crește odată cu concentrația acestuia și atinge un maxim la un conținut de aproximativ 98% H2SO4.

Acidul sulfuric concentrat reacționează foarte violent cu apa, deoarece se eliberează o cantitate mare de căldură (19 kcal pe mol de acid) datorită formării hidraților. Din acest motiv, acidul sulfuric trebuie întotdeauna diluat prin turnarea lui în apă, și nu invers.

Acidul sulfuric este foarte higroscopic, adică absoarbe bine vaporii de apă din aer, deci poate fi folosit pentru a usca gazele care nu reacţionează cu el. Higroscopicitatea explică, de asemenea, carbonizarea substanțelor organice, de exemplu, zahărul sau lemnul, atunci când sunt expuse la acid sulfuric concentrat. În acest caz, se formează hidrați de acid sulfuric. De asemenea, datorită volatilității sale scăzute, este folosit pentru a înlocui alți acizi, mai volatili, din sărurile lor.

Acidul sulfuric concentrat este un agent oxidant puternic. Oxidează metalele din seria de tensiune până la argint inclusiv, iar produsele de reacție depind de condițiile de implementare a acestuia și de activitatea metalului în sine. Formează două serii de săruri: medii - sulfați și acide - hidrosulfați, precum și eteri.

Acidul sulfuric diluat interacționează cu toate metalele care se află în seria electrochimică de tensiuni la stânga hidrogenului (H), cu eliberarea de H2, proprietățile oxidante nu sunt tipice pentru acesta.

În industrie, acidul sulfuric este produs prin două metode: metoda contactului folosind catalizatori solizi (contacte) și metoda azotoasă cu oxizi de azot. Materiile prime sunt sulful, sulfurile metalice etc. Se produc mai multe grade de acid, in functie de puritate si concentratie: baterie (cel mai pur), tehnic, turn, vitriol, oleum (solutie de anhidrida sulfurica in acid sulfuric).

Aplicarea acidului sulfuric:

Producția de îngrășăminte minerale este cel mai mare domeniu de aplicare
electrolitul din bateriile cu plumb
Fabricarea detergenților sintetici, coloranților, materialelor plastice, fluorură de hidrogen și alți reactivi
Îmbogățirea minereurilor în industria minieră
Rafinarea produselor petroliere
Prelucrarea metalelor, textile, piele și alte industrii
Producția de medicamente
Înregistrat în industria alimentară ca aditiv alimentar E513
Sinteză organică industrială

Utilizarea acidului sulfuric în industrie

Industria alimentară este familiarizată cu acidul sulfuric sub formă de aditiv alimentar E513. Acidul acționează ca un emulgator. Acest aditiv alimentar este utilizat la fabricarea băuturilor. Ajută la reglarea acidității. Pe lângă alimente, E513 face parte din îngrășămintele minerale. Utilizarea acidului sulfuric în industrie este larg răspândită. Sinteza organică industrială folosește acid sulfuric pentru a efectua următoarele reacții: alchilare, deshidratare, hidratare. Cu ajutorul acestui acid se restabilește cantitatea necesară de rășini de pe filtre, care sunt folosite la producerea apei distilate.

Utilizarea acidului sulfuric în viața de zi cu zi

Acidul sulfuric la domiciliu este solicitat în rândul șoferilor. Procesul de preparare a unei soluții de electrolit pentru o baterie de mașină este însoțit de adăugarea de acid sulfuric. Când lucrați cu acest acid, ar trebui să vă amintiți regulile de siguranță. Dacă acidul ajunge pe haine sau pe pielea expusă, clătiți imediat cu apă curentă. Acidul sulfuric care s-a vărsat pe metal poate fi neutralizat cu var sau cretă. Când realimentați o baterie de mașină, este necesar să urmați o anumită secvență: adăugați treptat acid în apă și nu invers. Când apa reacționează cu acidul sulfuric, lichidul devine foarte fierbinte, ceea ce poate provoca stropirea acestuia. Prin urmare, ar trebui să fii deosebit de atent să nu ajungă lichidul pe față sau pe ochi. Acidul trebuie păstrat într-un recipient bine închis. Este important ca substanța chimică să nu fie la îndemâna copiilor.

Utilizarea acidului sulfuric în medicină

Sărurile acidului sulfuric sunt utilizate pe scară largă în medicină. De exemplu, sulfatul de magneziu este prescris oamenilor pentru a obține un efect laxativ. Un alt derivat al acidului sulfuric este tiosulfatul de sodiu. Medicamentul este utilizat ca antidot în cazul administrării următoarelor substanțe: mercur, plumb, halogeni, cianuri. Tiosulfatul de sodiu, împreună cu acidul clorhidric, este utilizat pentru tratarea bolilor dermatologice. Profesorul Demyanovich a propus unirea acestor două medicamente pentru tratamentul scabiei. Sub formă de soluție apoasă, tiosulfatul de sodiu se administrează persoanelor care suferă de afecțiuni alergice.

Sulfatul de magneziu are o gamă largă de posibilități. Prin urmare, este folosit de medici de diferite specialități. Ca antispastic, sulfatul de magneziu se administrează pacienților cu hipertensiune arterială. Dacă o persoană are boli ale vezicii biliare, substanța este administrată pe cale orală pentru a îmbunătăți secreția biliară. Utilizarea acidului sulfuric în medicină sub formă de sulfat de magneziu în practica ginecologică este obișnuită. Medicii ginecologi ajută femeile aflate în travaliu prin administrarea intramusculară de sulfat de magneziu, în acest fel anesteziază nașterea. Pe lângă toate proprietățile de mai sus, sulfatul de magneziu are un efect anticonvulsivant.

Utilizarea acidului sulfuric în producție

Acidul sulfuric, ale cărui domenii de aplicare sunt diverse, este utilizat și în producția de îngrășăminte minerale. Pentru o cooperare mai convenabilă, fabricile care produc acid sulfuric și îngrășăminte minerale sunt situate în principal una aproape de alta. Acest moment creează producție continuă.

Utilizarea acidului sulfuric la fabricarea coloranților și fibrelor sintetice este a doua cea mai frecventă după producerea îngrășămintelor minerale. Multe industrii folosesc acid sulfuric în unele procese de fabricație. Utilizarea acidului sulfuric a găsit cerere în viața de zi cu zi. Oamenii folosesc substanța chimică pentru a-și întreține mașinile. Puteți cumpăra acid sulfuric din magazinele specializate în vânzarea de produse chimice, inclusiv linkul nostru. Acidul sulfuric este transportat în conformitate cu regulile pentru transportul unei astfel de mărfuri. Transportul feroviar sau rutier transportă acidul în containere adecvate. În primul caz, un rezervor acționează ca un container, în al doilea - un butoi sau un container.

Caracteristicile aplicației și pericolul biologic

Acidul sulfuric și produsele din apropierea acestuia sunt substanțe extrem de toxice cărora li s-a atribuit clasa de pericol II. Vaporii lor afectează tractul respirator, pielea, mucoasele, provoacă dificultăți de respirație, tuse, adesea - laringită, traheită, bronșită. Concentrația maximă admisă de vapori de acid sulfuric în aerul zonei de lucru a spațiilor industriale este de 1 mg/m3. Persoanele care lucrează cu acizi toxici sunt prevăzute cu salopete și echipament individual de protecție. Acidul sulfuric concentrat, dacă este manipulat cu neglijență, poate provoca arsuri chimice.

Dacă este ingerat acid sulfuric, imediat după ingerare, apar dureri ascuțite în gură și în întregul tub digestiv, vărsături severe amestecate mai întâi cu sânge stacojiu, iar apoi cu mase brune. Concomitent cu vărsăturile, începe o tuse puternică. Se dezvoltă o umflare ascuțită a laringelui și a corzilor vocale, provocând dificultăți severe de respirație. Pupilele se dilată, iar pielea feței capătă o culoare albastru închis. Există o scădere și slăbire a activității cardiace. Moartea are loc la o doză de 5 miligrame. În caz de intoxicație cu acid sulfuric, sunt necesare lavaj gastric urgent și aportul de magneziu.

Acid sulfuric- acid dibazic, care arată ca un lichid uleios și nu are miros. Substanța chimică cristalizează la o temperatură de +10 °C. Acidul sulfuric capătă o stare fizică solidă atunci când se află într-un mediu cu o temperatură de -20 ° C. Când acidul sulfuric reacţionează cu apa, se eliberează o cantitate mare de căldură. Domenii de aplicare a acidului sulfuric: industrie, medicină, economie națională.

Utilizarea acidului sulfuric în industrie

Utilizarea acidului sulfuric în viața de zi cu zi

Utilizarea acidului sulfuric în medicină

Utilizarea acidului sulfuric în producție

Utilizarea acidului sulfuric la fabricarea coloranților și fibrelor sintetice este a doua cea mai frecventă după producerea îngrășămintelor minerale. Multe industrii folosesc acid sulfuric în unele procese de fabricație. Utilizarea acidului sulfuric a găsit cerere în viața de zi cu zi. Oamenii folosesc substanța chimică pentru a-și întreține mașinile. Este posibil să cumpărați acid sulfuric în magazinele specializate în vânzarea de produse chimice, inclusiv linkul nostru. Acidul sulfuric este transportat în conformitate cu regulile pentru transportul unei astfel de mărfuri. Transportul feroviar sau rutier transportă acidul în containere adecvate. În primul caz, un rezervor acționează ca un container, în al doilea - un butoi sau un container.

Astăzi, acidul sulfuric este produs în principal prin două metode industriale: contact și azotat. Metoda contactului este mai progresivă și în Rusia este folosită mai pe scară largă decât metoda azotului, adică metoda turnului.

Producerea acidului sulfuric începe cu arderea materiilor prime sulfuroase, de exemplu, în cuptoare speciale de pirit, se obține așa-numitul gaz de prăjire, care conține aproximativ 9% dioxid de sulf. Această etapă este aceeași atât pentru metodele de contact, cât și pentru cele cu azot.

În continuare, este necesar să se oxideze anhidrida sulfuroasă rezultată în anhidridă sulfurică. Cu toate acestea, trebuie mai întâi curățat de o serie de impurități care interferează cu procesul ulterioar. Gazul de prăjire este curățat de praf în precipitatoare electrostatice sau în aparate cu ciclon și apoi este alimentat într-un dispozitiv care conține mase solide de contact, unde dioxidul de sulf SO 2 este oxidat în anhidridă sulfurică SO 3 .

Această reacție exotermă este reversibilă - o creștere a temperaturii duce la descompunerea anhidridei sulfurice formate. Pe de altă parte, pe măsură ce temperatura scade, viteza reacției directe este foarte scăzută. Prin urmare, temperatura din aparatul de contact este menținută în intervalul de 480°C prin ajustarea vitezei sale de trecere a amestecului de gaz.

Pe viitor, prin metoda contactului, se formează prin combinarea anhidridei sulfurice cu apă.

Metoda azotată se caracterizează prin faptul că este oxidată.Producerea acidului sulfuric prin această metodă este declanșată de formarea acidului sulfuros în timpul interacțiunii din gazul de prăjire cu apa. În plus, acidul sulfuros rezultat este oxidat cu acid azotic, ceea ce duce la formarea de monoxid de azot și acid sulfuric.

Acest amestec de reacție este introdus într-un turn special. În același timp, prin reglarea debitului de gaz, se asigură că amestecul de gaz care intră în turnul de absorbție conține dioxid de azot și monoxid în raport de 1:1, necesar pentru obținerea anhidridei de azot.

În cele din urmă, interacțiunea acidului sulfuric și anhidridei azotate produce NOHSO 4 - acid nitrosilsulfuric.

Acidul nitrosilsulfuric rezultat este introdus în turnul de producție, unde, descompunându-se cu apă, eliberează anhidridă de azot:

2NOHSO 4 + H 2 O \u003d N 2 O 3 + 2H 2 SO 4,

care oxidează acidul sulfuros format în turn.

Oxidul nitric eliberat ca urmare a reacției revine în turnul de oxidare și intră într-un nou ciclu.

În prezent, în Rusia, acidul sulfuric este produs în principal prin metoda contactului. Metoda azotului este rar folosită.

Utilizarea acidului sulfuric este foarte largă și variată.

Cea mai mare parte este destinată producției de fibre chimice și îngrășăminte minerale, este necesar în producția de medicamente și coloranți. Cu ajutorul acidului sulfuric, etilic și alți alcooli, se obțin detergenți și pesticide.

Soluțiile sale sunt utilizate în industria textilă și alimentară, în procesele de nitrare și în producția de acid sulfuric acumulator, care servește ca electrolit pentru turnarea în bateriile plumb-acid, care sunt utilizate pe scară largă în transport.