กรดกำมะถัน กรดกำมะถันและปฏิกิริยากับมัน

กรดกำมะถัน(H₂SO₄) เป็นกรดไดเบสิกที่แรงที่สุดชนิดหนึ่ง

ถ้าพูดถึง คุณสมบัติทางกายภาพจากนั้นกรดซัลฟิวริกจะมีลักษณะเป็นของเหลวมันข้น โปร่งใส และไม่มีกลิ่น กรดซัลฟิวริกมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกันมากมาย ขึ้นอยู่กับความเข้มข้น:

การแปรรูปโลหะ
การแปรรูปแร่
การผลิตปุ๋ยแร่
การสังเคราะห์ทางเคมี

ประวัติการค้นพบกรดกำมะถัน

สัมผัสกรดซัลฟิวริกมีความเข้มข้น 92 ถึง 94 เปอร์เซ็นต์:

2SO₂ + O₂ = 2SO₂;

H₂O + SO₃ = H₂SO₄.

คุณสมบัติทางกายภาพและฟิสิกส์เคมีของกรดซัลฟิวริก

H₂SO₄ ผสมกับน้ำและ SO₃ ได้ในทุกสัดส่วน

ในสารละลายที่เป็นน้ำ H₂SO₄ จะสร้างไฮเดรตของประเภท H₂SO₄ nH₂O

จุดเดือดของกรดซัลฟิวริกขึ้นอยู่กับระดับความเข้มข้นของสารละลายและถึงค่าสูงสุดที่ความเข้มข้นมากกว่า 98 เปอร์เซ็นต์

สารประกอบโซดาไฟ oleumเป็นสารละลาย SO₃ ในกรดซัลฟิวริก

เมื่อความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ในโอเลี่ยมเพิ่มขึ้น จุดเดือดจะลดลง

คุณสมบัติทางเคมีของกรดซัลฟิวริก

เมื่อถูกความร้อน กรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดซึ่งสามารถออกซิไดซ์โลหะได้หลายชนิด ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือโลหะบางชนิด:

ทอง (Au);
แพลตตินั่ม (Pt);
อิริเดียม (Ir);
โรเดียม (Rh);
แทนทาลัม (ตา).

ด้วยการออกซิไดซ์ของโลหะ กรดซัลฟิวริกเข้มข้นสามารถลดลงเป็น H₂S, S และ SO₂

โลหะที่ใช้งาน:

8Al + 15H₂SO₄(conc.) → 4Al₂(SO₄)₃ + 12H₂O + 3H₂S

โลหะที่มีกิจกรรมปานกลาง:

2Cr + 4 H₂SO₄(conc.) → Cr₂(SO₄)₃ + 4 H₂O + S

โลหะที่ไม่ใช้งาน:

2Bi + 6H₂SO₄(conc.) → Bi₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 3SO₂

เหล็กไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเย็น เพราะถูกเคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์ กระบวนการนี้เรียกว่า ทู่.

ปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกและH₂O

เมื่อ H₂SO₄ ผสมกับน้ำ จะเกิดกระบวนการคายความร้อน: ปล่อยความร้อนจำนวนมากจนสารละลายอาจเดือด การดำเนิน การทดลองทางเคมีคุณควรเติมกรดซัลฟิวริกเล็กน้อยลงในน้ำเสมอ ไม่ใช่ในทางกลับกัน

กรดซัลฟิวริกเป็นสารขจัดน้ำออกอย่างแรง กรดซัลฟิวริกเข้มข้นแทนที่น้ำจากสารประกอบต่างๆ มักใช้เป็นสารดูดความชื้น

ปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกและน้ำตาล

ความโลภของกรดซัลฟิวริกสำหรับน้ำสามารถแสดงให้เห็นได้ในการทดลองแบบคลาสสิก - การผสม H₂SO₄ เข้มข้น และ ซึ่งก็คือ สารประกอบอินทรีย์(คาร์โบไฮเดรต). ในการสกัดน้ำออกจากสาร กรดซัลฟิวริกจะทำลายโมเลกุล

เพื่อทำการทดลองให้เติมน้ำสองสามหยดลงในน้ำตาลแล้วผสม จากนั้นเทกรดซัลฟิวริกอย่างระมัดระวัง หลังจากช่วงเวลาสั้น ๆ สามารถสังเกตปฏิกิริยารุนแรงกับการก่อตัวของถ่านหินและการปล่อยกำมะถันและ

กรดกำมะถันและน้ำตาลก้อน:

จำไว้ว่าการทำงานกับกรดซัลฟิวริกนั้นอันตรายมาก กรดซัลฟิวริกเป็นสารกัดกร่อนที่ทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงบนผิวหนังในทันที

คุณจะพบการทดลองน้ำตาลที่ปลอดภัยที่คุณสามารถทำได้ที่บ้าน

ปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกและสังกะสี

ปฏิกิริยานี้ค่อนข้างเป็นที่นิยมและเป็นหนึ่งในวิธีการทางห้องปฏิบัติการที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตไฮโดรเจน หากเติมเม็ดสังกะสีลงในกรดซัลฟิวริกเจือจาง โลหะจะละลายด้วยการปล่อยก๊าซ:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

กรดซัลฟิวริกเจือจางทำปฏิกิริยากับโลหะทางด้านซ้ายของไฮโดรเจนในชุดกิจกรรม:

ฉัน + H₂SO₄(ธ.ค.) → เกลือ + H₂

ปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกกับแบเรียมไอออน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพกับเกลือของมันคือปฏิกิริยากับแบเรียมไอออน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์เชิงปริมาณ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Gravimetry:

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2HCl

ZnSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + ZnCl₂

ความสนใจ! อย่าพยายามทำซ้ำการทดลองเหล่านี้ด้วยตัวเอง!

กรดกำมะถัน, H2SO4 ซึ่งเป็นกรดไดเบสิกที่แรงซึ่งสอดคล้องกับสถานะออกซิเดชันสูงสุดของกำมะถัน (+6) ภายใต้สภาวะปกติ - ของเหลวมันหนัก ไม่มีสี และไม่มีกลิ่น ในทางวิศวกรรม กรดซัลฟิวริกเรียกว่าของผสมที่มีทั้งน้ำและซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ ถ้าอัตราส่วนโมลาร์ของ SO3: H2O น้อยกว่า 1 แสดงว่าเป็นสารละลายกรดซัลฟิวริกในน้ำ ถ้ามากกว่า 1 จะเป็นสารละลายของ SO3 ในกรดซัลฟิวริก

แหล่งกำมะถันตามธรรมชาติมีขนาดค่อนข้างเล็ก ปริมาณกำมะถันทั้งหมดในเปลือกโลกคือ 0.1% กำมะถันพบได้ในน้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซที่ติดไฟได้และก๊าซไอเสีย กำมะถันมักพบในธรรมชาติในรูปของสารประกอบที่มีสังกะสี ทองแดง และโลหะอื่นๆ ควรสังเกตว่าสัดส่วนของไพไรต์และกำมะถันในสมดุลรวมของวัตถุดิบกรดซัลฟิวริกค่อยๆ ลดลง และส่วนแบ่งของกำมะถันที่สกัดจากของเสียต่างๆ จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น โอกาสในการได้รับกรดซัลฟิวริกจากของเสียมีความสำคัญมาก การใช้ก๊าซเสียจากโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กทำให้สามารถรับได้โดยไม่มีค่าใช้จ่ายพิเศษในระบบกรดซัลฟิวริกสำหรับการเผาวัตถุดิบที่มีกำมะถัน

คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของกรดซัลฟิวริก

100% H2SO4 (SO3 x H2O) เรียกว่าโมโนไฮเดรต สารประกอบไม่สูบบุหรี่ในรูปแบบเข้มข้นไม่ทำลายโลหะเหล็กในขณะที่เป็นกรดที่แรงที่สุดชนิดหนึ่ง

สารนี้มีผลเสียต่อเนื้อเยื่อพืชและสัตว์โดยเอาน้ำออกจากพวกมันอันเป็นผลมาจากการไหม้เกรียม
ตกผลึกที่ 10.45 "C;
tkip 296.2 "C;
ความหนาแน่น 1.9203 g/cm3;
ความจุความร้อน 1.62 J/g.

กรดกำมะถันผสมกับ H2O และ SO3 ในอัตราส่วนใดๆ ทำให้เกิดสารประกอบ:

H2SO4 x 4 H2O (ละลาย - 28.36 "C),
H2SO4 x 3 H2O (ละลาย - 36.31 "C),
H2SO4 x 2 H2O (ละลาย - 39.60 "C),
H2SO4 x H2O (ละลาย - 8.48 "C),
H2SO4 x SO3 (H2S2O7 - กรดซัลฟิวริกหรือกรดไพโรซัลฟิวริก, mp 35.15 "C) - oleum,
H2SO x 2 SO3 (H2S3O10 - กรดไตรซัลฟิวริก, mp 1.20 "C)

เมื่อสารละลายที่เป็นน้ำของกรดซัลฟิวริกที่มี H2SO4 สูงถึง 70% ถูกทำให้ร้อนและต้ม จะมีเพียงไอน้ำเท่านั้นที่จะถูกปล่อยเข้าสู่เฟสของไอ ไอระเหยของกรดซัลฟิวริกก็ปรากฏขึ้นเหนือสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าเช่นกัน สารละลาย 98.3% H2SO4 (ส่วนผสม azeotropic) ถูกกลั่นจนสุดที่จุดเดือด (336.5 "C) กรดซัลฟิวริกที่มี H2SO4 มากกว่า 98.3% จะปล่อยไอ SO3 เมื่อถูกความร้อน
กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง มันออกซิไดซ์ HI และ HBr ให้เป็นฮาโลเจนฟรี เมื่อถูกความร้อน มันจะออกซิไดซ์โลหะทั้งหมด ยกเว้น Au และโลหะแพลตตินั่ม (ยกเว้น Pd) ในที่เย็น กรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะทำให้โลหะหลายชนิดเกิดปฏิกิริยา รวมทั้ง Pb, Cr, Ni, เหล็ก, เหล็กหล่อ กรดซัลฟิวริกเจือจางทำปฏิกิริยากับโลหะทั้งหมด (ยกเว้น Pb) ที่นำหน้าไฮโดรเจนในอนุกรมแรงดัน เช่น Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

ยังไง กรดแก่ H2SO4 แทนที่กรดที่อ่อนกว่าจากเกลือของพวกมัน ตัวอย่างเช่น กรดบอริกจากบอแรกซ์:

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

และเมื่อถูกความร้อน มันจะแทนที่กรดที่ระเหยง่าย เช่น

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3

กรดกำมะถันนำน้ำที่จับกับสารเคมีออกจากสารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิล - OH การคายน้ำของเอทิลแอลกอฮอล์ในที่ที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้นทำให้เกิดการผลิตเอทิลีนหรือไดเอทิลอีเทอร์ การไหม้ของน้ำตาล เซลลูโลส แป้ง และคาร์โบไฮเดรตอื่นๆ เมื่อสัมผัสกับกรดซัลฟิวริกนั้นอธิบายได้จากการคายน้ำเช่นกัน ในฐานะที่เป็น dibasic กรดซัลฟิวริกสร้างเกลือสองประเภท: ซัลเฟตและไฮโดรซัลเฟต

จุดเยือกแข็งของกรดซัลฟิวริก:
ความเข้มข้น, %	อุณหภูมิเยือกแข็ง "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

วัตถุดิบในการผลิตกรดกำมะถัน

วัตถุดิบสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริก ได้แก่ กำมะถัน ซัลเฟอร์ไพไรต์ FeS2 ก๊าซไอเสียจากการคั่วด้วยออกซิเจนของแร่ซัลไฟด์ Zn, Cu, Pb และโลหะอื่นๆ ที่มี SO2 ในรัสเซียปริมาณกรดซัลฟิวริกหลักได้มาจากซัลเฟอร์ไพไรต์ FeS2 ถูกเผาในเตาเผาซึ่งอยู่ในสถานะฟลูอิไดซ์เบด ซึ่งทำได้โดยการเป่าลมอย่างรวดเร็วผ่านชั้นของไพไรต์ที่บดละเอียด ส่วนผสมของก๊าซที่ได้นั้นประกอบด้วย SO2, O2, N2, สิ่งเจือปนของ SO3, ไอระเหยของ H2O, As2O3, SiO2 และอื่นๆ และมีฝุ่นขี้เถ้าจำนวนมาก ซึ่งก๊าซจะถูกทำความสะอาดในเครื่องตกตะกอนด้วยไฟฟ้าสถิต

วิธีการผลิตกรดซัลฟิวริก

กรดซัลฟิวริกได้มาจาก SO2 ในสองวิธี: ไนตรัส (ทาวเวอร์) และการสัมผัส

วิธีไนตรัส

การประมวลผล SO2 ให้เป็นกรดซัลฟิวริกโดยวิธีไนตรัสนั้นดำเนินการในอาคารการผลิต - ถังทรงกระบอก (สูง 15 ม. ขึ้นไป) ที่บรรจุวงแหวนเซรามิก จากด้านบนสู่การไหลของก๊าซ "ไนโตร" ถูกฉีดพ่น - กรดซัลฟิวริกเจือจางที่มีกรดไนโตรซิลซัลฟิวริก NOOSO3H ที่ได้จากปฏิกิริยา:

N2O3 + 2 H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.

การเกิดออกซิเดชันของ SO2 โดยไนโตรเจนออกไซด์เกิดขึ้นในสารละลายหลังจากการดูดซับโดยไนโตร ไนโตรถูกไฮโดรไลซ์ด้วยน้ำ:

NOOSO3H + H2O = H2SO4 + HNO2

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เข้าสู่หอคอยก่อให้เกิดกรดซัลเฟอร์กับน้ำ:

SO2 + H2O = H2SO3

ปฏิสัมพันธ์ของ HNO2 และ H2SO3 นำไปสู่การผลิตกรดซัลฟิวริก:

2 HNO2 + H2SO3 = H2SO4 + 2 NO + H2O

NO ที่ถูกปลดปล่อยจะถูกแปลงในหอออกซิเดชั่นเป็น N2O3 (ให้แม่นยำยิ่งขึ้นเป็นส่วนผสมของ NO + NO2) จากที่นั่น ก๊าซจะเข้าสู่หอดูดซับซึ่งมีการจ่ายกรดซัลฟิวริกจากเบื้องบน ไนโตรสถูกสร้างขึ้นซึ่งถูกสูบเข้าไปในอาคารการผลิต ดังนั้นจึงมั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องของการผลิตและวัฏจักรของไนโตรเจนออกไซด์ การสูญเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ด้วยก๊าซไอเสียจะถูกเติมเต็มด้วยการเพิ่ม HNO3

กรดซัลฟิวริกที่ได้จากวิธีไนตรัสมีความเข้มข้นสูงไม่เพียงพอและมีส่วนประกอบ สิ่งสกปรกที่เป็นอันตราย(เช่น As) การผลิตของมันมาพร้อมกับการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ ("หางจิ้งจอก" ซึ่งตั้งชื่อตามสีของ NO2)

ช่องทางการติดต่อ

หลักการของวิธีการสัมผัสในการผลิตกรดซัลฟิวริกถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2374 โดย P. Philips (บริเตนใหญ่) ตัวเร่งปฏิกิริยาแรกคือแพลตตินัม ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 - ต้นศตวรรษที่ 20 พบการเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของ SO2 เป็น SO3 โดยวาเนเดียม แอนไฮไดรด์ V2O5 การศึกษาของนักวิทยาศาสตร์โซเวียต A. E. Adadurov, G. K. Boreskov และ F. N. Yushkevich มีบทบาทสำคัญในการศึกษาการกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียมและการคัดเลือก

พืชกรดกำมะถันสมัยใหม่ถูกสร้างขึ้นเพื่อทำงานตามวิธีการสัมผัส วาเนเดียมออกไซด์ที่มีการเติม SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO ในสัดส่วนต่างๆ จะใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา มวลสัมผัสวาเนเดียมทั้งหมดแสดงกิจกรรมที่อุณหภูมิไม่ต่ำกว่า ~ 420 ° C เท่านั้น ในอุปกรณ์สัมผัสก๊าซมักจะผ่านมวลสัมผัส 4 หรือ 5 ชั้น ในการผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีการสัมผัสการคั่ว ก๊าซถูกทำให้บริสุทธิ์ในขั้นต้นจากสิ่งเจือปนที่เป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยา ฝุ่นที่ตกค้างจะถูกลบออกในอาคารซักล้างที่มีการชลประทานด้วยกรดซัลฟิวริก หมอกจะถูกลบออกจากกรดซัลฟิวริก (เกิดจาก SO3 และ H2O ที่มีอยู่ในส่วนผสมของแก๊ส) ในเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตแบบเปียก ไอ H2O ถูกดูดซับ โดยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นในหอทำให้แห้ง จากนั้นส่วนผสมของ SO2 ในอากาศจะผ่านตัวเร่งปฏิกิริยา (มวลสัมผัส) และออกซิไดซ์เป็น SO3:

SO2 + 1/2 O2 = SO3

SO3 + H2O = H2SO4

ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำที่เข้าสู่กระบวนการ จะได้สารละลายกรดซัลฟิวริกในน้ำหรือโอเลี่ยม
ปัจจุบัน H2SO4 ของโลกผลิตขึ้นด้วยวิธีนี้ประมาณ 80%

การใช้กรดซัลฟิวริก

กรดซัลฟิวริกสามารถใช้เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบริสุทธิ์จากสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่อิ่มตัวที่มีกำมะถัน

ในทางโลหะวิทยา กรดซัลฟิวริกใช้ในการขจัดตะกรันออกจากเส้นลวด เช่นเดียวกับแผ่นก่อนการชุบและสังกะสี (เจือจาง) สำหรับการดองพื้นผิวโลหะต่างๆ ก่อนเคลือบด้วยโครเมียม ทองแดง นิกเกิล ฯลฯ แร่เชิงซ้อนยังถูกย่อยสลายด้วยกรดซัลฟิวริกอีกด้วย (โดยเฉพาะยูเรเนียม)

ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของสารผสมไนเตรต เช่นเดียวกับสารซัลเฟอร์ไรซิ่งในการผลิตสีย้อมและสารยาหลายชนิด

กรดซัลฟิวริกใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตปุ๋ย เอทิลแอลกอฮอล์ เส้นใยประดิษฐ์ คาโปรแลคตัม ไททาเนียมไดออกไซด์ สีย้อมอนิลีน และอื่นๆ อีกมากมาย สารประกอบทางเคมี.

กรดซัลฟิวริกที่ใช้แล้ว (ของเสีย) ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี โลหะ งานไม้ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ กรดซัลฟิวริกแบตเตอรี่ใช้ในการผลิตแหล่งกระแสตะกั่วกรด

กรดซัลฟิวริก (H2SO4) เป็นหนึ่งในกรดกัดกร่อนและสารทำปฏิกิริยาที่เป็นอันตราย ที่มนุษย์รู้จักโดยเฉพาะในรูปแบบเข้มข้น กรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ทางเคมีเป็นของเหลวที่เป็นพิษหนัก มีความคงตัวของน้ำมัน ไม่มีกลิ่น และไม่มีสี ได้มาจากการออกซิเดชัน แก๊สเปรี้ยว(SO2) ช่องทางการติดต่อ

ที่อุณหภูมิ + 10.5 ° C กรดซัลฟิวริกจะกลายเป็นมวลผลึกแก้วเยือกแข็งอย่างตะกละตะกลามเหมือนฟองน้ำดูดซับความชื้นจาก สิ่งแวดล้อม. ในอุตสาหกรรมและเคมี กรดซัลฟิวริกเป็นหนึ่งในสารประกอบทางเคมีหลักและครองตำแหน่งผู้นำในด้านการผลิตเป็นตัน นั่นคือเหตุผลที่กรดซัลฟิวริกเรียกว่า "เลือดเคมี" กรดกำมะถันใช้ทำปุ๋ย ยา, กรดอื่น ๆ ขนาดใหญ่ , ปุ๋ยและอื่น ๆ อีกมากมาย

คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพื้นฐานของกรดซัลฟิวริก

กรดซัลฟิวริกในรูปแบบบริสุทธิ์ (สูตร H2SO4) ที่ความเข้มข้น 100% เป็นของเหลวข้นไม่มีสี ที่สุด ทรัพย์สินที่สำคัญ H2SO4 ดูดความชื้นได้สูง - ความสามารถในการดึงน้ำออกจากอากาศ กระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก
H2SO4 เป็นกรดแก่
กรดซัลฟิวริกเรียกว่าโมโนไฮเดรต - ประกอบด้วย 1 โมลของ H2O (น้ำ) ต่อ SO3 1 โมล เนื่องจากมีคุณสมบัติดูดความชื้นที่น่าประทับใจ จึงใช้ในการดึงความชื้นจากก๊าซ
จุดเดือด - 330 ° C ในกรณีนี้ กรดจะสลายตัวเป็น SO3 และน้ำ ความหนาแน่น - 1.84. จุดหลอมเหลว - 10.3 ° C /.
กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นสารออกซิไดซ์ที่มีประสิทธิภาพ ในการเริ่มปฏิกิริยารีดอกซ์ กรดจะต้องถูกทำให้ร้อน ผลของปฏิกิริยาคือ SO2 S+2H2SO4=3SO2+2H2O
กรดซัลฟิวริกทำปฏิกิริยากับโลหะต่างกันไปขึ้นอยู่กับความเข้มข้น ในสภาวะเจือจาง กรดซัลฟิวริกสามารถออกซิไดซ์โลหะทั้งหมดที่อยู่ในชุดของแรงดันไฟฟ้าเป็นไฮโดรเจน มีข้อยกเว้นเนื่องจากทนต่อการเกิดออกซิเดชันได้มากที่สุด กรดซัลฟิวริกเจือจางทำปฏิกิริยากับเกลือ เบส แอมโฟเทอริกและเบสออกไซด์ กรดซัลฟิวริกเข้มข้นสามารถออกซิไดซ์โลหะทั้งหมดในชุดของแรงดันไฟฟ้าและเงินด้วย
กรดซัลฟิวริกสร้างเกลือสองประเภท: กรด (ไฮโดรซัลเฟต) และปานกลาง (ซัลเฟต)
H2SO4 ทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์และอโลหะ และสามารถเปลี่ยนบางส่วนให้เป็นถ่านหินได้
แอนไฮไดรต์กำมะถันสามารถละลายได้อย่างสมบูรณ์ใน H2SO4 และในกรณีนี้ โอเลี่ยมจะก่อตัวขึ้น ซึ่งเป็นสารละลายของ SO3 ในกรดซัลฟิวริก ภายนอกดูเหมือนว่านี้: กรดกำมะถันที่เป็นควัน, ปล่อยแอนไฮไดรต์กำมะถัน
กรดซัลฟิวริกในสารละลายในน้ำเป็นกรดไดบาซิกที่แรง และเมื่อเติมลงในน้ำ ความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา เมื่อเตรียมสารละลายเจือจางของ H2SO4 จากสารละลายเข้มข้น จำเป็นต้องเติมกรดที่หนักกว่าลงในน้ำในกระแสน้ำขนาดเล็ก และไม่ในทางกลับกัน ทำเช่นนี้เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้น้ำเดือดและกรดกระเด็น

กรดกำมะถันเข้มข้นและเจือจาง

สารละลายเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกรวมถึงสารละลายจาก 40% ซึ่งสามารถละลายซิลเวอร์หรือแพลเลเดียมได้

กรดซัลฟิวริกเจือจางรวมถึงสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า 40% สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาแบบแอคทีฟ แต่สามารถทำปฏิกิริยากับทองเหลืองและทองแดงได้

รับกรดกำมะถัน

การผลิตกรดซัลฟิวริกในระดับอุตสาหกรรมเปิดตัวในศตวรรษที่ 15 แต่ในขณะนั้นเรียกว่า "กรดกำมะถัน" หากมนุษย์ในยุคก่อนบริโภคกรดซัลฟิวริกเพียงไม่กี่สิบลิตร โลกสมัยใหม่การคำนวณไปที่ล้านตันต่อปี

ผลิตกรดซัลฟิวริก ทางอุตสาหกรรมและมีสามคน:

ช่องทางการติดต่อ
วิธีไนตรัส
วิธีอื่นๆ

มาพูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับแต่ละคนกันดีกว่า

ติดต่อวิธีการผลิต

วิธีการผลิตแบบสัมผัสเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไป และดำเนินการดังต่อไปนี้:

กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคจำนวนสูงสุด
ในระหว่างการผลิต อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมจะลดลง

ในวิธีการสัมผัสสารต่อไปนี้ถูกใช้เป็นวัตถุดิบ:

หนาแน่น (กำมะถัน pyrites);
กำมะถัน;
วาเนเดียมออกไซด์ (สารนี้ทำให้เกิดบทบาทของตัวเร่งปฏิกิริยา);
ไฮโดรเจนซัลไฟด์;
ซัลไฟด์ของโลหะต่างๆ

ก่อนเริ่มกระบวนการผลิต จะมีการจัดเตรียมวัตถุดิบไว้ล่วงหน้า ในการเริ่มต้น ไพไรต์จะต้องถูกบดในโรงบดพิเศษ ซึ่งช่วยให้สามารถเร่งปฏิกิริยาได้เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพื้นที่สัมผัสของสารออกฤทธิ์ หนาแน่นผ่านการทำให้บริสุทธิ์: มันถูกหย่อนลงในภาชนะขนาดใหญ่ที่มีน้ำซึ่งในระหว่างนั้นเศษหินและสิ่งสกปรกทุกชนิดจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ พวกเขาจะถูกลบออกเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ

ส่วนการผลิตแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน:

หลังจากการบดอัดไพไรต์จะถูกทำความสะอาดและส่งไปยังเตาเผา - ซึ่งจะถูกเผาที่อุณหภูมิสูงถึง 800 ° C ตามหลักการของการไหลย้อน อากาศจะถูกส่งไปยังห้องจากด้านล่าง และทำให้มั่นใจได้ว่าไพไรต์อยู่ในสถานะแขวนลอย วันนี้ กระบวนการนี้ใช้เวลาไม่กี่วินาที แต่ก่อนหน้านี้ใช้เวลาหลายชั่วโมงกว่าจะเริ่มทำงาน ในระหว่างกระบวนการคั่ว ของเสียในรูปของเหล็กออกไซด์จะปรากฏขึ้นซึ่งจะถูกลบออกและส่งต่อไปยังสถานประกอบการ อุตสาหกรรมโลหการ. ในระหว่างการเผา ไอน้ำ ก๊าซ O2 และ SO2 จะถูกปล่อยออกมา เมื่อการทำให้บริสุทธิ์จากไอน้ำและสิ่งเจือปนที่เล็กที่สุดเสร็จสิ้น จะได้รับซัลเฟอร์ออกไซด์และออกซิเจนบริสุทธิ์
ในระยะที่สอง ปฏิกิริยาคายความร้อนเกิดขึ้นภายใต้แรงกดดันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียม ปฏิกิริยาเริ่มต้นเมื่ออุณหภูมิถึง 420 °C แต่สามารถเพิ่มได้ถึง 550 °C เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ในระหว่างการทำปฏิกิริยา จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของตัวเร่งปฏิกิริยาและ SO2 จะกลายเป็น SO
สาระสำคัญของขั้นตอนที่สามของการผลิตมีดังนี้: การดูดซับของ SO3 ในหอดูดซับซึ่งในระหว่างนั้นจะมีการสร้างโอเลี่ยม H2SO4 ในรูปแบบนี้ H2SO4 จะถูกเทลงในภาชนะพิเศษ (ไม่ทำปฏิกิริยากับเหล็ก) และพร้อมที่จะตอบสนองผู้ใช้ปลายทาง

ในระหว่างการผลิต ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น พลังงานความร้อนจะถูกสร้างขึ้นจำนวนมาก ซึ่งใช้เพื่อให้ความร้อน โรงงานกรดซัลฟิวริกหลายแห่งติดตั้งกังหันไอน้ำที่ใช้ไอน้ำไอเสียเพื่อผลิตไฟฟ้าเพิ่มเติม

กระบวนการไนตรัสสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริก

แม้จะมีข้อดีของวิธีการผลิตแบบสัมผัสซึ่งผลิตกรดซัลฟิวริกและโอเลี่ยมเข้มข้นและบริสุทธิ์กว่า แต่ H2SO4 ค่อนข้างมากก็ผลิตโดยวิธีไนตรัส โดยเฉพาะที่พืชซุปเปอร์ฟอสเฟต

สำหรับการผลิต H2SO4 ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้น ทั้งในการสัมผัสและในวิธีไนตรัส ได้มาโดยเฉพาะสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้โดยการเผาไหม้กำมะถันหรือโลหะกำมะถันย่าง

การเปลี่ยนซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นกรดซัลเฟอร์ประกอบด้วยการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์และการเติมน้ำ สูตรมีลักษณะดังนี้:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

แต่ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับออกซิเจน ดังนั้นด้วยวิธีไนตรัส การออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์จึงกระทำโดยใช้ไนโตรเจนออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ที่สูงขึ้น (เรากำลังพูดถึงไนโตรเจนไดออกไซด์ NO2, ไนโตรเจนไตรออกไซด์ NO3) ที่ กระบวนการนี้จะลดลงเป็นไนตริกออกไซด์ NO ซึ่งต่อมาจะถูกออกซิไดซ์อีกครั้งโดยออกซิเจนเป็นออกไซด์ที่สูงขึ้น

การผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีไนตรัสถูกทำให้เป็นรูปแบบทางเทคนิคในสองวิธี:

ห้อง.
ทาวเวอร์.

วิธีไนตรัสมีข้อดีและข้อเสียหลายประการ

ข้อเสียของวิธีไนตรัส:

ปรากฎว่ากรดกำมะถัน 75%
คุณภาพของผลิตภัณฑ์ต่ำ
การส่งคืนไนโตรเจนออกไซด์ที่ไม่สมบูรณ์ (เติม HNO3) การปล่อยมลพิษของพวกเขาเป็นอันตราย
กรดประกอบด้วยเหล็ก ไนโตรเจนออกไซด์ และสิ่งเจือปนอื่นๆ

ข้อดีของวิธีไนตรัส:

ต้นทุนของกระบวนการต่ำกว่า
ความเป็นไปได้ของการประมวลผล SO2 ที่ 100%
ความเรียบง่ายของการออกแบบฮาร์ดแวร์

พืชกรดกำมะถันที่สำคัญของรัสเซีย

การผลิต H2SO4 ประจำปีในประเทศของเราคำนวณเป็นตัวเลขหกหลัก - ประมาณ 10 ล้านตัน ผู้ผลิตกรดซัลฟิวริกชั้นนำในรัสเซียคือบริษัทที่เป็นผู้บริโภคหลักเช่นกัน มันเป็นเรื่องของเกี่ยวกับบริษัทที่มีกิจกรรมการผลิตปุ๋ยแร่ ตัวอย่างเช่น "ปุ๋ยแร่ธาตุ Balakov", "Ammophos"

ในแหลมไครเมียในอาร์มันสค์ผู้ผลิตไททาเนียมไดออกไซด์รายใหญ่ที่สุดดำเนินการในอาณาเขต ของยุโรปตะวันออกไครเมียไททัน. นอกจากนี้โรงงานยังมีส่วนร่วมในการผลิตกรดซัลฟิวริก, ปุ๋ยแร่, เหล็กซัลเฟตฯลฯ

กรดซัลฟูริก ประเภทต่างๆผลิตโดยโรงงานหลายแห่ง ตัวอย่างเช่น กรดซัลฟิวริกของแบตเตอรี่ผลิตโดย: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom เป็นต้น

Oleum ผลิตโดย UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez Production Association เป็นต้น

กรดซัลฟิวริกที่มีความบริสุทธิ์สูงผลิตโดย UCC Shchekinoazot, Component-Reaktiv

สามารถซื้อกรดกำมะถันที่ใช้แล้วได้ที่โรงงาน ZSS, HaloPolymer Kirovo-Chepetsk

ผู้ผลิตกรดซัลฟิวริกทางเทคนิค ได้แก่ Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zinc Plant, Electrozinc เป็นต้น

เนื่องจากไพไรต์เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต H2SO4 และนี่เป็นของเสียจากผู้ประกอบการเสริมสมรรถนะ ซัพพลายเออร์คือโรงงานเสริมสมรรถนะ Norilsk และ Talnakh

ตำแหน่งผู้นำระดับโลกในการผลิต H2SO4 ถูกครอบครองโดยสหรัฐอเมริกาและจีนซึ่งคิดเป็น 30 ล้านตันและ 60 ล้านตันตามลำดับ

ขอบเขตของกรดซัลฟิวริก

โลกใช้ H2SO4 ประมาณ 200 ล้านตันต่อปีซึ่งมีการผลิตผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภท กรดซัลฟิวริกจับปาล์มได้อย่างถูกต้องเมื่อเทียบกับกรดอื่นๆ ในแง่ของการใช้ในอุตสาหกรรม

อย่างที่คุณรู้อยู่แล้ว กรดกำมะถันเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุด อุตสาหกรรมเคมีดังนั้นขอบเขตของกรดซัลฟิวริกจึงค่อนข้างกว้าง การใช้งานหลักของ H2SO4 มีดังนี้:

กรดซัลฟิวริกใช้ในการผลิตปุ๋ยแร่ในปริมาณมาก และใช้เวลาประมาณ 40% ของน้ำหนักทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ พืชที่ผลิต H2SO4 จึงถูกสร้างขึ้นถัดจากพืชปุ๋ย เหล่านี้คือแอมโมเนียมซัลเฟต superphosphate เป็นต้น ในการผลิตกรดซัลฟิวริกถูกนำไปใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ (ความเข้มข้น 100%) จะใช้ H2SO4 600 ลิตรเพื่อผลิตแอมโมฟอสหรือซูเปอร์ฟอสเฟตหนึ่งตัน เป็นปุ๋ยที่ใช้บ่อยที่สุดใน เกษตรกรรม.
H2SO4 ใช้ทำระเบิด
การทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม สำหรับน้ำมันก๊าด เบนซิน น้ำมันแร่จำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์ของไฮโดรคาร์บอนซึ่งเกิดขึ้นกับการใช้กรดซัลฟิวริก ในกระบวนการกลั่นน้ำมันสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของไฮโดรคาร์บอน อุตสาหกรรมนี้ "รับ" มากถึง 30% ของน้ำหนัก H2SO4 ของโลก นอกจากนี้ ค่าออกเทนของเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้นด้วยกรดซัลฟิวริก และบ่อจะได้รับการบำบัดในระหว่างการผลิตน้ำมัน
ในอุตสาหกรรมโลหการ กรดซัลฟิวริกใช้ในโลหะวิทยาเพื่อขจัดตะกรันและสนิมออกจากลวด แผ่นโลหะตลอดจนการนำอะลูมิเนียมกลับมาใช้ใหม่ในการผลิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ก่อนเคลือบพื้นผิวโลหะด้วยทองแดง โครเมียม หรือนิกเกิล พื้นผิวจะถูกกัดกรดด้วยกรดซัลฟิวริก
ในการผลิตยา
ในการผลิตสี
ในอุตสาหกรรมเคมี ใช้ H2SO4 ในการผลิต ผงซักฟอก, สารเอทิล, ยาฆ่าแมลง ฯลฯ และกระบวนการเหล่านี้เป็นไปไม่ได้หากไม่มี
เพื่อให้ได้กรดอินทรีย์อื่น ๆ และ สารประกอบอนินทรีย์ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม

เกลือของกรดซัลฟิวริกและการใช้ประโยชน์

เกลือที่สำคัญที่สุดของกรดซัลฟิวริกคือ:

เกลือของ Glauber Na2SO4 10H2O (ผลึกโซเดียมซัลเฟต) ขอบเขตของการใช้งานค่อนข้างกว้างขวาง: การผลิตแก้ว, โซดา, ในสัตวแพทยศาสตร์และยา
แบเรียมซัลเฟต BaSO4 ใช้ในการผลิตยาง กระดาษ สีแร่สีขาว นอกจากนี้ยังขาดไม่ได้ในยาสำหรับการส่องกล้องในกระเพาะอาหาร ใช้สำหรับทำ "โจ๊กแบเรียม" สำหรับขั้นตอนนี้
แคลเซียมซัลเฟต CaSO4. ในธรรมชาติสามารถพบได้ในรูปของยิปซั่ม CaSO4 2H2O และแอนไฮไดรต์ CaSO4 ยิปซั่ม CaSO4 2H2O และแคลเซียมซัลเฟตใช้ในยาและการก่อสร้าง ด้วยยิปซั่มเมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิ 150 - 170 ° C จะเกิดการคายน้ำบางส่วนอันเป็นผลมาจากการที่ยิปซั่มถูกเผาซึ่งรู้จักกันในชื่อเศวตศิลา นวดเศวตศิลากับน้ำให้สม่ำเสมอ แป้งเหลวมวลจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วและกลายเป็นหินชนิดหนึ่ง เป็นคุณสมบัติของเศวตศิลาที่ใช้ในงานก่อสร้าง: หล่อและแม่พิมพ์ทำจากมัน ในงานฉาบปูน เศวตศิลาเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการยึดประสาน ผู้ป่วยในแผนกบาดเจ็บจะได้รับผ้าพันแผลแข็งพิเศษ - ทำบนพื้นฐานของเศวตศิลา
Ferrous vitriol FeSO4 7H2O ใช้สำหรับการเตรียมหมึกการทำให้ชุ่มไม้และในกิจกรรมการเกษตรเพื่อการทำลายศัตรูพืช
สารส้ม KCr(SO4)2 12H2O, KAl(SO4)2 12H2O เป็นต้น ใช้ในการผลิตสีและอุตสาหกรรมเครื่องหนัง (ฟอกหนัง)
หลายท่านรู้จักคอปเปอร์ซัลเฟต CuSO4 5H2O โดยตรง เป็นผู้ช่วยอย่างแข็งขันในการเกษตรในการต่อสู้กับโรคพืชและแมลงศัตรูพืช - สารละลาย CuSO4 5H2O ในน้ำใช้สำหรับดองเมล็ดพืชและฉีดพ่นพืช นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเตรียมสีแร่ และในชีวิตประจำวันใช้เพื่อขจัดเชื้อราออกจากผนัง
อะลูมิเนียมซัลเฟต - ใช้ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ

กรดซัลฟิวริกในรูปเจือจางใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ตะกั่วกรด นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตผงซักฟอกและปุ๋ย แต่ในกรณีส่วนใหญ่ มันมาในรูปของน้ำมัน - นี่คือสารละลายของ SO3 ใน H2SO4 (สามารถหาสูตรน้ำมันอื่น ๆ ได้)

ข้อเท็จจริงที่น่าทึ่ง! Oleum มีปฏิกิริยามากกว่ากรดซัลฟิวริกเข้มข้น แต่ถึงกระนั้น ก็ไม่ทำปฏิกิริยากับเหล็ก! ด้วยเหตุนี้เองจึงง่ายกว่าในการขนส่งมากกว่ากรดซัลฟิวริก

ขอบเขตของการใช้ "ราชินีแห่งกรด" นั้นมีขนาดใหญ่อย่างแท้จริง และเป็นการยากที่จะบอกเกี่ยวกับวิธีการทั้งหมดที่ใช้ในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังใช้เป็นอิมัลซิไฟเออร์ใน อุตสาหกรรมอาหารในการทำน้ำให้บริสุทธิ์ ในการสังเคราะห์วัตถุระเบิดและเพื่อวัตถุประสงค์อื่นๆ

ประวัติกรดกำมะถัน

ใครในหมู่พวกเราไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับ กรดกำมะถันสีน้ำเงิน? ดังนั้นจึงมีการศึกษาในสมัยโบราณและในบางงานก็มีจุดเริ่มต้น ยุคใหม่นักวิทยาศาสตร์กล่าวถึงที่มาของกรดกำมะถันและคุณสมบัติของกรดกำมะถัน Vitriol ได้รับการศึกษาโดยแพทย์ชาวกรีก Dioscorides นักสำรวจธรรมชาติชาวโรมัน Pliny the Elder และในงานเขียนของพวกเขาพวกเขาเขียนเกี่ยวกับการทดลองที่ดำเนินอยู่ เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ Ibn Sina นักบำบัดโรคโบราณใช้สารกรดกำมะถันหลายชนิด วิธีการใช้กรดกำมะถันในโลหะวิทยากล่าวในงานของนักเล่นแร่แปรธาตุ กรีกโบราณโซซิมัสแห่งพาโนโปลิส

วิธีแรกในการรับกรดซัลฟิวริกคือกระบวนการให้ความร้อนโพแทสเซียมสารส้มและมีข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้ในวรรณกรรมการเล่นแร่แปรธาตุของศตวรรษที่สิบสาม ในเวลานั้นนักเล่นแร่แปรธาตุไม่รู้จักองค์ประกอบของสารส้มและสาระสำคัญของกระบวนการ แต่ในศตวรรษที่ 15 พวกเขาเริ่มมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ทางเคมีของกรดซัลฟิวริกโดยเจตนา กระบวนการมีดังนี้ นักเล่นแร่แปรธาตุรักษาส่วนผสมของซัลเฟอร์และพลวง (III) ซัลไฟด์ Sb2S3 โดยให้ความร้อนด้วยกรดไนตริก

ในยุคกลางในยุโรป กรดกำมะถันถูกเรียกว่า "น้ำมันกรดกำมะถัน" แต่แล้วชื่อก็เปลี่ยนเป็นกรดกำมะถัน

ในศตวรรษที่ 17 Johann Glauber อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้ โพแทสเซียมไนเตรตและกำมะถันพื้นเมืองเมื่อมีไอน้ำได้รับกรดซัลฟิวริก ผลของการเกิดออกซิเดชันของกำมะถันกับไนเตรตได้ซัลเฟอร์ออกไซด์ซึ่งทำปฏิกิริยากับไอน้ำและเป็นผลให้ของเหลวที่มีน้ำมันได้รับ มันคือน้ำมันกรดกำมะถันและชื่อนี้สำหรับกรดซัลฟิวริกยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้

เภสัชกรจากลอนดอน วอร์ด โจชัว ในวัยสามสิบของศตวรรษที่ 18 ใช้ปฏิกิริยานี้กับ การผลิตภาคอุตสาหกรรมกรดกำมะถัน แต่ในยุคกลางการบริโภคถูกจำกัดเพียงไม่กี่สิบกิโลกรัม ขอบเขตการใช้งานแคบ: สำหรับการทดลองเล่นแร่แปรธาตุ การทำให้โลหะมีค่าบริสุทธิ์ และในธุรกิจเภสัชกรรม กรดซัลฟิวริกเข้มข้นใช้ในปริมาณเล็กน้อยในการผลิตไม้ขีดไฟพิเศษที่มีเกลือเบอร์โทเลต

ในรัสเซียกรดกำมะถันปรากฏขึ้นในศตวรรษที่ 17 เท่านั้น

ในเมืองเบอร์มิงแฮม ประเทศอังกฤษ John Roebuck ได้ปรับวิธีการผลิตกรดซัลฟิวริกข้างต้นในปี ค.ศ. 1746 และเริ่มดำเนินการผลิต ในเวลาเดียวกัน เขาใช้ห้องที่มีสารตะกั่วขนาดใหญ่ที่แข็งแรง ซึ่งมีราคาถูกกว่าภาชนะแก้ว

ในอุตสาหกรรม วิธีการนี้ครองตำแหน่งมาเกือบ 200 ปี และได้รับกรดซัลฟิวริก 65% ในห้องเพาะเลี้ยง

หลังจากนั้นครู่หนึ่ง English Glover และนักเคมีชาวฝรั่งเศส Gay-Lussac ได้ปรับปรุงกระบวนการนี้และกรดซัลฟิวริกก็เริ่มได้รับความเข้มข้น 78% แต่กรดดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับการผลิต เช่น สีย้อม

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 มีการค้นพบวิธีการใหม่สำหรับการออกซิไดซ์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์

ในขั้นต้น ทำได้โดยใช้ไนโตรเจนออกไซด์ จากนั้นใช้แพลตตินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีการออกซิไดซ์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สองวิธีนี้ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติม การเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์บนแพลตตินัมและตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ กลายเป็นที่รู้จักในฐานะวิธีการสัมผัส และการเกิดออกซิเดชันของก๊าซนี้กับไนโตรเจนออกไซด์เรียกว่าวิธีไนตรัสในการผลิตกรดซัลฟิวริก

จนกระทั่งถึงปี พ.ศ. 2374 พ่อค้ากรดอะซิติกของอังกฤษ Peregrine Philips ได้จดสิทธิบัตรกระบวนการประหยัดสำหรับการผลิตซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น และปัจจุบันนี้เขาเป็นที่รู้จักไปทั่วโลกในชื่อ ช่องทางการติดต่อรับมัน

การผลิต superphosphate เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2407

ในทศวรรษที่แปดสิบของศตวรรษที่สิบเก้าในยุโรป การผลิตกรดซัลฟิวริกถึง 1 ล้านตัน ผู้ผลิตหลักคือเยอรมนีและอังกฤษ ซึ่งผลิตกรดซัลฟิวริกได้ 72% ของปริมาณทั้งหมดในโลก

การขนส่งกรดซัลฟิวริกเป็นงานที่ต้องใช้แรงงานจำนวนมากและมีความรับผิดชอบ

กรดซัลฟิวริกจัดอยู่ในกลุ่มของสารเคมีอันตราย และเมื่อสัมผัสกับผิวหนังจะทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรง นอกจากนี้ยังสามารถทำให้บุคคลได้รับพิษจากสารเคมี หากไม่สังเกตระหว่างการขนส่ง กฎเกณฑ์บางอย่างจากนั้นกรดกำมะถันเนื่องจากการระเบิดสามารถก่อให้เกิดอันตรายทั้งต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อมได้มาก

กรดกำมะถันได้รับอันตรายประเภท 8 และการขนส่งต้องดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการฝึกอบรมและฝึกฝนมาเป็นพิเศษ เงื่อนไขสำคัญการส่งมอบกรดกำมะถัน - การปฏิบัติตามกฎระเบียบที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับการขนส่งสินค้าอันตราย

การขนส่งทางถนนดำเนินการตามกฎต่อไปนี้:

สำหรับการขนส่ง ภาชนะพิเศษทำจากโลหะผสมเหล็กชนิดพิเศษที่ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกหรือไททาเนียม ภาชนะดังกล่าวไม่เกิดออกซิไดซ์ กรดซัลฟิวริกที่เป็นอันตรายถูกขนส่งในถังเคมีกรดซัลฟิวริกพิเศษ พวกเขาต่างกันในการออกแบบและเลือกระหว่างการขนส่งขึ้นอยู่กับชนิดของกรดซัลฟิวริก
เมื่อขนส่งกรดฟูมิง จะใช้ถังเก็บอุณหภูมิแบบเก็บอุณหภูมิแบบพิเศษเพื่อถนอมรักษา คุณสมบัติทางเคมีกรดยังคงอยู่ที่อุณหภูมิที่ต้องการ
หากมีการขนส่งกรดธรรมดา ให้เลือกถังกรดซัลฟิวริก
การขนส่งกรดซัลฟิวริกทางถนน เช่น ควัน ปราศจากน้ำ เข้มข้น สำหรับแบตเตอรี่ ถุงมือ ดำเนินการในภาชนะพิเศษ: ถัง, ถัง, ภาชนะ
การขนส่งสินค้าอันตรายสามารถทำได้โดยผู้ขับขี่ที่มีใบรับรอง ADR อยู่ในมือเท่านั้น
เวลาเดินทางไม่มีข้อ จำกัด เนื่องจากในระหว่างการขนส่งจำเป็นต้องปฏิบัติตามความเร็วที่อนุญาตอย่างเคร่งครัด
ในระหว่างการขนส่งจะมีการสร้างเส้นทางพิเศษซึ่งควรวิ่งเลี่ยงสถานที่แออัดและโรงงานผลิต
การขนส่งต้องมีเครื่องหมายพิเศษและสัญญาณอันตราย

คุณสมบัติที่เป็นอันตรายของกรดซัลฟิวริกสำหรับมนุษย์

กรดกำมะถันเพิ่มความเสี่ยงต่อ ร่างกายมนุษย์. พิษของมันไม่เพียงเกิดขึ้นโดยการสัมผัสโดยตรงกับผิวหนังเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการสูดดมไอระเหยของมันเมื่อปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ อันตรายใช้กับ:

ระบบทางเดินหายใจ;
จำนวนเต็ม;
เยื่อเมือก

ความมึนเมาของร่างกายสามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยสารหนูซึ่งมักเป็นส่วนหนึ่งของกรดซัลฟิวริก

สำคัญ! ดังที่คุณทราบเมื่อกรดสัมผัสกับผิวหนังจะเกิดแผลไหม้อย่างรุนแรง อันตรายไม่น้อยไปกว่าการเป็นพิษด้วยไอระเหยของกรดซัลฟิวริก ปริมาณกรดซัลฟิวริกที่ปลอดภัยในอากาศเพียง 0.3 มก. ต่อ 1 ตารางเมตร

หากกรดซัลฟิวริกเข้าไปที่เยื่อเมือกหรือบนผิวหนังจะเกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงซึ่งไม่หายดี หากแผลไหม้ในระดับที่น่าประทับใจ เหยื่อจะเป็นโรคแผลไหม้ ซึ่งอาจถึงขั้นเสียชีวิตได้ หากไม่มีการดูแลทางการแพทย์ที่มีคุณภาพอย่างทันท่วงที

สำคัญ! สำหรับผู้ใหญ่ ปริมาณกรดซัลฟิวริกที่ทำให้ถึงตายได้เพียง 0.18 ซม. ต่อ 1 ลิตร

แน่นอน เป็นปัญหาที่ต้อง “สัมผัสด้วยตัวเอง” ถึงพิษของกรดในชีวิตปกติ ส่วนใหญ่มักจะเกิดพิษจากกรดเนื่องจากการละเลยความปลอดภัยในอุตสาหกรรมเมื่อทำงานกับสารละลาย

พิษจำนวนมากจากไอกรดซัลฟิวริกสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคในการผลิตหรือความประมาทเลินเล่อ และปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศจำนวนมาก เพื่อป้องกันสถานการณ์ดังกล่าว บริการพิเศษกำลังทำงาน ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของการผลิตที่ใช้กรดอันตราย

อาการมึนเมาของกรดซัลฟิวริกคืออะไร?

หากกลืนกินกรดเข้าไป:

ปวดบริเวณอวัยวะย่อยอาหาร
คลื่นไส้และอาเจียน
การละเมิดอุจจาระอันเป็นผลมาจากความผิดปกติของลำไส้อย่างรุนแรง
การหลั่งน้ำลายที่แข็งแกร่ง
เนื่องจากพิษต่อไต ปัสสาวะจึงกลายเป็นสีแดง
อาการบวมของกล่องเสียงและลำคอ มีอาการหายใจไม่ออกเสียงแหบ นี้อาจนำไปสู่ความตายจากการหายใจไม่ออก
จุดสีน้ำตาลปรากฏบนเหงือก
ผิวหนังเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน

ด้วยการเผาไหม้ ผิวอาจมีภาวะแทรกซ้อนทั้งหมดที่มีอยู่ในโรคไหม้

เมื่อวางยาพิษเป็นคู่จะสังเกตเห็นภาพต่อไปนี้:

การเผาไหม้ของเยื่อเมือกของดวงตา
เลือดออกจมูก.
แผลไหม้ของเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจ ในกรณีนี้ เหยื่อจะมีอาการเจ็บปวดรุนแรง
กล่องเสียงบวมด้วยอาการหายใจไม่ออก (ขาดออกซิเจน ผิวหนังเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน)
หากพิษรุนแรงอาจมีอาการคลื่นไส้อาเจียน

สิ่งสำคัญคือต้องรู้! พิษจากกรดหลังจากการกลืนกินมีอันตรายมากกว่าการเป็นพิษจากการสูดดมไอระเหย

ขั้นตอนการปฐมพยาบาลและการรักษาความเสียหายจากกรดซัลฟิวริก

ดำเนินการดังต่อไปนี้เมื่อสัมผัสกับกรดซัลฟิวริก:

โทรก่อน รถพยาบาล. หากของเหลวเข้าไปข้างใน ให้ล้างกระเพาะด้วยน้ำอุ่น หลังจากนั้นในจิบเล็กน้อยคุณจะต้องดื่มดอกทานตะวัน 100 กรัมหรือ น้ำมันมะกอก. นอกจากนี้ คุณควรกลืนน้ำแข็ง ดื่มนม หรือแมกนีเซียที่ไหม้เกรียม ต้องทำเพื่อลดความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกและบรรเทาสภาพของมนุษย์
หากกรดเข้าตา ให้ล้างออกด้วยน้ำไหล จากนั้นหยดด้วยสารละลายไดเคนและโนเคนเคน
หากกรดโดนผิวหนัง บริเวณที่ไหม้ควรล้างให้สะอาดใต้น้ำไหลและพันด้วยโซดา ล้างออกประมาณ 10-15 นาที
กรณีเกิดไอระเหย ต้องไปที่ อากาศบริสุทธิ์และล้างเยื่อเมือกที่ได้รับผลกระทบด้วยน้ำให้มากที่สุด

ในสถานพยาบาล การรักษาจะขึ้นอยู่กับบริเวณที่เกิดแผลไหม้และระดับของพิษ การวางยาสลบทำได้เฉพาะกับโนเคนเคนเท่านั้น เพื่อหลีกเลี่ยงการพัฒนาของการติดเชื้อในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ ผู้ป่วยจึงเลือกหลักสูตรการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ

ในการมีเลือดออกในกระเพาะอาหาร พลาสมาจะถูกฉีดหรือถ่ายเลือด แหล่งที่มาของการตกเลือดสามารถผ่าตัดออกได้

กรดกำมะถันในรูปแบบบริสุทธิ์ 100% พบได้ในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น ในอิตาลี ซิซิลีในทะเลเดดซี คุณสามารถเห็นปรากฏการณ์ที่ไม่เหมือนใคร - กรดซัลฟิวริกไหลออกมาจากด้านล่าง! และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น: pyrite จาก เปลือกโลกทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับการก่อตัวของมัน สถานที่แห่งนี้เรียกอีกอย่างว่าทะเลสาบแห่งความตายและแม้แต่แมลงก็กลัวที่จะบินขึ้นไป!
หลังจากการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่ มักจะพบหยดกรดซัลฟิวริกในชั้นบรรยากาศของโลก และในกรณีเช่นนี้ "ผู้กระทำผิด" สามารถนำ ผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรุนแรง
กรดซัลฟิวริกเป็นตัวดูดซับน้ำที่ใช้งานอยู่ ดังนั้นจึงใช้เป็นเครื่องอบแก๊ส ที่ วันเก่า ๆเพื่อไม่ให้หน้าต่างเกิดฝ้าในห้อง กรดนี้จึงถูกเทลงในขวดโหลและวางไว้ระหว่างบานหน้าต่างของช่องหน้าต่าง
กรดซัลฟิวริกเป็นสาเหตุหลักของฝนกรด เหตุผลหลักฝนกรดเป็นมลพิษทางอากาศที่มีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และเมื่อละลายในน้ำจะเกิดกรดซัลฟิวริก ในทางกลับกัน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมาเมื่อเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผา ฝนกรด เรียนเพื่อ ปีที่แล้ว, เนื้อหาที่เพิ่มขึ้น กรดไนตริก. สาเหตุของปรากฏการณ์นี้คือการลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ อย่างไรก็ตาม กรดซัลฟิวริกยังคงเป็นสาเหตุหลักของฝนกรด

เราขอเสนอการรวบรวมวิดีโอ ประสบการณ์ที่น่าสนใจด้วยกรดกำมะถัน

พิจารณาปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกเมื่อเทลงในน้ำตาล ในวินาทีแรกของกรดซัลฟิวริกที่ใส่น้ำตาลลงในขวด ส่วนผสมจะเข้มขึ้น หลังจากนั้นไม่กี่วินาที สารจะเปลี่ยนเป็นสีดำ สิ่งที่น่าสนใจที่สุดจะเกิดขึ้นต่อไป มวลเริ่มเติบโตอย่างรวดเร็วและปีนออกจากขวด ที่ผลลัพธ์เราได้สารที่น่าภาคภูมิใจดูเหมือนว่ามีรูพรุน ถ่านเกินปริมาตรเริ่มต้น 3-4 เท่า

ผู้เขียนวิดีโอแนะนำให้เปรียบเทียบปฏิกิริยาของโคคา-โคลากับกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก เมื่อผสมโคคา-โคลากับกรดไฮโดรคลอริก จะไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็น แต่เมื่อผสมกับกรดซัลฟิวริก โคคา-โคลาจะเริ่มเดือด

ปฏิสัมพันธ์ที่น่าสนใจสามารถสังเกตได้เมื่อกรดซัลฟิวริกโดนกระดาษชำระ กระดาษชำระประกอบด้วยเซลลูโลส เมื่อกรดเข้ามา โมเลกุลของเซลลูโลสจะสลายตัวทันทีด้วยการปล่อยคาร์บอนอิสระ สามารถสังเกตการไหม้เกรียมที่คล้ายกันได้เมื่อกรดตกบนเนื้อไม้

ฉันเติมโพแทสเซียมชิ้นเล็ก ๆ ลงในขวดที่มีกรดเข้มข้น ในวินาทีแรก ควันจะถูกปล่อยออกมา หลังจากนั้นโลหะจะลุกเป็นไฟทันที สว่างขึ้นและระเบิด ตัดเป็นชิ้นๆ

ในการทดลองครั้งต่อไป เมื่อกรดซัลฟิวริกชนกับไม้ขีด กรดจะลุกเป็นไฟ ในส่วนที่สองของการทดลอง อลูมิเนียมฟอยล์แช่อะซิโตนและไม้ขีดไฟอยู่ข้างใน มีการให้ความร้อนแก่ฟอยล์ทันทีด้วยการปล่อยควันจำนวนมากและการละลายอย่างสมบูรณ์

สังเกตเอฟเฟกต์ที่น่าสนใจเมื่อเพิ่ม ผงฟูให้เป็นกรดซัลฟิวริก โซดากลายเป็น .ทันที สีเหลือง. ปฏิกิริยาจะดำเนินการด้วยการเดือดอย่างรวดเร็วและเพิ่มปริมาตร

เราไม่แนะนำให้ทำการทดลองข้างต้นทั้งหมดที่บ้านอย่างเด็ดขาด กรดกำมะถันเป็นสารกัดกร่อนและเป็นพิษมาก ควรทำการทดลองที่คล้ายกันใน ห้องพิเศษที่มีอุปกรณ์ครบครัน บังคับระบายอากาศ. ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกมีความเป็นพิษสูงและสามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบทางเดินหายใจและเป็นพิษต่อร่างกาย นอกจากนี้ยังมีการทดลองที่คล้ายกันในวิธี การคุ้มครองส่วนบุคคลผิวหนังและอวัยวะระบบทางเดินหายใจ ดูแลตัวเองนะ!

กรดกำมะถัน- กรดไดบาซิกซึ่งมีลักษณะเป็นของเหลวมันและไม่มีกลิ่น สารเคมีตกผลึกที่อุณหภูมิ +10 °C กรดซัลฟิวริกได้รับสถานะทางกายภาพที่เป็นของแข็งเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ -20 ° C เมื่อกรดซัลฟิวริกทำปฏิกิริยากับน้ำ จะเกิดความร้อนจำนวนมาก สาขาวิชาการใช้กรดซัลฟิวริก: อุตสาหกรรม ยารักษาโรค เศรษฐกิจของประเทศ

การใช้กรดซัลฟิวริกในอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมอาหารคุ้นเคยกับกรดซัลฟิวริกในรูปของสารเติมแต่งอาหาร E513 กรดทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์ วัตถุเจือปนอาหารนี้ใช้ในการผลิตเครื่องดื่ม ช่วยควบคุมความเป็นกรด นอกจากอาหารแล้ว E513 ยังเป็นส่วนหนึ่งของปุ๋ยแร่ การใช้กรดซัลฟิวริกในอุตสาหกรรมมี ใช้กันอย่างแพร่หลาย. การสังเคราะห์สารอินทรีย์ทางอุตสาหกรรมใช้กรดซัลฟิวริกเพื่อทำปฏิกิริยาต่อไปนี้: ด่าง การคายน้ำ การให้น้ำ กรดนี้ฟื้นฟู จำนวนเงินที่ต้องการเรซินบนตัวกรองที่ใช้ในการผลิตน้ำกลั่น

การใช้กรดกำมะถันในชีวิตประจำวัน

กรดกำมะถันที่บ้านเป็นที่ต้องการของผู้ขับขี่รถยนต์ ขั้นตอนการเตรียมสารละลายอิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่รถยนต์นั้นมาพร้อมกับการเติมกรดซัลฟิวริก เมื่อทำงานกับกรดนี้ คุณควรจำกฎความปลอดภัย หากกรดโดนเสื้อผ้าหรือผิวหนังที่สัมผัส ให้ล้างออกทันทีด้วยน้ำไหล กรดซัลฟิวริกที่หกใส่โลหะสามารถทำให้เป็นกลางด้วยปูนขาวหรือชอล์ก เมื่อเติมน้ำมันแบตเตอรี่รถยนต์ จำเป็นต้องทำตามลำดับบางอย่าง: ค่อยๆ เติมกรดลงในน้ำ และไม่ในทางกลับกัน เมื่อน้ำทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก ของเหลวจะร้อนมาก ซึ่งอาจทำให้กระเซ็นได้ ดังนั้นคุณจึงควรระมัดระวังเป็นพิเศษไม่ให้ของเหลวโดนใบหน้าหรือดวงตาของคุณ ต้องเก็บกรดไว้ในภาชนะที่ปิดสนิท สิ่งสำคัญคือต้องเก็บสารเคมีให้พ้นมือเด็ก

การใช้กรดซัลฟิวริกในการแพทย์

เกลือของกรดกำมะถันใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ ตัวอย่างเช่น แมกนีเซียมซัลเฟตถูกกำหนดให้กับผู้คนเพื่อให้ได้ผลเป็นยาระบาย อนุพันธ์ของกรดซัลฟิวริกอีกชนิดหนึ่งคือโซเดียมไธโอซัลเฟต ยานี้ใช้เป็นยาแก้พิษในกรณีที่ใช้สารต่อไปนี้: ปรอท ตะกั่ว ฮาโลเจน ไซยาไนด์ โซเดียมไธโอซัลเฟตร่วมกับกรดไฮโดรคลอริกใช้ในการรักษาโรคผิวหนัง ศาสตราจารย์ Demyanovich เสนอให้ใช้ยาสองตัวนี้เพื่อรักษาโรคหิด ในรูปแบบของสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟตให้กับผู้ที่เป็นโรคภูมิแพ้

แมกนีเซียมซัลเฟตมีความเป็นไปได้มากมาย ดังนั้นจึงใช้โดยแพทย์เฉพาะทางต่างๆ ในฐานะที่เป็น antispasmodic แมกนีเซียมซัลเฟตจะถูกจ่ายให้กับผู้ป่วยที่มีความดันโลหิตสูง หากบุคคลมีโรคถุงน้ำดี สารนี้จะถูกรับประทานเพื่อปรับปรุงการหลั่งน้ำดี การใช้กรดซัลฟิวริกในยาในรูปของแมกนีเซียมซัลเฟตในการปฏิบัติทางนรีเวชเป็นเรื่องปกติ นรีแพทย์ช่วยผู้หญิงที่คลอดบุตรโดยการฉีดแมกนีเซียมซัลเฟตเข้ากล้าม ด้วยวิธีนี้ พวกเขาจะดมยาสลบการคลอดบุตร นอกจากคุณสมบัติทั้งหมดข้างต้นแล้ว แมกนีเซียมซัลเฟตยังมีฤทธิ์กันชักอีกด้วย

การใช้กรดซัลฟิวริกในการผลิต

นอกจากนี้ยังใช้กรดซัลฟิวริกซึ่งมีความหลากหลายในการผลิตปุ๋ยแร่ เพื่อความร่วมมือที่สะดวกยิ่งขึ้น โรงงานที่ผลิตกรดซัลฟิวริกและปุ๋ยแร่ส่วนใหญ่จะอยู่ใกล้กัน ช่วงเวลานี้สร้างการผลิตอย่างต่อเนื่อง

การใช้กรดซัลฟิวริกในการผลิตสีย้อมและเส้นใยสังเคราะห์นั้นพบได้บ่อยเป็นอันดับสองรองจากการผลิตปุ๋ยแร่ อุตสาหกรรมจำนวนมากใช้กรดซัลฟิวริกในกระบวนการผลิตบางอย่าง การใช้กรดซัลฟิวริกพบความต้องการในชีวิตประจำวัน ผู้คนใช้สารเคมีเพื่อให้บริการรถของตน คุณสามารถซื้อกรดซัลฟิวริกในร้านค้าที่เชี่ยวชาญด้านการขายสารเคมี รวมทั้งลิงค์ของเรา กรดซัลฟิวริกถูกขนส่งตามกฎสำหรับการขนส่งสินค้าดังกล่าว การขนส่งทางรางหรือทางถนนขนส่งกรดในภาชนะที่เหมาะสม ในกรณีแรกถังทำหน้าที่เป็นภาชนะในครั้งที่สอง - ถังหรือภาชนะ

“แทบไม่มีสารอื่นใดที่ผลิตขึ้นเอง ซึ่งมักใช้ในเทคโนโลยี เช่น กรดซัลฟิวริก

ที่ซึ่งไม่มีโรงงานสำหรับสกัด - มันคิดไม่ถึง การผลิตที่ทำกำไรสารอื่น ๆ อีกมากมายที่มีความสำคัญทางเทคนิคอย่างมาก”

ดี. เมนเดเลเยฟ

กรดซัลฟิวริกใช้ในอุตสาหกรรมเคมีหลายประเภท:

ปุ๋ยแร่, พลาสติก, สีย้อม, เส้นใยเทียม, กรดแร่, ผงซักฟอก;
ในอุตสาหกรรมน้ำมันและปิโตรเคมี:

สำหรับการกลั่นน้ำมันรับพาราฟิน

ในโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก:

สำหรับการผลิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก - สังกะสี ทองแดง นิกเกิล ฯลฯ

ในโลหะวิทยาเหล็ก:

สำหรับการดองโลหะ

ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ อาหารและอุตสาหกรรมเบา (สำหรับการผลิตแป้ง กากน้ำตาล การฟอกผ้า) เป็นต้น

การผลิตกรดซัลฟิวริก

กรดซัลฟิวริกผลิตขึ้นในอุตสาหกรรมได้สองวิธี: การสัมผัสและไนตรัส

วิธีสัมผัสในการผลิตกรดซัลฟิวริก

กรดซัลฟิวริกผลิตโดยวิธีการสัมผัสใน ปริมาณมากในพืชกรดซัลฟิวริก

ปัจจุบันวิธีหลักในการผลิตกรดซัลฟิวริกคือการสัมผัสเพราะ วิธีนี้มีข้อดีเหนือกว่าวิธีอื่นๆ:

การได้มาซึ่งผลิตภัณฑ์ในรูปของกรดเข้มข้นบริสุทธิ์ที่ผู้บริโภคทุกคนยอมรับได้

- ลดการปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศด้วยก๊าซไอเสีย

I. วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก

วัตถุดิบหลัก

กำมะถัน - S

กำมะถันไพไรต์ (หนาแน่น) - FeS2

ซัลไฟด์โลหะนอกกลุ่มเหล็ก - Cu2S, ZnS, PbS

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ - H 2 S

วัสดุเสริม

ตัวเร่งปฏิกิริยา - วานาเดียมออกไซด์ -วี 2 โอ 5

ครั้งที่สอง การเตรียมวัตถุดิบ

มาวิเคราะห์การผลิตกรดซัลฟิวริกจากไพไรต์ FeS 2 กัน

1) บดของหนาแน่น ก่อนใช้งาน ไพไรต์ชิ้นใหญ่จะถูกบดในเครื่องบด คุณรู้ไหมว่าเมื่อสารถูกบดขยี้อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นเพราะ พื้นที่ผิวสัมผัสของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น

2) การทำให้บริสุทธิ์ของหนาแน่น หลังจากการบดอัดหนาแน่น จะถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก (เศษหินและดิน) โดยการลอย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ไพไรต์ที่บดแล้วจะถูกหย่อนลงในถังน้ำขนาดใหญ่ ผสม หินเสียจะลอยขึ้น จากนั้นนำหินเสียออก

สาม. กระบวนการทางเคมีพื้นฐาน:

4 FeS 2 + 11 O 2 t = 800 °ค→ 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 + Q หรือการเผาไหม้กำมะถัน S+O2 t ° ค→ SO2

2SO2 + O2 400-500 ° จาก,V2O5 , พี↔ 2SO 3 + Q

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 + Q

IV . หลักการทางเทคโนโลยี:

หลักการต่อเนื่อง

หลักการใช้วัตถุดิบแบบบูรณาการการใช้ของเสียจากการผลิตอื่น

หลักการผลิตที่ไม่เสียเปล่า

หลักการถ่ายเทความร้อน

หลักการทวนกระแส (“ฟลูอิไดซ์เบด”)

หลักการของระบบอัตโนมัติและการใช้เครื่องจักรของกระบวนการผลิต

วี . กระบวนการทางเทคโนโลยี:

หลักการต่อเนื่อง: หนาแน่นย่างในเตาเผา → อุปทานของซัลเฟอร์ออกไซด์ ( IV ) และออกซิเจนเข้าสู่ระบบการทำให้บริสุทธิ์ → เข้าไปในอุปกรณ์สัมผัส → การจ่ายซัลเฟอร์ออกไซด์ ( VI ) เข้าไปในหอดูดซับ

VI . การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม:

1) ความรัดกุมของท่อและอุปกรณ์

2) ไส้กรองแก๊ส

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว. เคมีของการผลิต :

ขั้นแรก - ย่างหนาแน่นในเตาเผาเพื่อย่างใน "ฟลูอิไดซ์เบด"

ส่วนใหญ่จะใช้กรดซัลฟิวริก ไพไรต์ลอย- ของเสียจากการผลิตในระหว่างการเสริมสมรรถนะของแร่ทองแดงที่มีส่วนผสมของกำมะถันของทองแดงและเหล็ก กระบวนการเสริมสมรรถนะของแร่เหล่านี้เกิดขึ้นที่โรงงานเสริมสมรรถนะ Norilsk และ Talnakh ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์หลักของวัตถุดิบ วัตถุดิบนี้ทำกำไรได้มากกว่าเพราะ กำมะถันไพไรต์ส่วนใหญ่ขุดในเทือกเขาอูราลและโดยธรรมชาติแล้วการส่งมอบอาจมีราคาแพงมาก การใช้งานที่เป็นไปได้ กำมะถันซึ่งก่อตัวขึ้นในระหว่างการเสริมสมรรถนะของแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่ขุดได้ในเหมืองกำมะถันยังจัดหาโดย Pacific Fleet และ NOF (โรงงานที่มีความเข้มข้น).

สมการปฏิกิริยาระยะแรก

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

หนาแน่น ทำความสะอาด เปียก (หลังจากการลอย) เทจากด้านบนลงในเตาเผาเพื่อเผาใน "ฟลูอิไดซ์เบด" จากด้านล่าง (หลักการทวนกระแส) อากาศที่เติมด้วยออกซิเจนจะถูกส่งผ่านเพื่อให้ไพไรต์เผาไหม้ได้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น อุณหภูมิในเตาเผาสูงถึง 800 องศาเซลเซียส Pyrite ถูกทำให้ร้อนเป็นสีแดงและอยู่ใน "สถานะระงับ" เนื่องจากอากาศที่พัดมาจากด้านล่าง ทุกอย่างดูเหมือนของเหลวร้อนสีแดงเดือด แม้แต่อนุภาคไพไรต์ที่เล็กที่สุดก็ไม่เกิดเค้กใน "ฟลูอิไดซ์เบด" ดังนั้นกระบวนการเผาจึงเร็วมาก หากก่อนหน้านี้ใช้เวลา 5-6 ชั่วโมงในการเผาไหม้ไพไรต์ ตอนนี้ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น นอกจากนี้ ใน "ฟลูอิไดซ์เบด" ยังสามารถรักษาอุณหภูมิไว้ที่ 800 องศาเซลเซียสได้

เนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยา อุณหภูมิในเตาเผาจะคงอยู่ ความร้อนส่วนเกินจะถูกลบออก: ท่อที่มีน้ำไหลไปตามขอบของเตาซึ่งถูกทำให้ร้อน น้ำร้อนถูกนำมาใช้เพิ่มเติมเพื่อให้ความร้อนจากส่วนกลางของอาคารที่อยู่ติดกัน

เหล็กออกไซด์ที่เกิดขึ้น Fe 2 O 3 (ถ่าน) ไม่ได้ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก แต่มันถูกรวบรวมและส่งไปยังโรงงานโลหะวิทยาซึ่งโลหะเหล็กและโลหะผสมที่มีคาร์บอนนั้นได้มาจากเหล็กออกไซด์ - เหล็ก (คาร์บอน 2% ในโลหะผสม) และเหล็กหล่อ (คาร์บอน 4% ในโลหะผสม)

ดังนั้น, หลักการผลิตสารเคมี- การผลิตที่ไม่เสียเปล่า

ออกจากเตา เตาแก๊ส , องค์ประกอบที่: SO 2, O 2, ไอน้ำ (หนาแน่นเปียก!) และอนุภาคที่เล็กที่สุดของขี้เถ้า (เหล็กออกไซด์).ก๊าซในเตาเผาดังกล่าวจะต้องทำความสะอาดจากสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งของถ่านและไอน้ำ

การทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซเตาหลอมจากอนุภาคของแข็งของถ่านกัมมันต์นั้นดำเนินการในสองขั้นตอน - ในพายุไซโคลน (ใช้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง อนุภาคของแข็งของถ่านที่กระแทกกับผนังของพายุไซโคลนและตกลงมา) ในการกำจัดอนุภาคขนาดเล็ก ส่วนผสมจะถูกส่งไปยังเครื่องตกตะกอนด้วยไฟฟ้าสถิต ซึ่งจะถูกทำความสะอาดภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้าแรงสูงที่ ~ 60,000 V (ใช้แรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต อนุภาคขี้เถ้าจะเกาะติดกับแผ่นอิเล็กโทรดของเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตด้วยการสะสมที่เพียงพอ ภายใต้น้ำหนักของตัวเองพวกเขาล้มลง) เพื่อกำจัดไอน้ำในเตาเผาก๊าซ (ก๊าซเตาแห้ง) ใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นซึ่งเป็นสารดูดความชื้นที่ดีมากเพราะดูดซับน้ำ

การทำให้แห้งของก๊าซในเตาเผาจะดำเนินการในหอทำให้แห้ง - ก๊าซจากเตาหลอมจะเพิ่มขึ้นจากล่างขึ้นบน และกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะไหลจากบนลงล่าง เพื่อเพิ่มพื้นผิวสัมผัสของก๊าซและของเหลว หอคอยจะเต็มไปด้วยวงแหวนเซรามิก

ที่ทางออกของหอทำให้แห้ง เตาเผาไม่มีอนุภาคถ่านหรือไอน้ำอีกต่อไป ก๊าซจากเตาหลอมเป็นส่วนผสมของซัลเฟอร์ออกไซด์ SO 2 และออกซิเจน O 2

ขั้นตอนที่สอง - ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของ SO 2 ถึง SO 3 ด้วยออกซิเจน ในอุปกรณ์ติดต่อ

สมการปฏิกิริยาสำหรับขั้นตอนนี้คือ:

2SO2 + O2 400-500 องศาเซลเซียส วี 2 อู๋ 5 ,พี ↔ 2 SO 3 + Q

ความซับซ้อนของขั้นตอนที่สองอยู่ในความจริงที่ว่ากระบวนการออกซิเดชันของออกไซด์หนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งสามารถย้อนกลับได้ จึงต้องเลือก เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดการไหลของปฏิกิริยาโดยตรง (ได้รับ SO 3)

จากสมการที่ว่าปฏิกิริยาสามารถย้อนกลับได้ซึ่งหมายความว่าในขั้นตอนนี้จำเป็นต้องรักษาสภาวะดังกล่าวที่สมดุลเคลื่อนไปทางทางออก SO 3 มิฉะนั้นกระบวนการทั้งหมดจะถูกทำลาย เพราะ ปฏิกิริยาดำเนินไปโดยปริมาตรลดลง (3 V↔2V ) ถ้าอย่างนั้นก็จำเป็น ความดันโลหิตสูง. เพิ่มความดันเป็น 7-12 บรรยากาศ ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อน ดังนั้น เมื่อคำนึงถึงหลักการของ Le Chatelier กระบวนการนี้จึงไม่สามารถทำได้ที่อุณหภูมิสูงเพราะ ยอดคงเหลือจะเลื่อนไปทางซ้าย ปฏิกิริยาเริ่มต้นที่อุณหภูมิ = 420 องศา แต่เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาหลายชั้น (5 ชั้น) เราจึงสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 550 องศา ซึ่งทำให้กระบวนการเร็วขึ้นอย่างมาก ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้คือวาเนเดียม (V 2 O 5) ราคาถูกและใช้งานได้ยาวนาน (5-6 ปี) ทนทานต่อการกระทำของสิ่งสกปรกที่เป็นพิษมากที่สุด นอกจากนี้ยังมีส่วนช่วยในการเปลี่ยนความสมดุลไปทางขวา

ส่วนผสม (SO 2 และ O 2) ถูกทำให้ร้อนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและเคลื่อนผ่านท่อ ซึ่งระหว่างนั้นส่วนผสมเย็นจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งจะต้องได้รับความร้อน ส่งผลให้มี การแลกเปลี่ยนความร้อน: วัสดุเริ่มต้นถูกทำให้ร้อน และผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการ

ขั้นตอนที่สาม - การดูดซึม SO 3 โดยกรดซัลฟิวริก ในหอดูดซับ

ทำไมซัลเฟอร์ออกไซด์SO 3 ไม่ดูดซับน้ำ? ท้ายที่สุด ก็เป็นไปได้ที่จะละลายซัลเฟอร์ออกไซด์ในน้ำ: SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 . แต่ความจริงก็คือถ้าใช้น้ำเพื่อดูดซับซัลเฟอร์ออกไซด์ กรดซัลฟิวริกจะก่อตัวในรูปของหมอกที่ประกอบด้วยกรดซัลฟิวริกหยดเล็กๆ (ซัลเฟอร์ออกไซด์ละลายในน้ำโดยปล่อย จำนวนมากความร้อนกรดซัลฟิวริกถูกทำให้ร้อนจนเดือดและกลายเป็นไอน้ำ) เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของหมอกกรดกำมะถัน ให้ใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 98% น้ำสองเปอร์เซ็นต์มีขนาดเล็กมากจนทำให้ความร้อนของเหลวอ่อนแอและไม่เป็นอันตราย ซัลเฟอร์ออกไซด์ละลายได้ดีในกรดดังกล่าวทำให้เกิดโอเลี่ยม: H 2 SO 4 nSO 3 .

สมการปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการนี้คือ:

NSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3

น้ำมันที่ได้จะถูกเทลงในถังโลหะแล้วส่งไปที่คลังสินค้า จากนั้นถังจะเต็มไปด้วย oleum รถไฟถูกสร้างขึ้นและส่งไปยังผู้บริโภค