Сірчана кислота та її хімічні властивості. Окислювальні властивості сірчаної кислоти

Промисловий випуск сірчаної кислоти почався в XV столітті – тоді ця речовина мала назву «купоросне масло». На сьогоднішній день є затребуваною речовиною, яка повсюдно використовується у промисловості. Якщо на початку відкриття сірчаної кислоти вся потреба людства в цій речовині становила кілька десятків літрів, то сьогодні рахунок йде на мільйони тонн на рік.

Чиста сірчана кислота (формула H2SO4) у концентрації 100% є густою безбарвною рідиною. Головна її властивість - висока гігроскопічність, що супроводжується високим виділенням тепла. До концентрованих відносяться розчини від 40% - вони можуть розчинити паладій або срібло. У меншій концентрації речовина менш активна і вступає в реакцію, наприклад, з міддю або латунню.

У чистому вигляді H2SO4 зустрічається у природі. Наприклад, в Мертве озеро на Сицилії сірчана кислота сочиться з дна: у цьому випадку сировиною для неї вступає пірит земної кори. Також невеликі краплі сірчаної кислоти часто опиняються у земній атмосфері після великих вивержень вулканів, у разі H2SO4 може бути причиною істотних змін клімату.

Одержання сірчаної кислоти.

Незважаючи на наявність сірчаної кислоти у природі, основна її частина виробляється промисловим способом.

Найбільш поширеним на сьогодні є контактний спосібвиробництва: він дозволяє знизити шкоду для довкілляі отримати продукт, що максимально підходить всім споживачам. Менш популярний нітрозний метод виробництва, що має на увазі окислення оксидом азоту.

Як сировина при контактному виробництві виступають такі речовини:

• Сірка;
• пірит (сірчаний колчедан);
• оксид ванадію (використовується як каталізатор);
• сульфіди різних металів;
• сірководень.

Перед початком виробничого процесусировина проходить підготовку, під час якої насамперед у спеціальних дробильних машинах подрібнюється колчедан. Це дозволяє прискорити реакцію завдяки збільшенню зіткнення активних речовин. Потім пірит очищається: для цього його занурюють у великі ємності з водою, при цьому домішки та порожня порода виринають на поверхню, після чого їх прибирають.

Саме виробництво можна поділити на кілька стадій:

1. Очищений після подрібнення колчедан завантажується в піч, де відбувається його випалення при температурі до 800 градусів. Знизу в камеру подається повітря за принципом протитечії, завдяки чому перит знаходиться у підвішеному стані. Раніше такий випал проходив протягом кількох годин, а зараз процес триває кілька секунд. Відходи у вигляді оксиду заліза, що утворилися у процесі випалу, видаляються та вирушають на металургійні підприємства. У ході випалу виділяються гази SO2 та O2, а також пари води. Після очищення від дрібних частинок та пари води виходить кисень та чистий оксид сірки.
2. З другого краю етапі під тиском відбувається екзотермічна реакція, у якій бере участь ванадієвий каталізатор. Старт реакції відбувається при температурі 420 градусів, але для більшої ефективності вона може бути піднята до 550 градусів. У ході реакції відбувається каталітичне окиснення і SO2 перетворюється на SO
3. Третій виробничий етап полягає у поглинанні SO3 у поглинальній вежі, внаслідок чого утворюється олеум H2SO4, який розливається у цистерни та оговтується споживачам. Надлишок тепла під час виробництва використовується для опалення.

У Росії її щорічно виробляється близько 10 мільйонів тонн H2SO4. При цьому основними виробниками виступають компанії, які є її основними споживачами. Здебільшого це підприємства, що випускають мінеральні добрива, наприклад, «Амофос», «Балаківські міндобрива». Оскільки колчедан, який виступає основним сировиною, є відходом збагачувальних підприємств, його постачальники це Талнахская, і навіть Норильська збагачувальні фабрики.

У світі лідерами з виробництва H2SO4 є Китай та США, які щороку випускають відповідно 60 та 30 мільйонів тонн речовини.

Застосування сірчаної кислоти.

Світова промисловість щорічно споживає близько 200 мільйонів тонн сірчаної кислоти для безлічі видів продукції. За обсягами використання у промисловості серед усіх кислот вона посідає перше місце.

1. Виробництво добрив. Головним споживачем сірчаної кислоти (близько 40%) є виробництво добрив. Саме тому заводи, що виробляють H2SO4, будують поблизу заводів, що випускають добрива. Іноді є частинами однієї й тієї ж підприємства із загальним циклом виробництва. У цьому виробництві використається чиста кислота 100% концентрації. На виробництво тонни суперфосфату, або аммофосу, найчастіше використовуються в сільському господарстві, йде близько 600 літрів сірчаної кислоти
2. Очищення вуглеводнів. Виробництво бензину, гасу, мінеральних маселтакож не обходиться без сірчаної кислоти. Ця промисловість споживає ще близько 30% всієї виробленої світі H2SO4, що у разі використовується для очищення у процесі переробки нафти. Також їй обробляють свердловини при видобутку нафти та збільшують октанове число палива.
3. Металургія. Сірчана кислотау металургії застосовується для очищення листового металу, дроту та всіляких заготовок від іржі, окалини, а також для відновлення алюмінію в процесі виробництва кольорових металів. Використовується для травлення металевих поверхонь перед покриттям нікелем, хромом або міддю.
4. Хімічна промисловість. За допомогою H2SO4 виробляється безліч органічних та неорганічних сполук: фосфорної, плавикової та інших кислот, сульфату алюмінію, який використовується в целюлозно-паперової промисловості. Без неї неможливе виробництво етилового спирту, ліків, миючих засобів, інсектицидів та інших речовин.

Область застосування H2SO4 воістину величезна і неможливо перерахувати всі методи її промислового використання. Вона також застосовується для очищення води, виробництва барвників, як емульгатор у харчовій промисловості, при синтезі вибухових речовин та для багатьох інших цілей.

Кислоти — це хімічні сполуки, які з атомів водню і кислотних залишків, наприклад, SO4, SO3, PO4 тощо. буд. Вони бувають неорганічними і органічними. До перших відносяться соляна, фосфорна, сульфідна, азотна, сірчана кислота. До других - оцтова, пальмітинова, мурашина, стеаринова і т.д.

Що таке сірчана кислота

Ця кислота складається з двох атомів гідрогену та кислотного залишку SO4. Вона має формулу H2SO4.

Сірчана кислота або, як вона ще називається, сульфатна, відноситься до неорганічних кисневмісних двоосновних кислот. Ця речовина вважається однією з найагресивніших і хімічно активних. У більшості хімічних реакцій вона виступає як окислювач. Ця кислота може використовуватися в концентрованому або розбавленому вигляді, у цих двох випадках вона має трохи різні Хімічні властивості.

Фізичні властивості

Сірчана кислота в нормальних умовах має рідкий стан, температура її кипіння становить приблизно 279,6 градуса за Цельсієм, температура замерзання, коли вона перетворюється на тверді кристалики, - близько -10 градусів для стовідсоткової та близько -20 для 95-процентної.

Чиста стовідсоткова сульфатна кислота є маслянистим. рідка речовинабез запаху і кольору, яке має майже вдвічі більшу щільність, ніж вода — 1840 кг/м3.

Хімічні властивості сульфатної кислоти

Сірчана кислота реагує з металами, їх оксидами, гідроксидами та солями. Розбавлена ​​водою в різних пропорціях, вона може поводитися по-різному, тому розглянемо докладніше властивості концентрованого та слабкого розчину сірчаної кислоти окремо.

Концентрований розчин сірчаної кислоти

Концентрованим вважається розчин, у якому міститься від 90 відсотків сульфатної кислоти. Такий розчин сірчаної кислоти здатний реагувати навіть мало активними металами, а також з неметалами, гідроксидами, оксидами, солями. Властивості такого розчину сульфатної кислоти схожі з такими концентрованої нітратної кислоти.

Взаємодія з металами

При хімічній реакції концентрованого розчину сульфатної кислоти з металами, що знаходяться правіше водню в електрохімічному ряду напруг металів (тобто з не найактивнішими), утворюються такі речовини: сульфат того металу, з яким відбувається взаємодія, вода та діоксид сірки. До металів, внаслідок взаємодії з якими утворюються перераховані речовини, відносяться мідь (купрум), ртуть, вісмут, срібло (аргентум), платина та золото (аурум).

Взаємодія з неактивними металами

З металами, які стоять лівіше за водень у ряді напруг, концентрована сірчана кислота поводиться трохи по-іншому. В результаті такої хімічної реакції утворюються такі речовини: сульфат певного металу, сірководень або чиста сірка та вода. До металів, з якими проходить подібна реакція, відносяться також залізо (ферум), магній, манган, берилій, літій, барій, кальцій та решта, що знаходяться в ряді напруг лівіше водню, крім алюмінію, хрому, нікелю і титану - з ними концентрована сульфатна кислота у взаємодію не вступає.

Взаємодія з неметалами

Дана речовина - сильний окисник, тому воно здатне брати участь в окисно-відновних хімічних реакціях з неметалами, такими як, наприклад, вуглець (карбон) та сірка. Внаслідок таких реакцій обов'язково виділяється вода. При додаванні цієї речовини до вуглецю виділяється вуглекислий газ і діоксид сульфура. А якщо додати кислоту до сірки, отримаємо тільки діоксид сірки та воду. У такій хімічній реакції сульфатна кислота грає роль окислювача.

Взаємодія з органічними речовинами

Серед реакцій сірчаної кислоти з органічними речовинами можна назвати обвугливание. Такий процес відбувається при зіткненні даної речовини з папером, цукром, волокнами, деревом і т. д. При цьому у будь-якому випадку виділяється вуглець. Карбон, який утворився в процесі реакції, може частково взаємодіяти із сірчаною кислотою за її надлишку. На фото показано реакцію цукру з розчином сульфатної кислоти середньої концентрації.

Реакції із солями

Також концентрований розчин H2SO4 реагує із сухими солями. У цьому випадку відбувається стандартна реакція обміну, при якій утворюється сульфат металу, який був присутній у структурі солі, та кислота із залишком, який був у складі солі. Проте з розчинами солей концентрована сірчана кислота не входить у реакцію.

Взаємодія з іншими речовинами

Також дана речовина може вступати в реакції з оксидами металів та їх гідроксидами, у цих випадках відбуваються реакції обміну, у першому виділяється сульфат металу та вода, у другому - те саме.

Хімічні властивості слабкого розчину сульфатної кислоти

Розведена сірчана кислота реагує з багатьма речовинами і має такі ж властивості, як і кислоти. Вона, на відміну від концентрованої, вступає у взаємодію тільки з активними металами, тобто тими, що знаходяться лівіше від водню в ряду напруг. У такому випадку відбувається така сама реакція заміщення, як і у випадку з будь-якою кислотою. У цьому виділяється водень. Також такий розчин кислоти взаємодіє з розчинами солей, у результаті відбувається реакція обміну, вже розглянута вище, з оксидами — як і, як і концентрована, з гідроксидами — також. Крім звичайних сульфатів, існують також гідросульфати, які є продуктом взаємодії гідроксиду та сірчаної кислоти.

Як дізнатися, що в розчині міститься сірчана кислота або сульфати

Для визначення, чи є ці речовини в розчині, застосовується спеціальна якісна реакція на сульфат-іони, яка дозволяє це дізнатися. Вона полягає у додаванні барію або його сполук у розчин. Внаслідок цього може випасти осад білого кольору(сульфат барію), що показує наявність сульфатів чи сірчаної кислоти.

Як добувають сірчану кислоту

Найпоширенішим способом промислового одержання цієї речовини є видобуток його із піриту заліза. Цей процес відбувається у три етапи, на кожному з яких відбувається певна хімічна реакція. Розглянемо їх. Спочатку до піриту додають кисень, внаслідок чого утворюється оксид феруму та діоксид сірки, який використовується для подальших реакцій. Ця взаємодія відбувається за високої температури. Далі слідує етап, на якому за допомогою додавання кисню в присутності каталізатора, як якого виступає оксид ванадію, отримують триоксид сірки. Тепер, на останній стадії, до отриманої речовини додають воду, при цьому одержують сульфатну кислоту. Це найпоширеніший процес промислового добування сульфатної кислоти, він використовується найчастіше тому, що пірит - найдоступніша сировина, що підходить для синтезу описаної в цій статті речовини. Сірчану кислоту, отриману за допомогою такого процесу, використовують у різних сферах промисловості - як у хімічній, так і в багатьох інших, наприклад, при переробці нафти, збагаченні руд і т. д. Також її використання часто передбачено технології виготовлення безлічі синтетичних волокон .

ВИЗНАЧЕННЯ

Безводна сірчана кислотаявляє собою важку, в'язку рідину, яка легко змішується з водою в будь-якій пропорції: взаємодія характеризується виключно великим екзотермічним ефектом (~880 кДж/моль при нескінченному розведенні) і може призвести до вибухового закипання та розбризкування суміші, якщо воду додавати до кислоти; тому так важливо завжди використовувати Зворотній порядоку приготуванні розчинів і додавати кислоту у воду, повільно та при перемішуванні.

Деякі фізичні властивості сірчаної кислоти наведені у таблиці.

Безводна H 2 SO 4 — чудове з'єднання з надзвичайно високою діелектричною проникністю і дуже високою електропровідністю, яка обумовлена ​​іонною автодисоціацією (автопротолізом) з'єднання, а також естафетним механізмом провідності з перенесенням протона, що забезпечує протікання електричного струмучерез в'язку рідину з великою кількістюводневих зв'язків.

Таблиця 1. Фізичні властивостісірчаної кислоти.

Одержання сірчаної кислоти

Сірчана кислота - найважливіший промисловий хімікат і найдешевша з вироблених в великому обсязікислот у будь-якій країні світу.

Концентровану сірчану кислоту («купоросне масло») спочатку отримували нагріванням «зеленого купоросу» FeSO 4 ×nH 2 O і витрачали в велику кількістьна отримання Na 2 SO 4 та NaCl.

У сучасному процесі одержання сірчаної кислоти використовується каталізатор, що складається з оксиду ванадію(V) з добавкою сульфату калію на носії діоксиду кремнію або кизельгуру. Діоксид сірки SO 2 отримують спалюванням чистої сірки або при випаленні сульфідної руди (насамперед піриту або руд Сі, Ni і Zn) у процесі вилучення цих металів. Потім SO 2 окислюють до триоксиду, а потім шляхом розчинення у воді отримують сірчану кислоту:

S + O 2 → SO 2 (H 0 - 297 кДж/моль);

SO 2 + ½ O 2 → SO 3 (ΔH 0 - 9,8 кДж/моль);

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

Хімічні властивості сірчаної кислоти

Сірчана кислота – сильна двоосновна кислота. По першому ступені в розчинах невисокої концентрації вона дисоціює практично націло:

H 2 SO 4 ↔H + + HSO 4 - .

Дисоціація по другому ступені

HSO 4 - ↔H + + SO 4 2-

протікає меншою мірою. Константа дисоціації сірчаної кислоти на другому ступені, виражена через активності іонів, K 2 = 10 -2 .

Як двоосновна кислота, сірчана кислота утворює два ряди солей: середні і кислі. Середні солі сірчаної кислоти називаються сульфатами, а кислі – гідросульфатами.

Сірчана кислота жадібно поглинає пари води і тому часто застосовується для осушення газів. Здатністю поглинати воду пояснюється і обвуглювання багатьох органічних речовин, що відносяться до класу вуглеводів (клітковина, цукор і т.д.), при дії на них концентрованої сірчаної кислоти. Сірчана кислота забирає від вуглеводів водень і кисень, що утворюють воду, а вуглець виділяється як вугілля.

Концентрована сірчана кислота, особливо гаряча, – енергійний окисник. Вона окислює HI і HBr (але не HCl) до вільних галогенів, вугілля – до CO 2 , сірку – до SO 2 . Зазначені реакції виражаються рівняннями:

8HI + H 2 SO 4 = 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O;

2HBr + H 2 SO 4 = Br 2 + SO 2 + 2H 2 O;

C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O;

S + 2H 2 SO 4 = 3SO 2 + 2H 2 O.

Взаємодія сірчаної кислоти з металами протікає по-різному залежно від її концентрації. Розведена сірчана кислота окислює своїм іоном водню. Тому вона взаємодіє тільки з тими металами, які стоять у ряді напруг тільки до водню, наприклад:

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2.

Однак свинець не розчиняється в розведеній кислоті, оскільки сіль, що утворюється PbSO 4 нерозчинна.

Концентрована сірчана кислота є окислювачем з допомогою сірки (VI). Вона окислює метали, що стоять у ряді напруг до срібла включно. Продукти її відновлення можуть бути різними залежно від активності металу та умов (концентрація кислоти, температура). При взаємодії з малоактивними металами, наприклад міддю, кислота відновлюється до SO 2:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

При взаємодії з активнішими металами продуктами відновлення можуть бути як діоксид, так і вільна сірка і сірководень. Наприклад, при взаємодії з цинком можуть протікати реакції:

Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2+2H2O;

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

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O.

Застосування сірчаної кислоти

Застосування сірчаної кислоти змінюється від країни до країни та від десятиліття до десятиліття. Так, наприклад, у США в даний час головна область споживання H 2 SO 4 - виробництво добрив (70%), за ним слідують хімічне виробництво, металургія, очищення нафти (~5% у кожній області) У Великій Британії розподіл споживання по галузях інший: тільки 30% виробленої H 2 SO 4 використовується у виробництві добрив, зате 18% йде на фарби, пігменти та напівпродукти виробництва барвників, 16% на хімічне виробництво, 12% на отримання мила та миючих засобів, 10 % на виробництво натуральних та штучних волокон та 2,5% застосовується в металургії.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання	Визначте масу сірчаної кислоти, яку можна отримати з однієї тонни піриту, якщо вихід оксиду сірки (IV) у реакції випалу становить 90%, а оксиду сірки (VI) реакції каталітичного окислення сірки (IV) - 95% від теоретичного.
Рішення	Запишемо рівняння реакції випалу піриту: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 . Розрахуємо кількість речовини піриту: n(FeS 2) = m(FeS 2) / M(FeS 2); M(FeS 2) = Ar(Fe) + 2×Ar(S) = 56 + 2×32 = 120г/моль; n(FeS 2) = 1000 кг/120 = 8,33 кмоль. Оскільки в рівнянні реакції коефіцієнт при діоксиді сірки вдвічі більший, ніж коефіцієнт при FeS 2 то теоретично можлива кількість речовини оксиду сірки (IV) дорівнює: n(SO 2) theor = 2×n(FeS 2) = 2×8,33 = 16,66 кмоль. А практично отримана кількість моль оксиду сірки (IV) становить: n(SO 2) pract = η × n(SO 2) theor = 0,9 × 16,66 = 15 кмоль. Запишемо рівняння реакції окиснення оксиду сірки (IV) до оксиду сірки (VI): 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 . Теоретично можлива кількість речовини оксиду сірки (VI) дорівнює: n(SO 3) theor = n(SO 2) pract = 15 кмоль. А практично отримана кількість моль оксиду сірки (VI) становить: n(SO 3) pract = η × n(SO 3) theor = 0,5 × 15 = 14,25 кмоль. Запишемо рівняння реакції одержання сірчаної кислоти: SO3 + H2O = H2SO4. Знайдемо кількість речовини сірчаної кислоти: n(H 2 SO 4) = n(SO 3) pract = 14,25 км. Вихід реакції становить 100%. Маса сірчаної кислоти дорівнює: m(H 2 SO 4) = n(H 2 SO 4) × M(H 2 SO 4); M(H 2 SO 4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98 г/моль; m(H 2 SO 4) = 14,25×98 = 1397 кг.
Відповідь	Маса сірчаної кислоти дорівнює 1397 кг.

Сірчана кислота, H2SO4, сильна двоосновна кислота, що відповідає найвищому ступеню окиснення сірки (+6). За звичайних умов - важка масляниста рідина без кольору та запаху. У техніці сірчану кислоту називають її суміші як із водою, і з сірчаним ангідридом. Якщо молярне відношення SO3: Н2О менше 1, це водний розчин сірчаної кислоти, якщо більше 1, - розчин SO3 в сірчаній кислоті.

Природні поклади самородної сірки порівняно невеликі. Загальний вміст сірки у земній корі становить 0,1%. Сірка міститься в нафті, кам'яному вугіллі, горючих та паливних газах. Найчастіше сірка зустрічається в природі у вигляді сполук із цинком, міддю та іншими металами. Слід зазначити, що частка колчедана і сірки у загальному балансі сірчанокислотної сировини поступово зменшується, а частка сірки, що видобувається з різних відходів, поступово зростає. Можливості одержання сірчаної кислоти з відходів дуже значні. Використання відхідних газів кольорової металургії дозволяє отримувати, без спеціальних витрат у сірчанокислотних системах на випалювання сірковмісної сировини.

Фізичні та хімічні властивості сірчаної кислоти

Стовідсоткова H2SO4 (SO3 х H2O) називається моногідрат. З'єднання не димить, в концентрованому вигляді не руйнує чорні метали, будучи однією з найсильніших кислот;

• речовина згубним чином діє на рослинні та тваринні тканини, забираючи і їх воду, внаслідок чого вони обвугливаются.
• кристалізується при 10,45";
• tkіп 296,2 "З;
• густина 1,9203 г/см3;
• теплоємність 1,62 дж/р.

Сірчана кислотазмішується з Н2О та SO3 у будь-яких співвідношеннях, утворюючи сполуки:

• H2SO4 х 4 H2O (tпл - 28,36 "З),
• H2SO4 х 3 H2O (tпл - 36,31 "С),
• H2SO4 х 2 H2O (tпл - 39,60 "З),
• H2SO4 х H2O (tпл - 8,48"С),
• H2SO4 х SO3 (H2S2O7 - двосерна або піросерна кислота, tпл 35,15 "С) - олеум,
• H2SO х 2 SO3 (H2S3O10 - трисерна кислота, tпл 1,20"C).

При нагріванні та кипінні водних розчинів сірчаної кислоти, що містять до 70% H2SO4, у парову фазу виділяються лише пари води. Над концентрованішими розчинами з'являються і пари сірчаної кислоти. Розчин 98,3% H2SO4 (азеотропна суміш) при кипінні (336,5"С) повністю переганяється. Сірчана кислота, що містить понад 98,3% H2SO4, при нагріванні виділяє пари SO3.
Концентрована сірчана кислота – сильний окисник. Вона окислює HI та НВг до вільних галогенів. При нагріванні окислює всі метали, крім Au та платинових металів (за винятком Pd). На холоді концентрована сірчана кислота пасивує багато металів, зокрема РЬ, Cr, Ni, сталь, чавун. Розведена сірчана кислота реагує з усіма металами (крім РЬ), що передують водню в ряді напрузі, наприклад: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + Н2.

Як сильна кислота H2SO4 витісняє слабкіші кислоти з їх солей, наприклад борну кислоту з бури:

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

а при нагріванні витісняє більш леткі кислоти, наприклад:

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3.

Сірчана кислотазабирає хімічно зв'язану воду від органічних сполук, що містять гідроксильні групи - ВІН. Дегідратація етилового спирту у присутності концентрованої сірчаної кислоти призводить до одержання етилену або діетилового ефіру. Обвуглювання цукру, целюлози, крохмалю та інших вуглеводів при контакті із сірчаною кислотою пояснюється також їх зневодненням. Як двоосновна, сірчана кислота утворює два типи солей: сульфати та гідросульфати.

Температура замерзання сірчаної кислоти:
концентрація, %	темп.замерз., "З
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

Сировина для отримання сірчаної кислоти

Сировиною для отримання сірчаної кислоти можуть служити: сірка, сірчаний колчедан FeS2, гази печей, що відходять, окисного випалу сульфідних руд Zn, Сu, РЬ та інших металів, що містять SO2. У Росії її основну кількість сірчаної кислоти отримують із сірчаного колчедана. Спалюють FeS2 у печах, де він знаходиться в стані киплячого шару. Це досягається швидким продуванням повітря через шар тонко подрібненого колчедану. Отримувана газова суміш містить SO2, O2, N2, домішки SO3, пари Н2О, As2O3, SiO2 та інші, і несе багато горільного пилу, від якого гази очищаються в електрофільтрах.

Способи одержання сірчаної кислоти

Сірчану кислоту отримують із SO2 двома способами: нітрозним (баштовим) та контактним.

Нітрозний спосіб

Переробка SO2 в сірчану кислоту за нітрозним способом здійснюється у продукційних вежах - циліндричних резервуарах (заввишки 15 м і більше), заповнених насадкою з керамічних кілець. Зверху, назустріч газовому потоку розбризкується "нітроза" - розведена сірчана кислота, що містить нітрозілсерну кислоту NOOSO3H, що отримується за реакцією:

N2O3 + 2 H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.

Окислення SO2 оксидами азоту відбувається у розчині після його абсорбції нітрозою. Водою нітрозу гідролізується:

NOOSO3H+H2O=H2SO4+HNO2.

Сірчистий газ, що надійшов у вежі, з водою утворює сірчисту кислоту:

SO2 + H2O = H2SO3.

Взаємодія HNO2 та H2SO3 призводить до отримання сірчаної кислоти:

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

NO, що виділяється, перетворюється в окислювальній вежі в N2O3 (точніше в суміш NO + NO2). Звідти гази надходять у поглинальні вежі, де назустріч їм зверху подається сірчана кислота. Утворюється нітроза, яку перекачують у продукційні башти. Таким чином здійснюється безперервність виробництва та кругообіг оксидів азоту. Неминучі втрати їх із вихлопними газами заповнюються додаванням HNO3.

Сірчана кислота, одержувана нітрозним способом, має недостатньо високу концентрацію та містить шкідливі домішки (наприклад, As). Її виробництво супроводжується викидом в атмосферу оксидів азоту ("лисий хвіст", названий так за кольором NO2).

Контактний спосіб

Принцип контактного способу виробництва сірчаної кислоти був відкритий в 1831 П. Філіпсом (Великобританія). Першим каталізатором була платина. Наприкінці 19 - на початку 20 ст. було відкрито прискорення окиснення SO2 SO3 ванадієвим ангідридом V2O5. Особливо велику роль вивченні дії ванадієвих каталізаторів та його доборі зіграли дослідження радянських учених А. Є. Ададурова, Р. До. Борескова, Ф. М. Юшкевича.

Сучасні сірчанокислотні заводи будують для роботи за контактним методом. Як основу каталізатора застосовуються оксиди ванадію з добавками SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO у різних співвідношеннях. Всі ванадієві контактні маси проявляють свою активність тільки при температурі не нижче ~420 "С. У контактному апараті газ проходить зазвичай 4 або 5 шарів контактної маси. У виробництві сірчаної кислоти контактним способом випалювальний газ попередньо очищають від домішок, що отруюють каталізатор. As, Se залишки пилу видаляють у промивних вежах, зрошуваних сірчаною кислотою.Від туману сірчану кислоту (утворюється з присутніх у газовій суміші SO3 і H2O) звільняють у мокрих електрофільтрах.Пари H2O поглинаються концентрованою сірчаною кислотою в сушильних вежах. контактну масу) і окислюється до SO3:

SO2 + 1/2 O2 = SO3.

SO3 + H2O = H2SO4.

Залежно кількості води, що надійшла у процес, виходить розчин сірчаної кислоти у питній воді чи олеум.
За допомогою цього способу сьогодні виробляється близько 80% H2SO4 у світі.

Застосування сірчаної кислоти

Сірчана кислота може бути очищення нафтопродуктів від сірчистих, ненасичених органічних сполук.

У металургії сірчана кислота застосовується для видалення окалини з дроту, а також листів перед лудінням та оцинкуванням (розбавлена), для травлення різних металевих поверхонь перед покриттям їх хромом, міддю, нікелем та ін. Також за допомогою сірчаної кислоти розкладають комплексні руди (зокрема, уранові).

В органічному синтезі сірчана кислота концентрована є необхідним компонентом сумішей, що нітрують, а також сульфуючим засобом при отриманні багатьох барвників і лікарських речовин.

Широко застосовується сірчана кислота для виробництва добрив, етилового спирту, штучного волокна, капролактаму, двоокису титану, анілінових барвників та цілого ряду інших. хімічних сполук.

Сірчана кислота відпрацьована (відхід) застосовується у хімічній, металургійній, деревообробній та інших галузях промисловості. Сірчана кислота акумуляторна застосовується у виробництві свинцево-кислотних джерел струму.

Сірчана кислота (H2SО4) – це одна з найїдкіших кислот та небезпечних реагентів, відомих людині, особливо у концентрованому вигляді. Хімічно чиста сірчана кислота є важкою токсичною рідиною маслянистої консистенції, що не має запаху і кольору. Отримують її методом окиснення сірчистого газу(SO2) контактним способом.

При температурі + 10,5 °C, сірчана кислота перетворюється на застиглу склоподібну кристалічну масу, жадібно, подібно до губки, що поглинає вологу з навколишнього середовища. У промисловості та хімії сірчана кислота є однією з основних хімічних сполук та займає лідируючі позиції щодо обсягу виробництва в тоннах. Саме тому сірчану кислоту називають «кров'ю хімії». За допомогою сірчаної кислоти отримують добрива, лікарські засоби, інші кислоти, великий, добрив та багато іншого.

Основні фізичні та хімічні властивості сірчаної кислоти

1. Сірчана кислота в чистому вигляді (формула H2SO4), при концентрації 100% є безбарвною густою рідиною. Найважливіша властивість H2SO4 полягає у високій гігроскопічності – це здатність віднімати з повітря воду. Цей процес супроводжується масштабним виділенням тепла.
2. H2SO4 – це сильна кислота.
3. Сірчана кислота називається моногідрат - у ній на 1 моль SO3 припадає 1 моль Н2О (води). Через її значні гігроскопічні властивості її використовують для вилучення вологи з газів.
4. Температура кипіння – 330 °С. При цьому відбувається розкладання кислоти на SO3 та воду. Щільність – 1,84. Температура плавлення – 10,3 °С/.
5. Концентрована сірчана кислота є потужним окислювачем. Щоб запустити окисно-відновну реакцію, кислоту потрібно нагріти. Підсумок реакції – SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. Залежно від концентрації сірчана кислота по-різному входить у реакцію з металами. У розведеному стані сірчана кислота здатна окислювати всі метали, які стоять у ряді напруги до водню. Виняток становлять як найстійкіші до окиснення. Розведена сірчана кислота взаємодіє з солями, основами, амфотерними та основними оксидами. Сірчана кислота концентрована здатна окислювати всі метали, що стоять у ряді напруги, причому срібло теж.
7. Сірчана кислота утворює два види солей: кислі (це гідросульфати) та середні (сульфати)
8. H2SO4 вступає в активну реакцію з органічними речовинами та неметалами, причому деякі з них вона здатна перетворити на вугілля.
9. Сірчаний ангідрит відмінно розчиняється в H2SО4, і при цьому утворюється олеум – розчин SО3 у сірчаній кислоті. Зовні це виглядає так: сірчана кислота, що димиться, що виділяє сірчаний ангідрит.
10. Сірчана кислота у водних розчинах є сильною двоосновною, і при додаванні до води виділяється величезна кількість теплоти. Коли готують розведені розчини H2SO4 з концентрованих, необхідно невеликим струмком додавати більш важку кислоту до води, а не навпаки. Це робиться, щоб уникнути скипання води і розбризкування кислоти.

Концентрована та розведена сірчані кислоти

До концентрованих розчинів сірчаної кислоти відносяться розчини від 40%, здатні розчиняти срібло чи паладій.

До розведеної сірчаної кислоти відносяться розчини, концентрація яких не перевищує 40%. Це не такі активні розчини, але вони здатні вступати в реакцію з латунню та міддю.

Одержання сірчаної кислоти

Виробництво сірчаної кислоти у промислових масштабах було запущено в XV столітті, але на той час її називали “купоросне масло”. Якщо раніше людство споживало лише кілька десятків літрів сірчаної кислоти, то в сучасному світіобчислення йде на мільйони тонн на рік.

Виробництво сірчаної кислоти здійснюється промисловим способом, їх існує три:

1. Контактний метод.
2. Нітрозний спосіб
3. Інші методи

Докладно поговоримо про кожного з них.

Контактний спосіб виробництва

Контактний спосіб виробництва – найпоширеніший, і він виконує такі завдання:

• Виходить продукт, який задовольняє потреби максимальної кількості споживачів.
• Під час виробництва скорочується шкода навколишнього середовища.

При контактному способі сировини використовуються такі речовини:

• пірит (сірчаний колчедан);
• сірка;
• оксид ванадію (ця речовина викликає роль каталізатора);
• сірководень;
• сульфіди різних металів.

Перед запуском процесу виробництва сировину попередньо готують. Для початку в спеціальних дробильних установках колчедан піддається подрібненню, що дозволяє завдяки збільшенню площі дотику активних речовин прискорити реакцію. Пірит піддається очищенню: його опускають у великі ємності з водою, під час чого порожня порода та всілякі домішки спливають на поверхню. Наприкінці процесу їх забирають.

Виробничу частину поділяють на кілька стадій:

1. Після дроблення колчедан очищають і відправляють у піч - там при температурі до 800 ° C відбувається його випалювання. За принципом протитечії в камеру знизу йде подача повітря, що забезпечує перебування піриту в підвішеному стані. На сьогоднішній день, на цей процес витрачається кілька секунд, а ось раніше на випалення витрачалося кілька годин. У процесі випалу з'являються відходи у вигляді оксиду заліза, що видаляються, і надалі передаються на підприємства металургійної промисловості. При випаленні виділяються водні пари, гази O2 та SO2. Коли завершиться очищення від пар води та дрібних домішок, виходить чистий оксид сірки та кисень.
2. На другій стадії під тиском відбувається екзотермічна реакція з використанням каталізатора ванадієвого. Запуск реакції починається при досягненні температури 420 °C, але її можуть підвищити до 550 °C з метою підвищення ефективності. У процесі реакції йде каталітичне окиснення і SO2 стає SO.
3. Суть третьої стадії виробництва така: поглинання SO3 у поглинальній вежі, під час чого утворюється олеум H2SO4. У такому вигляді H2SO4 розливається на спеціальні ємності (вона не вступає в реакцію зі сталлю) і готова до зустрічі з кінцевим споживачем.

У ході виробництва, як ми вже говорили вище, утворюється багато теплової енергії, яка використовується для опалювальних цілей. Багато підприємств з виробництва сірчаної кислоти встановлюють парові турбіни, які використовують пар, що викидається, для вироблення додаткової електроенергії.

Нітрозний спосіб одержання сірчаної кислоти

Незважаючи на переваги контактного способу виробництва, при якому виходить концентрована і чиста сірчана кислота і олеум, досить багато H2SO4 отримують нітрозним способом. Зокрема на суперфосфатних заводах.

Для виробництва H2SO4 вихідним речовиною, як у контактному, і у нітрозному способі виступає сірчистий газ. Його отримують спеціально для цих цілей за допомогою спалювання сірки або випалом сірчистих металів.

Переробка сірчистого газу в сірчисту кислоту полягає в окисленні двоокису сірки та приєднанні води. Формула виглядає так:
SO2 + 1 | 2 O2 + H2O = H2SO4

Але двоокис сірки з киснем не вступає у безпосередню реакцію, тому при нітрозному методі окислення сірчистого газу здійснюють за допомогою оксидів азоту. Вищі оксиди азоту (мова йде про двоокиси азоту NO2, триокиси азоту NO3) при даному процесівідновлюються до окису азоту NO, який згодом знову окислюється киснем до вищих оксидів.

Одержання сірчаної кислоти нітрозним способом у технічному плані оформлено у вигляді двох способів:

• Камерний.
• Баштового.

Нітрозний спосіб має ряд переваг та недоліків.

Недоліки нітрозного способу:

• Виходить 75% сірчана кислота.
• Якість продукції низька.
• Неповне повернення оксидів азоту (додавання HNO3). Їхні викиди шкідливі.
• У кислоті присутні залізо, оксиди азоту та інші домішки.

Переваги нітрозного методу:

• Собівартість процесу нижча.
• Можливість переробки SO2 на 100%.
• Простота апаратури.

Основні російські заводи з виробництва сірчаної кислоти

Річне виробництво H2SO4 в нашій країні веде численні шестизначні цифри - це близько 10 мільйонів тонн. Провідними виробниками сірчаної кислоти у Росії є фірми, є, крім цього, її основними споживачами. Мова йдепро компанії, сферою діяльності яких є випуск мінеральних добрив. Наприклад, «Балаківські міндобрива», «Аммофос».

У Криму в Армянську працює найбільший виробник діоксиду титану на території Східної Європи"Кримський титан". До того ж, завод займається виробництвом сірчаної кислоти, мінеральних добрив, залізного купоросуі т.д.

Сірчану кислоту різних видіввиробляють багато заводів. Наприклад, акумуляторну сірчану кислоту виробляють: Карабашмедь, ФКП Бійський олеумний завод, Святогор, Славія, Северхімпром і т.д.

Олеум виробляють ОХК Щекіноазот, ФКП Бійський олеумний завод, Уральська гірничо-металургійна компанія, ПЗ Киришинефтеоргсинтез і т.д.

Сірчану кислоту особливої ​​чистоти виробляють ОХК Щекіноазот, Компонент-Реактив.

Відпрацьовану сірчану кислоту можна купити на заводах ЗСС, Галополімер Кірово-Чепецьк.

Виробниками технічної сірчаної кислоти є Промсинтез, Хіпром, Святогір, Апатит, Карабашмедь, Славія, Лукойл-Пермнафтооргсинтез, Челябінський цинковий завод, Електроцинк тощо.

Через те, що колчедан є основною сировиною при виробництві H2SO4, а це відхід збагачувальних підприємств, його постачальниками виступають Норильська та Талнахська збагачувальні фабрики.

Лідерські світові позиції з виробництва H2SO4 займають США та Китай, на які припадають 30 млн. тонн та 60 млн. тонн відповідно.

Сфера застосування сірчаної кислоти

У світі щорічно споживається близько 200 мільйонів тонн H2SO4, з яких виробляється широкий спектр продукції. Сірчана кислота тримає пальму першості серед інших кислот за масштабами використання в промислових цілях.

Як ви вже знаєте, сірчана кислота є одним з найважливіших продуктів хімічної промисловостітому область застосування сірчаної кислоти досить широка. Основні напрямки використання H2SО4 такі:

• Сірчану кислоту в колосальних обсягах використовують для виробництва мінеральних добрив, і це йде близько 40% всього тоннажу. З цієї причини заводи, що виробляють H2SO4, будують поруч із підприємствами, що випускають добрива. Це сульфат амонію, суперфосфат тощо. При їх виробництві сірчана кислота береться у чистому вигляді (100% концентрація). Щоб зробити тонну аммофосу або суперфосфату, знадобиться 600 літрів H2SO4. Саме ці добрива здебільшого застосовують у сільському господарстві.
• H2SO4 використовується для виробництва вибухових речовин.
• Очищення нафтопродуктів. Для отримання гасу, бензину мінеральних масел потрібне очищення вуглеводнів, що відбувається із застосуванням сірчаної кислоти. У процесі переробки нафти очищення вуглеводнів дана промисловість «забирає» цілих 30% світового тоннажу H2SO4. Крім того, сірчаною кислотою збільшують октанове число палива і при видобутку нафти обробляють свердловини.
• У металургійній промисловості. Сірчана кислота в металургії використовується для очищення від окалини та іржі дроту, листового металу, а також відновлення алюмінію при виробництві кольорових металів. Перед тим як покривати металеві поверхніміддю, хромом або нікелем, поверхня протравлюється сірчаною кислотою.
• При виробництві лікарських засобів.
• При виготовленні фарб.
• У хімічній промисловості. H2SO4 використовується при виробництві миючих засобів, етилового засобу, інсектицидів і т.д., і без неї ці процеси неможливі.
• Для отримання інших відомих кислот, органічних та неорганічних сполук, що використовуються у промислових цілях.

Солі сірчаної кислоти та їх застосування

Найважливіші солі сірчаної кислоти:

• Глауберова сіль Na2SO4 · 10H2O (кристалічний сульфат натрію). Сфера її застосування досить ємна: виробництво скла, соди, у ветеринарії та медицині.
• Сульфат барію BaSO4 використовується у виробництві гуми, паперу, білої мінеральної фарби. До того ж, він незамінний у медицині при рентгеноскопії шлунка. З нього роблять «барієву кашу» щодо цієї процедури.
• Сульфат кальцію CaSO4. У природі його можна зустріти у вигляді гіпсу CaSO4 · 2H2O та ангідриту CaSO4. Гіпс CaSO4 · 2H2O та сульфат кальцію застосовують у медицині та будівництві. З гіпсом при нагріванні до температури 150 - 170 ° C відбувається часткова дегідратизація, внаслідок якої виходить палений гіпс, відомий як алебастр. Замішуючи алебастр із водою до консистенції рідкого тіста, маса швидко твердне і перетворюється на подобу каменю. Саме ця властивість алебастру активно використовується в будівельних роботах: з нього роблять зліпки та відливні форми. У штукатурних роботах алебастр незамінний як в'яжучий матеріал. Пацієнтам травматологічних відділень накладають спеціальні фіксуючі тверді пов'язки – вони робляться на основі алебастру.
• Залізний купорос FeSO4 · 7H2O використовують для приготування чорнила, просочення дерева, а також у сільськогосподарській діяльності для знищення шкідників.
• Гали KCr(SO4)2 · 12H2O , KAl(SO4)2 · 12H2O та ін. використовують у виробництві фарб і шкіряної промисловості (дублені шкіри).
• Мідний купорос CuSO4 · 5H2O багато хто з вас знає не з чуток. Це активний помічник у сільському господарстві при боротьбі з хворобами рослин та шкідниками – водним розчином CuSO4 · 5H2O протруюють зерно та обприскують рослини. Також його застосовують для виготовлення деяких мінеральних фарб. А у побуті його використовують для виведення цвілі зі стін.
• Сульфат алюмінію – його використовують у целюлозно-паперовій промисловості.

Сірчана кислота в розведеному вигляді застосовується як електроліт у свинцевих акумуляторах. До того ж, вона використовується для виробництва миючих засобів та добрив. Але в більшості випадків вона йде у вигляді олеуму - це розчин SO3 в H2SO4 (можна зустріти інші формули олеуму).

Дивовижний факт! Олеум хімічно активніший, ніж концентрована сірчана кислота, але, незважаючи на це, він не вступає в реакцію зі сталлю! Саме тому його простіше транспортувати, ніж саму сірчану кислоту.

Сфера використання «королеви кислот» воістину масштабна, і складно розповісти про всі засоби її застосування в промисловості. Також вона застосовується як емульгатор у харчовій промисловості, для очищення води, при синтезі вибухових речовин та безліч інших цілей.

Історія появи сірчаної кислоти

Хто з нас хоч раз не чув про мідному купоросі? Так ось, його вивченням займалися ще в давнину, і в деяких роботах нової еривчені обговорювали походження купоросів та його властивості. Купороси вивчали грецький лікар Діоскорид, римський дослідник природи Пліній Старший, і у своїх працях вони писали про досліди. У медичних цілях різні речовини-купороси застосовував древній лікар Ібн Сіна. Як використовувалися купороси в металургії, йшлося в роботах алхіміків Стародавньої Греції Зосими з Панополіса.

Найпершим способом отримання сірчаної кислоти є процес нагрівання алюмокалієвих галун, і про це є інформація в алхімічній літературі XIII століття. У той час склад галунів і суть процесу була не відома алхімікам, але вже в XV столітті хімічним синтезом сірчаної кислоти почали цілеспрямовано займатися. Процес був таким: алхіміки обробляли суміш сірки та сульфіду сурми (III) Sb2S3 при нагріванні з азотною кислотою.

У середньовічні часи в Європі сірчану кислоту називали «купоросною олією», але потім назва змінилася на купоросні кислоти.

У XVII столітті Йоганн Глаубер внаслідок горіння калійної селітриі самородної сірки у присутності водяної пари отримав сірчану кислоту. В результаті окислення сірки селітрою виходив оксид сірки, що вступав у реакцію з парами води, і в результаті виходила рідина маслянистої консистенції. Це була купоросна олія, і ця назва сірчаної кислоти існує й досі.

Фармацевт з Лондона Уорд Джошуа в тридцяті роки XVIII століття застосовував цю реакцію на промислового виробництвасірчаної кислоти, але у середньовіччі її споживання обмежувалося кількома десятками кілограмів. Сфера використання була вузькою: для алхімічних дослідів, очищення дорогоцінних металів та в аптекарській справі. Концентрована сірчана кислота в невеликих обсягах використовувалася у виробництві спеціальних сірників, які містили бертолетову сіль.

На Русі тільки в XVII столітті з'явилася купоросна кислота.

В Англії в Бірмінгемі Джон Робак в 1746 адаптував зазначений вище спосіб отримання сірчаної кислоти і запустив виробництво. При цьому він використовував міцні великі обвинцювані камери, які були дешевшими за скляні ємності.

У промисловості цей спосіб тримав позиції майже 200 років, і в камерах отримували 65% сірчану кислоту.

Через час англійський Гловер та французький хімік Гей-Люссак удосконалили сам процес, і сірчана кислота почала виходити з концентрацією 78%. Але для виробництва, наприклад, барвників така кислота не пасувала.

На початку 19 століття були відкриті нові способи окислення сірчистого газу в сірчаний ангідрид.

Спочатку це робили із застосуванням оксидів азоту, а потім використовували як каталізатор платину. Два ці методи окислення сірчистого газу вдосконалилися й надалі. Окислення сірчистого газу на платинових та інших каталізаторах стало називатися контактним способом. А окислення цього газу окислами азоту одержало назву нітрозного способу одержання сірчаної кислоти.

Британський торговець оцтовою кислотою Перегрін Філіпс лише в 1831 році запатентував економічний процес для виробництва оксиду сірки (VI) і концентрованої сірчаної кислоти, і саме він на сьогоднішній день знайомий світові як контактний спосіб її отримання.

Виробництво суперфосфату почалося 1864 року.

У вісімдесяті роки дев'ятнадцятого століття у Європі виробництво сірчаної кислоти досягло 1 мільйона тонн. Головними виробниками стали Німеччина та Англія, що випускають 72% від усього обсягу сірчаної кислоти у світі.

Перевезення сірчаної кислоти є трудомістким та відповідальним заходом.

Сірчана кислота належить до класу небезпечних хімічних речовин, і за контакті зі шкірними покровами викликає найпотужніші опіки. До того ж, вона може спричинити хімічне отруєння людини. Якщо під час транспортування не буде дотримано певні правила, то сірчана кислота через свою вибухонебезпечність може заподіяти чимало шкоди, як людям, так і навколишньому середовищу.

Сірчану кислоту присвоєно 8 клас небезпеки та перевезення повинні здійснювати спеціально навчені та підготовлені професіонали. Важливою умовою доставки сірчаної кислоти є дотримання спеціально розроблених Правил перевезення небезпечних вантажів.

Перевезення автомобільним транспортомздійснюється відповідно до таких правил:

1. Під перевезення виготовляють спеціальні ємності з особливого сталевого металу, який вступає у реакцію із сірчаною кислотою чи титану. Такі ємності не окислюються. Небезпечну сірчану кислоту перевозять у спеціальних сірчанокислотних хімічних цистернах. Вони відрізняються по конструкції і під час перевезення підбираються залежно від виду сірчаної кислоти.
2. При перевезенні кислоти, що димиться, беруться спеціалізовані ізотермічні цистерни-термоси, в яких для збереження хімічних властивостей кислоти підтримується необхідний температурний режим.
3. Якщо перевозиться звичайна кислота, вибирається сірчанокислотна цистерна.
4. Перевезення сірчаної кислоти автотранспортом, таких видів як димна, безводна, концентрована, для акумуляторів, гловерна здійснюється у спеціальній тарі: цистернах, бочках, контейнерах.
5. Перевезенням небезпечного вантажу можуть займатися виключно водії, які мають свідоцтво АДР.
6. Час у дорозі немає обмежень, оскільки за перевезенні потрібно суворо дотримуватися допустимої швидкості.
7. При перевезенні будується спеціальний маршрут, який повинен пролягати, минаючи місця великого скупчення людей та виробничі об'єкти.
8. Транспорт повинен мати спеціальне маркування та знаки небезпеки.

Небезпечні властивості сірчаної кислоти для людини

Сірчана кислота є підвищеною небезпекою для людського організму. Її токсична дія настає не тільки при безпосередньому контакті зі шкірою, але при вдиханні її пари, коли відбувається виділення сірчистого газу. Небезпечний вплив поширюється на:

• Дихальну систему;
• Шкірні покриви;
• Слизові оболонки.

Інтоксикацію організму може посилити миш'як, який часто входить до складу сірчаної кислоти.

Важливо! Як ви знаєте, при дотику кислоти зі шкірою відбуваються сильні опіки. Не меншу небезпеку становить отруєння парами сірчаної кислоти. Безпечна доза вмісту сірчаної кислоти повітря становить лише 0,3 мг на 1 квадратний метр.

Якщо на слизові оболонки або на шкіру потрапляє сірчана кислота, з'являється сильний опік, погано гояться. Якщо за масштабом опік значний, у потерпілого розвивається опікова хвороба, яка може призвести навіть до смерті, якщо своєчасно не буде надана кваліфікована медична допомога.

Важливо! Для дорослої людини смертельна доза сірчаної кислоти дорівнює лише 0,18 см на 1 літр.

Безумовно, «випробувати на собі» токсичну дію кислоти звичайного життяпроблематично. Найчастіше отруєння кислотою відбувається через нехтування технікою безпеки на виробництві під час роботи з розчином.

Може статися масове отруєння парами сірчаної кислоти внаслідок технічних неполадок на виробництві або необережності і відбувається масивний викид в атмосферу. Для запобігання таким ситуаціям працюють спеціальні служби, завдання яких контролювати функціонування виробництва, де використовується небезпечна кислота.

Які симптоми спостерігаються при інтоксикації сірчаною кислотою

Якщо кислота була прийнята внутрішньо:

• Біль у галузі травних органів.
• Нудота та блювання.
• Порушення випорожнень, як результат сильних кишкових розладів.
• Сильне виділення слини.
• Через токсичний вплив на нирки, сеча стає червоною.
• Набряк гортані та горла. Виникають хрипи, осиплість. Це може призвести до смерті від ядухи.
• На яснах з'являються бурі плями.
• Шкірні покрови синіють.

При опіку шкірних покривівможуть бути всі ускладнення, притаманні опіковій хворобі.

При отруєнні парами спостерігається така картина:

• Опік слизової оболонки очей.
• Носова кровотеча.
• Опік слизових оболонок дихальних шляхів. У цьому потерпілий відчуває сильний больовий симптом.
• Набряк гортані з симптомами задушення (брак кисню, шкіра синіє).
• Якщо отруєння сильне, то може бути нудота та блювання.

Важливо знати! Отруєння кислотою після внутрішнього прийому набагато небезпечніше, ніж інтоксикація від вдихання парів.

Перша допомога та терапевтичні процедури при ураженні сірчаною кислотою

Дійте за наступною схемою при контакті із сірчаною кислотою:

• Насамперед викличте швидку допомогу. Якщо рідина потрапила всередину, зробіть промивання шлунка теплою водою. Після цього дрібними ковтками знадобиться випити 100 г соняшникової або оливкової олії. До того ж, слід проковтнути шматочок льоду, випити молоко або палену магнезію. Це потрібно зробити для зниження концентрації сірчаної кислоти та полегшення стану людини.
• Якщо кислота потрапила у вічі, потрібно промити їх проточною водою, а потім закапати розчином дикаїну та новокаїну.
• При попаданні кислоти на шкіру обпалене місце потрібно добре промити під проточною водою і накласти пов'язку з содою. Промивати потрібно близько 10-15 хвилин.
• При отруєнні парами потрібно вийти на свіже повітря, а також промити в міру доступності потерпілих слизових оболонок.

В умовах стаціонару лікування залежатиме від площі опіку та ступеня отруєння. Знеболення здійснюють лише новокаїном. Щоб уникнути розвитку у сфері ураження інфекції, пацієнту підбирають курс антибіотикотерапії.

При шлунковій кровотечі вводиться плазма чи переливається кров. Джерело кровотечі можуть усувати оперативним шляхом.

1. Сірчана кислота в чистому 100%-му вигляді зустрічається в природі. Наприклад, в Італії на Сицилії в Мертвому морі можна побачити унікальне явище - сірчана кислота просочується прямо з дна! А відбувається ось що: пірит із земної кори служить у цьому випадку сировиною для її утворення. Це місце ще називають Озером смерті, і до нього бояться підлітати навіть комахи!
2. Після великих вивержень вулканів у земній атмосфері часто можна виявити краплі сірчаної кислоти, і в таких випадках «винуватця» може принести негативні наслідки для навколишнього середовища та спричинити серйозні зміни клімату.
3. Сірчана кислота є активним поглиначем води, тому її використовують як осушувач газів. В минулі часиЩоб у приміщеннях не запотівали вікна, цю кислоту наливали в баночки і ставили між шибками віконних отворів.
4. Саме сірчана кислота – основна причина випадання кислотних дощів. Головна причинаутворення кислотного дощу – забруднення повітря діоксидом сірки, і він при розчиненні у воді утворює сірчану кислоту. У свою чергу двоокис сірки виділяється при спалюванні викопного палива. У кислотних дощах, що досліджуються за останні роки, збільшився зміст азотної кислоти. Причина такого явища – зниження викидів двоокису сірки. Незважаючи на цей факт, основною причиною появи кислотних дощів і залишається сірчана кислота.

Ми пропонуємо вам відеодобірку цікавих дослідівіз сірчаною кислотою.

Розглянемо реакцію сірчаної кислоти за її заливанні в цукор. На перших секундах попадання сірчаної кислоти в колбу із цукром відбувається потемніння суміші. Після декількох секунд субстанція набуває чорного кольору. Далі відбувається найцікавіше. Маса починає швидко рости і вилазити за межі колби. На виході отримуємо горду речовину, схожу на пористу деревне вугілля, що перевищує початковий обсяг у 3-4 рази

Автор відео пропонує порівняти реакцію кока-коли з соляною кислотою та сірчаною кислотою. При змішуванні Кока-коли із соляною кислотою жодних візуальних змін не спостерігається, а ось при змішуванні із сірчаною кислотою Кока-кола починає закипати.

Цікаву взаємодію можна спостерігати при попаданні сірчаної кислоти на туалетний папір. Туалетний папірскладається з целюлози. При попаданні кислоти молекули целюлози миттєво руйнуйся із виділенням вільного вуглецю. Подібне обвуглювання можна спостерігати при попаданні кислоти на деревину.

У колбу з концентрованою кислотою додаю маленький шматочоккалію. На першій секунді відбувається виділення диму, після чого метал миттєво спалахує, спалахує і вибухає, обробляючись на шматочки.

У наступному досвіді при попаданні сірчаної кислоти на сірник відбувається її спалах. У другій частині досвіду занурюють алюмінієву фольгу з ацетоном та сірником усередині. Відбувається миттєве нагрівання фольги з виділенням величезної кількості диму та повне її розчинення.

Цікавий ефект спостерігається при додаванні харчової содиу сірчану кислоту. Сода миттєво забарвлюється у жовтий колір. Реакція протікає з бурхливим кипінням та збільшенням обсягу.

Всі наведені вище досвіди ми категорично не радить проводити в домашніх умовах. Сірчана кислота дуже агресивна та токсична речовина. Подібні досліди необхідно проводити в спеціальних приміщеннях, які обладнані примусовою вентиляцією. Гази, що виділяються в реакціях із сірчаною кислотою, дуже токсичні і можуть викликати ураження дихальних шляхів та отруєння організму. Крім того, подібні досліди проводяться у засобах індивідуального захистушкірних покривів та органів дихання. Бережіть себе!