Сірчана кислота. Властивості, видобуток, застосування та ціна сірчаної кислоти

“Чи навряд чи знайдеться інша, штучно добувана речовина, яка так часто застосовується в техніці, як сірчана кислота.

Де немає заводів на її добування - немислимо вигідне виробництво багатьох інших речовин, мають важливе технічні значення”

Д.І. Менделєєв

Сірчана кислота застосовується у різноманітних виробництвах хімічної промисловості:

мінеральних добрив, пластмас, барвників, штучних волокон, мінеральних кислот, миючих засобів;
у нафтовій та нафтохімічній промисловості:

для очищення нафти, одержання парафінів;

у кольоровій металургії:

для отримання кольорових металів - цинку, міді, нікелю та ін.

у чорній металургії:

для травлення металів;

у целюлозно-паперовій, харчовій та легкій промисловості (для отримання крохмалю, патоки, відбілювання тканин) тощо.

Виробництво сірчаної кислоти

Сірчану кислоту в промисловості виробляють двома способами: контактним та нітрозним.

Контактний спосіб виробництва сірчаної кислоти

Сірчану кислоту контактним способом виробляють у великих кількостях на сірчанокислотних заводах.

Нині основним способом виробництва сірчаної кислоти є контактний, т.к. цей метод має переваги перед іншими:

Одержання продукту як чистої концентрованої кислоти, прийнятної всім споживачів;

- Зменшення викидів шкідливих речовин в атмосферу з вихлопними газами

I. Сировина, що використовується для виробництва сірчаної кислоти.

Основна сировина

сірка - S

сірчаний колчедан (пірит) - FeS 2

сульфіди кольорових металів - Cu 2 S , ZnS , PbS

сірководень – H 2 S

Допоміжний матеріал

Каталізатор - оксид ванадію – V 2 O 5

ІІ. Підготовка сировини

Розберемо виробництво сірчаної кислоти з піриту FeS2.

1) Подрібнення піриту. Перед використанням великі шматки піриту подрібнюють у дробильних машинах. Ви знаєте, що з подрібненні речовини швидкість реакції збільшується, т.к. збільшується площа поверхні зіткнення реагуючих речовин.

2) Очищення піриту. Після подрібнення піриту його очищають від домішок (порожньої породи і землі) методом флотації. Для цього подрібнений пірит опускають у величезні чани з водою, перемішують, порожня порода спливає нагору, потім видаляють порожню породу.

III. Основні хімічні процеси:

4 FeS 2 + 11 O 2 t = 800 °C→ 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 + Q або спалювання сірки S + O 2 t ° C→ SO 2

2SO 2 + O 2 400-500 ° З,V2O5 , p↔ 2SO 3 + Q

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 + Q

IV . Технологічні принципи:

Принцип безперервності;

Принцип комплексного використання сировинивикористання відходів іншого виробництва;

принцип безвідходного виробництва;

Принцип теплообміну;

Принцип протитечії (“киплячий шар”);

Принцип автоматизації та механізації виробничих процесів.

V . Технологічні процеси:

Принцип безперервності: випал піриту в печі → надходження оксиду сірки ( IV ) та кисню в очисну систему →в контактний апарат →подача оксиду сірки ( VI ) у поглинальну вежу.

VI . Охорона навколишнього середовища:

1) герметичність трубопроводів та апаратури

2) газоочисні фільтри

VII. Хімізм виробництва :

ПЕРША СТАДІЯ - випалення піриту в печі для випалу в "киплячому шарі".

Для отримання сірчаної кислоти використовують переважно флотаційний колчедан- відхід виробництва при збагаченні мідних руд, що містять суміші сірчистих сполук міді та заліза. Процес збагачення цих руд відбувається на Норильській та Талнахській збагачувальних фабриках, які є основними постачальниками сировини. Ця сировина є більш вигідною, т.к. сірчаний колчедан видобувають, переважно, на Уралі, і, природно, доставка його може бути дуже дорогою. Можливе використання сіркияка також утворюється при збагаченні руд кольорових металів, що видобуваються на рудниках.Постачальниками сірки є також ТОФ та НОФ. (Збагачувальні фабрики).

Рівняння реакції першої стадії

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

Подрібнений очищений вологий (після флотації) пірит зверху засипають у піч для випалу в "киплячому шарі". Знизу (принцип протитечії) пропускають повітря, збагачене киснем, для повнішого випалу піриту. Температура печі для випалу досягає 800°С. Пірит розжарюється до червона і знаходиться в "підвішеному стані" через повітря, що продувається знизу. Схоже це все на киплячу рідину розпечено-червоного кольору. У “киплячому шарі” не злежуються навіть найдрібніші частки піриту. Тому процес випалювання відбувається дуже швидко. Якщо раніше для випалу піриту потрібно 5-6 годин, то тепер – лише кілька секунд. До того ж, у “киплячому шарі” можна підтримувати температуру 800°С.

За рахунок теплоти, що виділяється, в результаті реакції підтримується температура в печі. Надмірна кількість теплоти відводять: по периметру печі проходять труби з водою, що нагрівається. Гарячу воду використовують далі для центрального опалення поруч приміщень, що стоять.

Оксид заліза Fe 2 O 3 (огарок), що утворився, у виробництві сірчаної кислоти не використовують. Але його збирають і відправляють на металургійний комбінат, на якому з оксиду заліза отримують метал залізо та його сплави з вуглецем - сталь (2% вуглецю в сплаві) і чавун (4% вуглецю в сплаві).

Таким чином, виконується принцип хімічного виробництва- безвідходність виробництва.

З печі виходить пічний газ склад якого: SO 2 , O 2 пари води (пірит був вологий!) і дрібні частинки недогарка (оксиду заліза).Такий пічний газ необхідно очистити від домішок твердих частинок недогарка та пари води.

Очищення пічного газу від твердих частинок недогарка проводять у два етапи - у циклоні (використовується відцентрова сила, тверді частинки недогарка вдаряються об стінки циклону та ссипаються вниз). Для видалення дрібних частинок суміш направляємо в електрофільтри, де йде очищення під дією струму високої напруги ~ 60000 В (використовується електростатичне тяжіння, частки недогарка прилипають до наелектризованих пластин електрофільтра, при достатньому накопиченні під власним вагою вони ссипаються вниз), для видалення парів води в печі газ (осушення пічного газу) використовують сірчану концентровану кислоту, яка є дуже хорошим осушувачем, оскільки поглинає воду.

Осушування пічного газу проводять у сушильній вежі - знизу вгору піднімається пічний газ, а зверху вниз ллється концентрована сірчана кислота. Для збільшення поверхні зіткнення газу та рідини башту заповнюють керамічними кільцями.

На виході із сушильної вежі пічний газ вже не містить ні частинок недогарка, ні пари води. Пічний газ тепер є сумішшю оксиду сірки SO 2 і кисню О 2 .

ДРУГА СТАДІЯ – каталітичне окиснення SO 2 в SO 3 киснем у контактному апараті.

Рівняння реакції цієї стадії:

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

Складність другої стадії полягає в тому, що окислення одного оксиду в інший є оборотним. Тому необхідно вибрати оптимальні умови протікання прямої реакції (отримання SO 3).

З рівняння слід, що реакція оборотна, отже, у цій стадії необхідно підтримувати такі умови, щоб рівновага зміщувалося у бік виходу SO 3 , інакше порушиться весь процес Т.к. реакція йде із зменшенням обсягу (3 V ↔2 V ), то необхідний підвищений тиск. Підвищують тиск до 7-12 атмосфер. Реакція екзотермічна, тому, враховуючи принцип Ле-Шательє, за високої температури цей процес вести не можна, т.к. рівновага зрушить вліво. Починається реакція за температури = 420 градусів, але завдяки багатошаровості каталізатора (5 шарів), ми можемо її підвищувати до 550 градусів, що значно прискорює процес. Каталізатор використовують ванадієвий (V 2 O 5). Він дешевий, довго слугує (5-6 років), т.к. найбільш стійкий до дії отруйних домішок. Крім того, він сприяє зсуву рівноваги праворуч.

Суміш (SO 2 і O 2) нагрівається в теплообміннику і рухається трубами, між якими в протилежному напрямку проходить холодна суміш, яку треба нагріти. В результаті відбувається теплообмін: вихідні речовини нагріваються, а продукти реакції охолоджуються до потрібних температур

ТРЕТЯ СТАДІЯ - поглинання SO 3 сірчаною кислотою у поглинальній вежі.

А чому оксид сірки SO 3 не поглинають водою? Адже можна було б оксид сірки розчинити у воді: SO 3 + H 2 O →H 2 SO 4 . Але справа в тому, що якщо для поглинання оксиду сірки використовувати воду, утворюється сірчана кислота у вигляді туману, що складається з дрібних крапельок сірчаної кислоти (оксид сірки розчиняється у воді з виділенням великої кількості теплоти, сірчана кислота настільки розігрівається, що закипає і перетворюється на пару ). Для того, щоб не утворювалося сірчанокислотного туману, використовують 98% концентровану сірчану кислоту. Два відсотки води - це так мало, що нагрівання рідини буде слабким та безпечним. Оксид сірки дуже добре розчиняється у такій кислоті, утворюючи олеум: H 2 SO 4 ·nSO 3 .

Рівняння реакції цього процесу:

NSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 ·nSO 3

Олеум, що утворився, зливають у металеві резервуари і відправляють на склад. Потім олеумом заповнюють цистерни, формують залізничні склади та відправляють споживачеві.

Сірчана кислота, H 2 SO 4 сильна двоосновна кислота, що відповідає вищого ступеня окислення сірки (+6). За звичайних умов - важка масляниста рідина без кольору та запаху. У техніці С. к. називають її суміші як з водою, так і з сірчаним ангідридом. Якщо молярне відношення SO 3:Н 2 Про менше 1, це водний розчин сірчаної кислоти, якщо більше 1, - розчин SO 3 в С. до.

Фізичні та хімічні властивості

100%-на H 2 SO 4 (моногідрат, SO 3 ×H 2 O) кристалізується при 10,45 °З; t kіп 296,2 ° С; щільність 1,9203 г/см 3; теплоємність 1,62 дж/г(До. H 2 SO 4 змішується з Н 2 Про і SO 3 у будь-яких співвідношеннях, утворюючи сполуки:

H 2 SO 4 ×4H 2 O ( t пл- 28,36°С), H 2 SO 4 ×3H 2 O ( t пл- 36,31°С), H 2 SO 4 ×2H 2 O ( t пл- 39,60°С), H 2 SO 4 ×H 2 O ( t пл- 8,48 °С), H 2 SO 4 ×SO 3 (H 2 S 2 O 7 - двосірча або піросерна кислота, t пл 35,15 °С), H 2 SO×2SO 3 (H 2 S 3 O 10 - трисерна кислота, t пл 1,20 °C).

При нагріванні та кипінні водних розчинів С. до., що містять до 70% H 2 SO 4 , у парову фазу виділяються лише пари води. Над більш концентрованими розчинами з'являються і пари С. к. Розчин 98,3%-ної H 2 SO 4 (азеотропна суміш) при кипінні (336,5 ° С) повністю переганяється. С. до., що містить понад 98,3% H 2 SO 4 при нагріванні виділяє пари SO 3 .

Концентрована сірчана кислота. - сильний окисник. Вона окислює HI та НВг до вільних галогенів; при нагріванні окислює всі метали, крім платинових металів (за винятком Pd). На холоді концентрована С. к. пасивує багато металів, у тому числі РЬ, Cr, Ni, сталь, чавун. Розведена С. к. реагує з усіма металами (крім РЬ), що передують водню в ряді напрузі, наприклад: Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + Н 2 .

Як сильна кислота С. к. витісняє слабкіші кислоти з їх солей, наприклад борну кислоту з бури:

Na2B 4 O 7 + H 2 SO 4 + 5H 2 O = Na 2 SO 4 + 4H 2 BO 3 , а при нагріванні витісняє летючі кислоти, наприклад:

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3.

С. к. забирає хімічно зв'язану воду від органічних сполук, що містять гідроксильні групи - ВІН. Дегідратація етилового спирту в присутності концентрованої С. к. призводить до одержання етилену або діетилового ефіру. Обвуглювання цукру, целюлози, крохмалю та ін. вуглеводів при контакті з С. до. пояснюється також їх зневодненням. Як двоосновна, С. до. утворює два типи солей: сульфати та гідросульфати.

Отримання

Перші описи отримання «купоросної олії» (тобто концентрованої С. к.) дали італійський учений В. Бірингуччо в 1540 та німецький алхімік, чиї праці були опубліковані під ім'ям Василя Валентина наприкінці 16 – початку 17 ст. У 1690 французькі хіміки Н. Лемері і Н. Лефевр започаткували перший промисловий спосіб отримання С. до., реалізований в Англії в 1740. За цим методом суміш сірки і селітри спалювалася в ковші, підвішеному в скляному балоні, що містив деяку кількість води. SO3, що виділявся, реагував з водою, утворюючи С. к. У 1746 Дж. Робек в Бірмінгемі замінив скляні балони камерами з листового свинцю і поклав початок камерному виробництву С. к. Безперервне вдосконалення процесу отримання С. к. у Великій Британії та Франції призвело до появи 1908) першої баштової системи. У СРСР перша баштова установка була пущена в 1926 році на Полевському металургійному заводі (Урал).

Сировиною для отримання С. к. можуть служити: сірка, сірчаний колчедан FeS2, гази печей, що відходять окислювального випалу сульфідних руд Сі, РЬ, Zn та інших металів, що містять SO 2 . У СРСР основну кількість С. до. одержують із сірчаного колчедану. Спалюють FeS 2 у печах, де він знаходиться в стані киплячого шару. Це досягається швидким продуванням повітря через шар тонко подрібненого колчедану. Одержувана газова суміш містить SO 2 , O 2 , N 2 , домішки SO 3 , парів Н 2 Про, As 2 O 3 , SiO 2 та ін. і несе багато пилу, від якого гази очищаються в електрофільтрах.

С. к. отримують з SO 2 двома способами: нітрозним (баштовим) та контактним. Переробка SO 2 в С. к. за нітрозним способом здійснюється у продукційних вежах - циліндричних резервуарах (висотою 15 мі більше), заповнених насадкою з керамічних кілець. Зверху, назустріч газовому потоку розбризкується «нітрозу» - розведена С. до., що містить нітрозілсерну кислоту NOOSO 3 H, що отримується за реакцією:

N 2 O 3 + 2H 2 SO 4 = 2 NOOSO 3 H + H 2 O.

Окислення SO 2 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: SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 .

Взаємодія HNO 2 і H 2 SO 3 призводить до отримання С. до.

2 HNO 2 + H 2 SO 3 = H2SO4+2NO+H2O.

NO, що виділяється, перетворюється в окислювальній вежі в N 2 O 3 (точніше в суміш NO + NO 2). Звідти гази надходять у поглинальні вежі, де назустріч їм зверху подається С. до. Утворюється нітроза, яку перекачують у продукційні вежі. Т. о. здійснюється безперервність виробництва та кругообіг оксидів азоту. Неминучі втрати їх із вихлопними газами заповнюються додаванням HNO 3 .

С. до., 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 NO 2).

Принцип контактного способу виробництва С. до. був відкритий в 1831 П. Філіпсом (Великобританія). Першим каталізатором була платина. Наприкінці 19 - на початку 20 ст. було відкрито прискорення окиснення SO 2 SO 3 ванадієвим ангідридом V 2 O 5 . Особливо велику роль у вивченні дії ванадієвих каталізаторів та їх доборі зіграли дослідження радянських учених А. Є. Ададурова, Г. К. Борескова, Ф. Н. Юшкевича та ін. Сучасні сірчанокислотні заводи будують для роботи за контактним методом. В якості основи каталізатора застосовуються оксиди ванадію з добавками SiO 2 Al 2 O 3 K 2 O CaO BaO в різних співвідношеннях. Усі ванадієві контактні маси виявляють свою активність лише за температури не нижче ~420 °С. У контактному апараті газ зазвичай проходить 4 або 5 шарів контактної маси. У виробництві С. до. контактним способом випалювальний газ попередньо очищають від домішок, що отруюють каталізатор. As, Se і залишки пилу видаляють у промивних вежах, зрошуваних С. к. Від туману H 2 SO 4 (що утворюється з присутніх у газовій суміші SO 3 і H 2 O) звільняють у мокрих електрофільтрах. Пари H 2 O поглинаються концентрованою С. до сушильних вежах. Потім суміш SO 2 з повітрям проходить через каталізатор (контактну масу) і окислюється до SO 3:

SO 2 + 1/2O 2 = SO 3 .

SO3 + H2O = H2SO4.

Залежно від кількості води, що надійшла в процес, виходить розчин С. до. у воді або олеум.

У 1973 обсяг виробництва С. к. (у моногідраті) становив (млн. т): СРСР - 14,9, США - 28,7, Японія - 7,1, ФРН - 5,5, Франція - 4,4, Великобританія – 3,9, Італія – 3,0, Польща – 2,9, Чехословаччина – 1,2, НДР – 1,1, Югославія – 0,9.

Застосування

Сірчана кислота - одне з найважливіших продуктів основний хімічної промисловості. Для технічних цілей випускаються такі сорти С. к.: баштова (не менше 75% H 2 SO 4), купоросна олія (не менше 92,5%) та олеум, або димна С. к. (розчин 18,5-20%) SO 3 H 2 SO 4), а також особливо чиста акумуляторна С. к. (92-94%; розведена водою до 26-31% служить електролітом в свинцевих акумуляторах). Крім того, проводиться реактивна С. к. (92-94%), що отримується контактним способом в апаратурі з кварцу або Pt. Фортеця С. до. визначають за її щільністю, що вимірюється ареометром. Велика частина баштової С. до., що виробляється, витрачається на виготовлення мінеральних добрив. На властивості витісняти кислоти з їх солей засноване застосування С. к. у виробництві фосфорної, соляної, борної, плавикової та ін кислот. Концентрована С. к. служить для очищення нафтопродуктів від сірчистих та ненасичених органічних сполук. Розведена С. к. застосовується для видалення окалини з дроту та листів перед лудінням та оцинкуванням, для травлення металевих поверхонь перед покриттям хромом, нікелем, міддю та ін. Вона використовується в металургії – з її допомогою розкладають комплексні руди (зокрема, уранові). В органічному синтезі концентрована С. к. - необхідний компонент нітруючих сумішей і сульфуючий засіб при отриманні багатьох барвників та лікарських речовин. Завдяки високій гігроскопічності С. к. застосовується для осушення газів, для концентрування азотної кислоти.

Техніка безпеки

У виробництві сірчаної кислоти небезпеку становлять отруйні гази (SO 2 і NO 2), а також пари SO 3 і H 2 SO 4 . Тому обов'язково хороша вентиляція, повна герметизація апаратури. С. до. викликає на шкірі важкі опіки, внаслідок чого поводження з нею вимагає крайньої обережності та захисних пристосувань (окуляри, гумові рукавички, фартухи, чоботи). При розведенні треба лити С. до. у воду тонким струменем при перемішуванні. Приливання води до С. до. викликає розбризкування (внаслідок великого виділення тепла).

Література:

Довідник сірчанокислотника, під ред. Маліна До. М., 2 видавництва, М., 1971;
Малін До. М., Аркін Н. Л., Боресков Р. До., Слинько М. Р., Технологія сірчаної кислоти, М., 1950;
Боресков Р. До., Каталіз у виробництві сірчаної кислоти, М. - Л., 1954;
Амелін А. Р., Яшка Е. Ст, Виробництво сірчаної кислоти, М., 1974;
Лук'янов П. М., Коротка історія хімічної промисловості СРСР, М., 1959.

І. К. Маліна.

Ця стаття чи розділ використовує текст

H2SO4, лат. Acidum sulfuricum – сильна двоосновна кислота, молярна маса близько 98 г/моль.

Чиста сірчана кислота - безбарвна їдка масляниста рідина без запаху, щільністю 1,84 г/см3, що перетворюється при 10,4 ° С на тверду кристалічну масу. Температура кипіння водних розчинів сірчаної кислоти підвищується зі зростанням її концентрації та досягає максимуму при вмісті близько 98% H2SO4.

Концентрована сірчана кислота дуже бурхливо реагує з водою, оскільки виділяється велика кількість тепла (19 ккал на моль кислоти) внаслідок утворення гідратів. З цієї причини завжди слід розбавляти сірчану кислоту, наливаючи її у воду, а не навпаки.

Сірчана кислота має високу гігроскопічність, тобто добре поглинає водні пари з повітря, тому може застосовуватися для осушення газів, що не реагують з нею. Гігроскопічність пояснюється і обвуглювання органічних речовин, наприклад, цукру або дерева, при впливі на них концентрованою сірчаною кислотою. При цьому утворюються гідрати сірчаної кислоти. Також через малу летючість її використовують для витіснення інших, більш летких кислот з їх солей.

Концентрована сірчана кислота є сильним окисником. Вона окислює метали, які у ряді напруг до срібла включно, а продукти реакції залежить від умов її проведення та активності самого металу. Утворює два ряди солей: середні – сульфати та кислі – гідросульфати, а також ефіри.

Розведена сірчана кислота взаємодіє з усіма металами, що знаходяться в електрохімічному ряду напруг лівіше водню (H), з виділенням Н2, окисні властивості для неї нехарактерні.

У промисловості сірчана кислота одержують двома методами: контактний метод із використанням твердих каталізаторів (контактів), і нітрозний – з оксидами азоту. Сировиною служать сірка, сульфіди металів тощо. Випускається кислота декількох сортів, залежно від чистоти та концентрації: акумуляторна (найчистіша), технічна, баштова, купоросна олія, олеум (розчин сірчаного ангідриду в сірчаній кислоті).

Застосування сірчаної кислоти:

Виробництво мінеральних добрив - найбільша сфера застосування
Електроліт у свинцевих акумуляторах
Виробництво синтетичних миючих засобів, барвників, пластмас, фтороводню та інших реактивів
Збагачення руд у гірничодобувній промисловості
Очищення нафтопродуктів
Металообробна, текстильна, шкіряна та інші галузі промисловості
Виробництво лікарських засобів
У харчовій промисловості зареєстрована як харчова добавка E513
Промисловий органічний синтез

Застосування сірчаної кислоти у промисловості

Харчова промисловість знайома із сірчаною кислотою у вигляді харчової добавки Е513. Кислота виступає як емульгатор. Ця харчова добавка використовується для виготовлення напоїв. З її допомогою регулюється кислотність. Крім їжі, Е513 входить до складу мінеральних добрив. Застосування сірчаної кислоти у промисловості має стала вельми поширеною. Промисловий органічний синтез використовує сірчану кислоту для наступних реакцій: алкілування, дегідратація, гідратація. За допомогою цієї кислоти відновлюється необхідна кількість смол на фільтрах, що використовуються на виробництві дистильованої води.

Застосування сірчаної кислоти у побуті

Сірчана кислота в домашніх умовах має попит серед автолюбителів. Процес приготування розчину електроліту для автомобільного акумулятора супроводжується додаванням сірчаної кислоти. Працюючи з цією кислотою слід пам'ятати про правила безпеки. У разі попадання кислоти на одяг або відкриті ділянки шкіри варто негайно промити їх проточною водою. Сірчана кислота, що розлилася на метал, може нейтралізуватися за допомогою вапна або крейди. Заправляючи автомобільний акумулятор необхідно дотримуватися певної послідовності: поступово додавати кислоту до води, а чи не навпаки. Коли вода вступає в реакцію із сірчаною кислотою, відбувається сильне нагрівання рідини, що може призводити до її розбризкування. Тому варто бути особливо уважним, щоб рідина не потрапила на обличчя або в очі. Кислота повинна зберігатися у щільно закритій ємності. Важливо, щоб хімічна речовина зберігалася у недоступному для дітей місці.

Застосування сірчаної кислоти у медицині

У медицині знайшлося широке застосування солей сірчаної кислоти. Наприклад, магній сульфат призначається людям з метою досягти проносного ефекту. Ще одним похідним сірчаної кислоти є натрій тіосульфат. Лікарський засіб використовується в ролі протиотрути у разі відправлення такими речовинами: ртуть, свинець, галогени, ціанід. Тіосульфат натрій разом із соляною кислотою використовується для лікування дерматологічних захворювань. Професор Дем'янович запропонував союз цих двох препаратів для лікування корости. У вигляді водного розчину, натрій тіосульфат вводять людям, які страждають на алергічні недуги.

Магнію сульфат має широкий спектр можливостей. Тому застосовується лікарями різних спеціальностей. Як спазмолітик магній сульфат вводять хворим при гіпертонічній хворобі. Якщо в людини є захворювання жовчного міхура, речовина вводиться всередину для поліпшення жовчовиділення. Застосування сірчаної кислоти у медицині як магнію сульфату в гінекологічної практиці зустрічається часто. Гінекологи допомагають породіллям за допомогою введення сульфату магнію внутрішньом'язово, таким способом вони знеболюють пологи. Крім всіх вище зазначених властивостей, магній сульфат має антисудомний ефект.

Застосування сірчаної кислоти у виробництві

Сірчана кислота, області застосування якої різноманітні, використовується також при виробництві мінеральних добрив. Для зручнішого співробітництва, заводи, що займаються виробництвом сірчаної кислоти та мінеральних добрив, в основному розташовані поблизу один від одного. Цей момент створює безперервне виробництво.

Застосування сірчаної кислоти у виготовленні барвників та синтетичних волокон посідає друге місце за поширеністю після виробництва мінеральних добрив. Багато галузей промисловості використовують сірчану кислоту в деяких процесах на виробництві. Застосування сірчаної кислоти знайшло попит у побуті. Люди користуються хімічною речовиною обслуговування своїх автомобілів. Придбати сірчану кислоту можна в магазинах, що мають спеціалізацію з продажу хімічних речовин, у тому числі за посиланням. Сірчана кислота транспортується відповідно до правил перевезення подібного вантажу. Залізничний чи автомобільний транспорт перевозить кислоту у відповідних ємностях. У першому випадку як ємність виступає цистерна, у другому - бочка або контейнер.

Особливості застосування та біологічна небезпека

Сірчана кислота та близькі до неї продукти – надзвичайно токсичні речовини, яким присвоєно клас небезпеки II. Їх пари вражають дихальні шляхи, шкіру, слизові оболонки, викликають утруднення дихання, кашель, нерідко – ларингіт, трахеїт, бронхіт. Гранично допустима концентрація парів сірчаної кислоти повітря робочої зони виробничих приміщень - 1 мг/м3 . Люди, які працюють з токсичними кислотами, забезпечуються спецодягом та засобами особистого захисту. Концентрована сірчана кислота при неакуратному поводженні може викликати хімічний опік.

При попаданні сірчаної кислоти всередину негайно після прийому з'являються різкі болі в області рота і всього травного тракту, сильне блювання з домішкою спочатку яскраво-червоної крові, а потім бурими масами. Одночасно із блювотою починається сильний кашель. Розвивається різкий набряк гортані та голосових зв'язок, що викликає різкі труднощі дихання. Зіниці розширюються, а шкіра обличчя набуває темно-синього кольору. Відзначається падіння та ослаблення серцевої діяльності. Смерть настає при дозі 5 міліграмів. При отруєнні сірчаною кислотою необхідно термінове промивання шлунка та прийом магнезії.

Сірчана кислота- двоосновна кислота, яка виглядає як масляниста рідина і не має запаху. Хімічна речовина кристалізується за температури +10 °С. Твердий фізичний стан сірчана кислота набуває, коли знаходиться в середовищі з температурою -20 °С. Коли сірчана кислота вступає у реакцію з водою – виділяється велика кількість тепла. Області застосування сірчаної кислоти: промисловість, медицина, господарство.

Застосування сірчаної кислоти у промисловості

Застосування сірчаної кислоти у побуті

Застосування сірчаної кислоти у медицині

Застосування сірчаної кислоти у виробництві

Застосування сірчаної кислоти у виготовленні барвників та синтетичних волокон посідає друге місце за поширеністю після виробництва мінеральних добрив. Багато галузей промисловості використовують сірчану кислоту в деяких процесах на виробництві. Застосування сірчаної кислоти знайшло попит у побуті. Люди користуються хімічною речовиною обслуговування своїх автомобілів. Придбати сірчану кислоту можна у магазинах, що мають спеціалізацію з продажу хімічних речовин, у тому числі у нас за посиланням. Сірчана кислота транспортується відповідно до правил перевезення подібного вантажу. Залізничний чи автомобільний транспорт перевозить кислоту у відповідних ємностях. У першому випадку як ємність виступає цистерна, у другому - бочка або контейнер.

Сьогодні отримання сірчаної кислоти виробляється переважно двома промисловими способами: контактним і нітрозним. Контактний метод найпрогресивніший і у Росії він застосовується ширше, ніж нітрозний, тобто баштовий.

Одержання сірчаної кислоти починається з випалу сірчистої сировини, наприклад, У спеціальних печах печі виходить так званий випалювальний газ, в якому міститься близько 9% сірчистого ангідриду. Ця стадія однакова як контактного, так нітрозного способу.

Далі необхідно окислити отриманий сірчистий ангідрид у сірчаний. Однак попередньо його потрібно очистити від низки домішок, які заважають подальшому процесу. Випалювальний газ очищають від пилу в електрофільтрах або циклон-апаратах, а потім подають його в пристрій, що містить тверді контактні маси, де діоксид сірки SO 2 окислюється в сірчаний ангідрид SO 3 .

Ця екзотермічна реакція оборотна - підвищення температури призводить до розкладання сірчаного ангідриду, що утворився. З іншого боку, при зниженні температури швидкість прямої реакції дуже мала. Тому температуру в контактному апараті підтримують у межах 480 про З, регулюючи її швидкістю проходження газової суміші.

Надалі при контактному способі утворюється при з'єднанні сірчаного ангідриду з водою.

Одержання сірчаної кислоти за цим методом запускається утворенням сірчистої кислоти при взаємодії з випалювального газу з водою. Надалі отримана сірчиста кислота окислюється азотною кислотою, що призводить до утворення монооксиду азоту та сірчаної кислоти.

Ця реакційна суміш подається до спеціальної вежі. При цьому, регулюючи потік газу, домагаються, щоб газової суміші, що потрапляє в поглинальну вежу, діоксид і монооксид азоту містився у співвідношенні 1:1, що необхідно для отримання азотистого ангідриду.

Нарешті, при взаємодії сірчаної кислоти та азотистого ангідриду утворюється NOHSO 4 – нітрозилсерна кислота.

Нитрозилсерная кислота, що утворилася, подається в продукційну вежу, де вона, розкладаючись водою, виділяє азотистий ангідрид:

2NOHSO 4 + Н 2 O = N 2 O 3 + 2Н 2 SO 4,

який і окислює сірчисту кислоту, що утворилася у вежі.

Окис азоту, що виділилася в результаті реакції, знову повертається в окислювальну вежу і входить у новий цикл.

Нині у Росії отримання сірчаної кислоти виробляється переважно контактним способом. Нітрозний метод використовується рідко.

Застосування сірчаної кислоти дуже й різноманітне.

Велика її частина йде на виробництво хімічних волокон та мінеральних добрив, вона необхідна у виробництві лікарських речовин та барвників. За допомогою сірчаної кислоти отримують етиловий та інші спирти, миючі засоби та отрутохімікати.

Її розчини застосовуються в текстильній, харчовій промисловості, в процесах нітрування та для виробництва.