Žveplova kislina. Dušikova metoda za pridobivanje žveplove kisline

Žveplov dioksid nastane pri sežigu žvepla v zraku ali kisiku. Pridobiva se tudi s kalciniranjem kovinskih sulfidov, kot so železovi piriti, na zraku ("gorenje"):

S to reakcijo se žveplov dioksid običajno pridobiva industrijsko (za druge industrijske metode proizvodnje glej 9 § 131).

Žveplov dioksid je brezbarven plin ("žveplov dioksid") z ostrim vonjem vroče žveplo. Z lahkoto kondenzira v brezbarvno tekočino, ki vre pri. Ko tekočina izhlapi, pride do močnega znižanja temperature (na ).

Žveplov dioksid je zelo topen v vodi (približno 40 volumnov v 1 volumnu vode pri ); v tem primeru pride do delne reakcije z vodo in nastane žveplova kislina:

Tako je žveplov dioksid anhidrid žveplove kisline. Pri segrevanju se topnost zmanjša in ravnovesje premakne v levo; postopoma se iz raztopine spet sprosti ves žveplov dioksid.

Molekula je zgrajena podobno kot molekula ozona. Jedra njegovih sestavnih atomov tvorijo enakokraki trikotnik:

Tu je atom žvepla, tako kot osrednji atom kisika v molekuli ozona, v stanju -hibridizacije in kot je blizu . -orbitala atoma žvepla, usmerjena pravokotno na ravnino molekule, ne sodeluje pri hibridizaciji. Zaradi te orbitale in podobno usmerjenih -orbital kisikovih atomov nastane tricentrična -vez; par elektronov, ki jo izvaja, pripada vsem trem atomom molekule.

Žveplov dioksid se uporablja za proizvodnjo žveplove kisline, pa tudi (v veliko manjših količinah) za beljenje slame, volne, svile in kot razkužilo (za uničevanje plesni v kleteh, kleteh, vinskih sodih, fermentacijskih posodah).

Žveplova kislina je zelo krhka spojina. Poznamo ga le v vodnih raztopinah. Ko poskušate izbrati žveplova kislina razpade v vodo. Na primer, ko koncentrirana žveplova kislina deluje na natrijev sulfit, se namesto žveplove kisline sprosti žveplov dioksid:

Raztopino žveplove kisline je treba zaščititi pred dostopom zraka, sicer, ko absorbira kisik iz zraka, počasi oksidira v žveplovo kislino:

Žveplova kislina je dobro redukcijsko sredstvo. Na primer, reducira proste halogene v vodikove halogenide:

Vendar pa lahko pri interakciji z močnimi redukcijskimi sredstvi žveplova kislina igra vlogo oksidanta. Torej njegova reakcija z vodikovim sulfidom v glavnem poteka po enačbi:

Kot dibazična žveplova kislina tvori dve vrsti soli. Njegove srednje soli se imenujejo sulfiti, kisle - hidrosulfiti.

Tako kot kisline so tudi sulfiti in hidrosulfiti reducenti. Ko jih oksidiramo, dobimo soli žveplove kisline.

Pri žganju se sulfiti najbolj aktivnih kovin razgradijo v sulfide in sulfate (samooksidacija - reakcija samozdravljenja):

Kalijev in natrijev sulfit se uporabljata za beljenje nekaterih materialov, v tekstilni industriji za barvanje tkanin in v fotografiji. Raztopina (ta sol obstaja samo v raztopini) se uporablja za predelavo lesa v tako imenovano sulfitno celulozo, iz katere nato pridobivajo papir.

ŽVEPLOVA KISLINA- H2SO3, šibka dibazična kislina. Ni izoliran v prosti obliki, obstaja v vodnih raztopinah. Soli žveplove kisline sulfitov ... Velik Enciklopedični slovar

ŽVEPLOVA KISLINA- (H2SO3) šibka dibazična kislina. Obstaja samo v vodnih raztopinah. Soli S. do. Uporablja se v celulozi in papirju ter živilska industrija. Glej tudi Kisline in anhidridi... Ruska enciklopedija varstva dela

žveplova kislina- - [A.S. Goldberg. Angleško-ruski energetski slovar. 2006] Energetske teme na splošno EN žveplova kislina ... Priročnik za tehnične prevajalce

žveplova kislina- H2SO3, šibka dibazična kislina. Ni izoliran v prosti obliki, obstaja v vodnih raztopinah. Soli žveplove kisline sulfiti. * * * ŽVEPLOVA KISLINA ŽVEPLOVA KISLINA, H2SO3, šibka dibazična kislina. Ni poudarjeno v prosti obliki,..... Enciklopedični slovar

žveplova kislina- sulfito rūgštis statusas T sritis chemija formulė H₂SO₃ atitikmenys: angl. žveplova kislina rus. žveplova kislina ryšiai: sinonimas – vandenilio trioksosulfatas (2–) … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Žveplova kislina- H2SO3, šibka dibazična kislina, ki ustreza oksidacijskemu stanju žvepla +4. Poznan le v razredčenih vodnih raztopinah. Disociacijske konstante: K1 = 1,6 10 2, K2 = 1,0 10 7 (18°C). Daje dve vrsti soli: normalne sulfite in kisle... ... Velika sovjetska enciklopedija

ŽVEPLOVA KISLINA- H2SO3, šibka dibazična kislina. Ni izoliran v prosti obliki; obstaja v vodah. r rah. Soli S. k. sulfiti ... Naravoslovje. Enciklopedični slovar

Žveplova kislina- glej Sera... Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

Nerazredčena žveplova kislina je kovalentna spojina.

V molekuli je žveplova kislina tetraedrično obdana s štirimi atomi kisika, od katerih sta dva del hidroksilnih skupin. Vezi S–O so dvojne, vezi S–OH pa enojne.

Brezbarvni, ledu podobni kristali imajo plastovito strukturo: vsaka molekula H 2 SO 4 je povezana s štirimi sosednjimi močnimi vodikovimi vezmi, ki tvorijo en sam prostorski okvir.

Struktura tekoče žveplove kisline je podobna strukturi trdne, le da je porušena celovitost prostorskega ogrodja.

Fizikalne lastnosti žveplove kisline

V normalnih pogojih je žveplova kislina težka, oljnata tekočina brez barve ali vonja. V tehnologiji je žveplova kislina zmes vode in žveplovega anhidrida. Če je molsko razmerje SO 3 : H 2 O manjše od 1, potem gre za vodno raztopino žveplove kisline, če je večje od 1, pa za raztopino SO 3 v žveplovi kislini.

100% H 2 SO 4 kristalizira pri 10,45 ° C; T kip = 296,2 °C; gostota 1,98 g/cm3. H 2 SO 4 se meša s H 2 O in SO 3 v poljubnem razmerju, da nastanejo hidrati; toplota hidratacije je tako visoka, da lahko zmes zavre, brizga in povzroči opekline. Zato je treba vodi dodajati kislino in ne obratno, saj bo ob dodajanju vode kislini lažja voda končala na površini kisline, kjer se bo koncentrirala vsa nastala toplota.

Pri segrevanju in vrenju vodnih raztopin žveplove kisline, ki vsebujejo do 70 % H 2 SO 4, se v parno fazo sprosti samo vodna para. Hlapi žveplove kisline se pojavljajo tudi nad bolj koncentriranimi raztopinami.

Po strukturnih značilnostih in anomalijah je tekoča žveplova kislina podobna vodi. Obstaja enak sistem vodikovih vezi, skoraj enak prostorski okvir.

Kemijske lastnosti žveplove kisline

Žveplova kislina– ena najmočnejših mineralnih kislin, zaradi visoke polarnosti se zlahka pretrga vez H–O.

Žveplova kislina disociira v vodni raztopini , ki tvori vodikov ion in kislinski ostanek:

H2SO4 = H++ HSO4-;

HSO 4 - = H + + SO 4 2- .

Povzetek enačbe:

H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2-.

Prikazuje lastnosti kislin , reagira s kovinami, kovinskimi oksidi, bazami in solmi.

Razredčena žveplova kislina nima oksidativnih lastnosti; pri interakciji s kovinami se sprostita vodik in sol, ki vsebuje kovino. najnižja stopnja oksidacijo. V mrazu je kislina inertna na kovine, kot so železo, aluminij in celo barij.

Koncentrirana kislina ima oksidativne lastnosti. Možni produkti interakcije preproste snovi s koncentrirano žveplovo kislino so podane v tabeli. Prikazana je odvisnost redukcijskega produkta od koncentracije kisline in stopnje aktivnosti kovin: kot kovina je bolj aktivna, globlje reducira sulfatni ion žveplove kisline.

Interakcija z oksidi:

CaO + H 2 SO 4 = CaSO 4 = H 2 O.

Interakcija z bazami:

2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O.

Medsebojno delovanje s solmi:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O.

Oksidativne lastnosti

Žveplova kislina oksidira HI in HBr v proste halogene:

H 2 SO 4 + 2HI = I 2 + 2H 2 O + SO 2.

Žveplova kislina odstrani kemično vezano vodo iz organskih spojin, ki vsebujejo hidroksilne skupine. Dehidracija etilnega alkohola v prisotnosti koncentrirane žveplove kisline povzroči nastanek etilena:

C 2 H 5 OH = C 2 H 4 + H 2 O.

Zoglenitev sladkorja, celuloze, škroba in drugih ogljikovih hidratov ob stiku z žveplovo kislino je razloženo tudi z njihovo dehidracijo:

C 6 H 12 O 6 + 12 H 2 SO 4 = 18 H 2 O + 12 SO 2 + 6 CO 2.

Ko se žveplov dioksid (SO 2 ) raztopi v vodi, nastane kemična spojina, znana kot žveplova kislina. Formula te snovi je zapisana na naslednji način: H 2 SO 3. V resnici je ta povezava izjemno nestabilna, z določeno predpostavko je mogoče celo trditi, da dejansko ne obstaja. Kljub temu to formulo pogosto uporablja za priročnost pri pisanju enačb kemijskih reakcij.

Žveplova kislina: bazične lastnosti

Za vodno raztopino žveplovega dioksida je značilno kislo okolje. Sama ima vse lastnosti, ki so značilne za kisline, vključno z reakcijo nevtralizacije. Žveplova kislina je sposobna tvoriti dve vrsti soli: hidrosulfite in navadne sulfite. Oba spadata v skupino reducentov. Prvo vrsto običajno dobimo, če je žveplova kislina prisotna v precejšnji količini velike količine: H 2 SO 3 + KOH -> KHSO 3 + H 2 O. B drugače rezultat je navaden sulfit: H 2 SO 3 + 2KOH -> K 2 SO 3 + 2H 2 O. Kvalitativna reakcija na te soli je njihova interakcija z močno kislino. Posledično se sprošča plin SO 2, ki ga zlahka ločimo po značilnem ostrem vonju.

Žveplova kislina ima lahko učinek beljenja. Ni skrivnost, da klorirana voda daje podoben učinek. Vendar ima zadevna spojina eno pomembno prednost: za razliko od klora žveplova kislina ne vodi do uničenja barvil, žveplov dioksid tvori z njimi brezbarvne kemične spojine. Ta lastnost Pogosto se uporablja za beljenje tkanin iz svile, volne, rastlinskega materiala, pa tudi vsega, kar uničijo oksidanti, ki vsebujejo Cl. V starih časih so to spojino uporabljali celo za povrnitev prvotnega videza ženskim slamnikom. H 2 SO 3 je dokaj močno redukcijsko sredstvo. Z dostopom kisika se njegove raztopine postopoma spremenijo v žveplovo kislino. V tistih primerih, ko medsebojno deluje z močnejšim redukcijskim sredstvom (na primer vodikov sulfid), žveplova kislina, nasprotno, razstavlja oksidativne lastnosti. Disociacija te snovi poteka v dveh fazah. Najprej nastane hidrosulfitni anion, nato pa pride do druge stopnje in se spremeni v sulfitni anion.

Kje se uporablja žveplova kislina?

Proizvodnja te snovi igra veliko vlogo pri proizvodnji vseh vrst vinskih materialov kot antiseptik, z njeno pomočjo je mogoče preprečiti proces fermentacije proizvoda v sodih in s tem zagotoviti njegovo varnost. Uporablja se tudi za preprečevanje fermentacije zrn med ekstrakcijo škroba iz njih. Žveplena kislina in pripravki na njeni osnovi imajo široke protimikrobne lastnosti, zato se pogosto uporabljajo v industriji sadja in zelenjave za konzerviranje. Kalcijev hidrosulfit, imenovan tudi sulfitna tekočina, se uporablja za predelavo lesa v sulfitno celulozo, iz katere se nato izdeluje papir. Dodati je treba, da je ta spojina strupena za ljudi in zato vse laboratorijsko delo in poskusi z njim zahtevajo previdnost in večjo pozornost.

Žveplova kislina (H2SO4) je ena izmed najbolj jedke kisline in nevarni reagenti, znano človeku, zlasti v koncentrirani obliki. Kemično čista žveplova kislina je težko strupena tekočina oljnate konsistence, brez vonja in barve. Pridobiva se z metodo oksidacije žveplov dioksid(SO2) kontaktno.

Pri temperaturi + 10,5 ° C se žveplova kislina spremeni v zmrznjeno steklasto kristalno maso, ki pohlepno, kot goba, absorbira vlago iz okolju. V industriji in kemiji je žveplova kislina ena glavnih kemične spojine in zavzema vodilno mesto po obsegu proizvodnje v tonah. Zato žveplovo kislino imenujejo "kri kemije". S pomočjo žveplove kisline se pridobivajo gnojila, zdravila, druge kisline, velike količine gnojil in še marsikaj.

Osnovne fizikalne in kemijske lastnosti žveplove kisline

1. Žveplova kislina v čista oblika(formula H2SO4), pri 100% koncentraciji je brezbarvna gosta tekočina. Najbolj pomembna lastnina H2SO4 je zelo higroskopičen - to je sposobnost odstranjevanja vode iz zraka. Ta proces spremlja obsežno sproščanje toplote.
2. H2SO4 je močna kislina.
3. Žveplovo kislino imenujemo monohidrat - vsebuje 1 mol H2O (vode) na 1 mol SO3. Zaradi svojih impresivnih higroskopskih lastnosti se uporablja za ekstrakcijo vlage iz plinov.
4. Vrelišče – ​​330 °C. V tem primeru kislina razpade na SO3 in vodo. Gostota – 1,84. Tališče – ​​10,3 °C/.
5. Koncentrirana žveplova kislina je močan oksidant. Za sprožitev redoks reakcije je treba kislino segreti. Rezultat reakcije je SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. Odvisno od koncentracije žveplova kislina različno reagira s kovinami. V razredčenem stanju je žveplova kislina sposobna oksidirati vse kovine, ki so v napetostnem nizu pred vodikom. Izjema je najbolj odporen proti oksidaciji. Razredčena žveplova kislina reagira s solmi, bazami, amfoternimi in bazični oksidi. Koncentrirana žveplova kislina lahko oksidira vse kovine v nizu napetosti, vključno s srebrom.
7. Žveplova kislina tvori dve vrsti soli: kisle (to so hidrosulfati) in vmesne (sulfati)
8. Vstopi H2SO4 aktivna reakcija z organske snovi in nekovine, od katerih jih lahko nekatere spremeni v premog.
9. Žveplov anhidrit se dobro topi v H2SO4 in v tem primeru nastane oleum - raztopina SO3 v žveplovi kislini. Navzven je videti takole: žveplova kislina se kadi, pri čemer se sprošča žveplov anhidrit.
10. Žveplova kislina v vodnih raztopinah je močna dibazična kislina in ko jo dodamo vodi, se sprosti ogromna količina toplote. Pri pripravi razredčenih raztopin H2SO4 iz koncentriranih je treba težjo kislino dodati vodi v majhnem curku in ne obratno. To naredimo, da preprečimo vrelo vodo in brizganje kisline.

Koncentrirane in razredčene žveplove kisline

Koncentrirane raztopine žveplove kisline vključujejo raztopine od 40%, ki lahko raztopijo srebro ali paladij.

Razredčena žveplova kislina vključuje raztopine, katerih koncentracija je manjša od 40%. To niso tako aktivne raztopine, vendar so sposobne reagirati z medenino in bakrom.

Priprava žveplove kisline

Proizvodnja žveplove kisline v industrijskem obsegu se je začela v 15. stoletju, vendar so jo takrat imenovali "olje iz vitriola". Če je prej človeštvo porabilo le nekaj deset litrov žveplove kisline, zdaj sodobni svet izračun je v milijonih ton na leto.

Proizvodnja žveplove kisline se izvaja industrijsko in obstajajo trije:

1. Kontaktni način.
2. Nitrozna metoda
3. Druge metode

Pogovorimo se podrobneje o vsakem od njih.

Kontaktna metoda proizvodnje

Metoda kontaktne proizvodnje je najpogostejša in opravlja naslednje naloge:

• Rezultat je izdelek, ki zadovoljuje potrebe največjega števila potrošnikov.
• Med proizvodnjo se zmanjša škoda za okolje.

Pri kontaktni metodi se kot surovine uporabljajo naslednje snovi:

• pirit (žveplov pirit);
• žveplo;
• vanadijev oksid (ta snov deluje kot katalizator);
• vodikov sulfid;
• sulfidi različnih kovin.

Pred začetkom proizvodnega procesa se surovine predhodno pripravijo. Za začetek se v posebnih obratih za drobljenje pirit zdrobi, kar omogoča, da se s povečanjem kontaktne površine aktivnih snovi pospeši reakcija. Pirit je podvržen čiščenju: spusti se v velike posode z vodo, med katerimi odpadne kamnine in vse vrste nečistoč plavajo na površje. Na koncu postopka se odstranijo.

Proizvodni del je razdeljen na več faz:

1. Po drobljenju se pirit očisti in pošlje v peč, kjer se žge pri temperaturah do 800 °C. Po principu protitoka se zrak v komoro dovaja od spodaj, kar zagotavlja, da je pirit v suspendiranem stanju. Danes ta postopek traja nekaj sekund, prej pa je za sprožitev trajalo več ur. Med procesom praženja se pojavijo odpadki v obliki železovega oksida, ki se odstrani in nato prenese v metalurško industrijo. Med kurjenjem se sproščajo vodna para, plini O2 in SO2. Ko je čiščenje vodne pare in drobnih primesi končano, dobimo čisti žveplov oksid in kisik.
2. V drugi fazi pride do eksotermne reakcije pod tlakom z uporabo vanadijevega katalizatorja. Reakcija se začne, ko temperatura doseže 420 °C, vendar jo lahko povečate na 550 °C, da povečate učinkovitost. V teku reakcija prihaja katalitsko oksidacijo in SO2 postane SO.
3. Bistvo tretje stopnje proizvodnje je sledeče: absorpcija SO3 v absorpcijskem stolpu, pri kateri nastane oleum H2SO4. V tej obliki se H2SO4 vlije v posebne posode (ne reagira z jeklom) in je pripravljen za srečanje s končnim potrošnikom.

Med proizvodnjo, kot smo že povedali, nastane veliko toplotne energije, ki se porabi za ogrevanje. Številne tovarne žveplove kisline namestijo parne turbine, ki uporabljajo sproščeno paro za proizvodnjo dodatne električne energije.

Dušikova metoda za pridobivanje žveplove kisline

Kljub prednostim kontaktne metode proizvodnje, ki proizvede bolj koncentrirano in čisto žveplovo kislino in oleum, se z dušikovo metodo proizvede precej H2SO4. Še posebej v obratih za superfosfat.

Za proizvodnjo H2SO4 je izhodni material, tako pri kontaktni kot pri nitrozni metodi, žveplov dioksid. Pridobiva se posebej za te namene z žganjem žvepla ali žganjem žveplovih kovin.

Predelava žveplovega dioksida v žveplovo kislino vključuje oksidacijo žveplovega dioksida in dodajanje vode. Formula izgleda takole:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

Toda žveplov dioksid ne reagira neposredno s kisikom, zato se z dušikovo metodo žveplov dioksid oksidira z dušikovimi oksidi. Višji dušikovi oksidi (govorimo o dušikovem dioksidu NO2, dušikovem trioksidu NO3) se med tem procesom reducirajo v dušikov oksid NO, ki ga nato ponovno oksidira kisik v višje okside.

Priprava žveplove kisline z dušikovo metodo v tehnično oblikovan na dva načina:

• Zbornica.
• Stolp.

Dušikova metoda ima številne prednosti in slabosti.

Slabosti dušikove metode:

• Rezultat je 75% žveplova kislina.
• Kakovost izdelka je nizka.
• Nepopolna vrnitev dušikovih oksidov (dodatek HNO3). Njihove emisije so škodljive.
• Kislina vsebuje železo, dušikove okside in druge nečistoče.

Prednosti dušikove metode:

• Stroški postopka so nižji.
• Možnost 100% recikliranja SO2.
• Preprostost zasnove strojne opreme.

Glavne ruske tovarne žveplove kisline

Letna proizvodnja H2SO4 pri nas se giblje v šestmestnem območju - približno 10 milijonov ton. Vodilni proizvajalci žveplove kisline v Rusiji so podjetja, ki so poleg tega njeni glavni porabniki. Gre za o podjetjih, katerih področje dejavnosti je proizvodnja mineralna gnojila. Na primer, "Mineralna gnojila Balakovo", "Amofos".

Na Krimu, v Armyansku, deluje največji proizvajalec titanovega dioksida na ozemlju Vzhodna Evropa"Krimski titan". Poleg tega obrat proizvaja žveplovo kislino, mineralna gnojila, železov sulfat itd.

Žveplova kislina različne vrste proizvajajo številne tovarne. Na primer, baterijsko žveplovo kislino proizvajajo: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom itd.

Oleum proizvajajo UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez PA itd.

Žveplovo kislino posebne čistosti proizvaja OHC Shchekinoazot, Component-Reaktiv.

Izrabljeno žveplovo kislino je mogoče kupiti v obratih ZSS in HaloPolymer Kirovo-Chepetsk.

Proizvajalci tehnične žveplove kisline so Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zinc Plant, Electrozinc itd.

Ker je pirit glavna surovina pri proizvodnji H2SO4 in je to odpadek obogatitvenih podjetij, so njegovi dobavitelji obogatitveni tovarni Norilsk in Talnakh.

Vodilne položaje v svetu v proizvodnji H2SO4 zasedajo ZDA in Kitajska, ki predstavljata 30 milijonov ton oziroma 60 milijonov ton.

Področje uporabe žveplove kisline

Svet letno porabi približno 200 milijonov ton H2SO4, iz katerega se proizvajajo številni izdelki. Žveplova kislina upravičeno drži dlan med drugimi kislinami glede na obseg uporabe v industrijske namene.

Kot že veste, je žveplova kislina eden najpomembnejših produktov kemična industrija, zato je področje uporabe žveplove kisline precej široko. Glavna področja uporabe H2SO4 so naslednja:

• Žveplova kislina se uporablja v ogromnih količinah za proizvodnjo mineralnih gnojil, kar porabi približno 40% celotne tonaže. Zaradi tega so tovarne, ki proizvajajo H2SO4, zgrajene poleg tovarn, ki proizvajajo gnojila. To so amonijev sulfat, superfosfat itd. Med njihovo proizvodnjo se žveplova kislina vzame v čisti obliki (100% koncentracija). Za proizvodnjo tone amofosa ali superfosfata boste potrebovali 600 litrov H2SO4. Ta gnojila se v večini primerov uporabljajo v kmetijstvo.
• H2SO4 se uporablja za proizvodnjo eksploziva.
• Čiščenje naftnih derivatov. Za pridobivanje kerozina, bencina in mineralnih olj je potrebno čiščenje ogljikovodikov, ki se pojavi z uporabo žveplove kisline. Ta industrija v procesu rafiniranja nafte za čiščenje ogljikovodikov »vzame« kar 30 % svetovne tonaže H2SO4. Poleg tega se z žveplovo kislino poveča oktansko število goriva, med proizvodnjo nafte pa se obdelajo vrtine.
• V metalurški industriji. Žveplovo kislino v metalurgiji uporabljajo za odstranjevanje vodnega kamna in rje z žice in pločevine ter za obnovo aluminija pri proizvodnji barvnih kovin. Pred premazovanjem kovinskih površin z bakrom, kromom ali nikljem površino jedkamo z žveplovo kislino.
• Pri proizvodnji zdravil.
• Pri proizvodnji barv.
• V kemični industriji. V proizvodnji se uporablja H2SO4 detergenti, etilnega sredstva, insekticidov itd., brez tega pa ti procesi niso mogoči.
• Za pridobivanje drugih znanih kislin, organskih in anorganske spojine, ki se uporablja v industrijske namene.

Soli žveplove kisline in njihova uporaba

Najbolj pomembne soližveplova kislina:

• Glauberjeva sol Na2SO4 · 10H2O (kristalni natrijev sulfat). Obseg njegove uporabe je precej obsežen: proizvodnja stekla, sode, v veterini in medicini.
• Barijev sulfat BaSO4 se uporablja pri proizvodnji gume, papirja in bele mineralne barve. Poleg tega je v medicini nepogrešljiv za fluoroskopijo želodca. Uporablja se za pripravo "barijeve kaše" za ta postopek.
• Kalcijev sulfat CaSO4. V naravi ga najdemo v obliki sadre CaSO4 · 2H2O in anhidrita CaSO4. Gips CaSO4 · 2H2O in kalcijev sulfat se uporabljata v medicini in gradbeništvu. Pri segrevanju sadre na temperaturo 150 - 170 °C pride do delne dehidracije, posledica pa je žgana sadra, ki jo poznamo kot alabaster. Z mešanjem alabastra z vodo do konsistence testa se masa hitro strdi in spremeni v nekakšen kamen. Ta lastnost alabastra se aktivno uporablja v gradbena dela: Iz njega izdelujejo odlitke in kalupe. Pri ometnih delih je alabaster nepogrešljiv kot vezivo. Bolniki v oddelkih za travme dobijo posebne pritrdilne trde povoje - narejene so na osnovi alabastra.
• Železov sulfat FeSO4 · 7H2O se uporablja za pripravo črnila, impregnacijo lesa in tudi v kmetijskih dejavnostih za uničevanje škodljivcev.
• Alum KCr(SO4)2 · 12H2O, KAl(SO4)2 · 12H2O itd. se uporabljajo v proizvodnji barv in usnjarski industriji (strojenje usnja).
• Mnogi od vas poznajo bakrov sulfat CuSO4 · 5H2O iz prve roke. Je aktiven pomočnik v kmetijstvu v boju proti rastlinskim boleznim in škodljivcem - vodna raztopina CuSO4 · 5H2O obdelamo z žitom in poškropimo rastline. Uporablja se tudi za pripravo nekaterih mineralnih barv. In v vsakdanjem življenju se uporablja za odstranjevanje plesni s sten.
• Aluminijev sulfat – uporablja se v celulozni in papirni industriji.

Žveplova kislina v razredčeni obliki se uporablja kot elektrolit v svinčenih baterijah. Poleg tega se uporablja za proizvodnjo detergentov in gnojil. Toda v večini primerov je v obliki oleuma - to je raztopina SO3 v H2SO4 (lahko najdete tudi druge formule oleuma).

Neverjetno dejstvo! Oleum je kemično bolj aktiven kot koncentrirana žveplova kislina, a kljub temu ne reagira z jeklom! Zaradi tega ga je lažje transportirati kot samo žveplovo kislino.

Obseg uporabe "kraljice kislin" je resnično obsežen in težko je govoriti o vseh načinih uporabe v industriji. Uporablja se tudi kot emulgator v prehrambeni industriji, za čiščenje vode, pri sintezi eksplozivov in v številne druge namene.

Zgodovina žveplove kisline

Kdo od nas ni vsaj enkrat slišal za bakrov sulfat? Torej so ga preučevali že v starih časih in v nekaterih delih se je začelo nova doba znanstveniki so razpravljali o izvoru vitriola in njihovih lastnostih. Vitriol sta preučevala grški zdravnik Dioskorid in rimski raziskovalec narave Plinij starejši ter v svojih delih pisala o poskusih, ki sta jih izvajala. V medicinske namene je starodavni zdravnik Ibn Sina uporabljal različne vitriolne snovi. O uporabi vitriola v metalurgiji so razpravljali v delih alkimistov Stara Grčija Zosima iz Panopolisa.

Prvi način pridobivanja žveplove kisline je postopek segrevanja kalijevega galuna, o čemer obstajajo podatki v alkimistični literaturi 13. stoletja. Takrat alkimisti še niso poznali sestave galuna in bistva procesa, a že v 15. st. kemična sintezažveplovo kislino začeli namensko preučevati. Postopek je bil naslednji: alkimisti so mešanico žvepla in antimonovega (III) sulfida Sb2S3 obdelali s segrevanjem z dušikovo kislino.

V srednjem veku v Evropi so žveplovo kislino imenovali "vitriolovo olje", nato pa se je ime spremenilo v vitriol kislino.

V 17. stoletju je Johann Glauber pridobil žveplovo kislino s sežiganjem kalijevega nitrata in naravnega žvepla v prisotnosti vodne pare. Kot rezultat oksidacije žvepla s solitrom je nastal žveplov oksid, ki je reagiral z vodno paro, kar je povzročilo tekočino z oljnato konsistenco. To je bilo vitriolovo olje in to ime za žveplovo kislino obstaja še danes.

Farmacevt iz Londona Ward Joshua je uporabil ta reakcija Za industrijske proizvodnježveplove kisline, vendar je bila v srednjem veku njena poraba omejena na nekaj deset kilogramov. Področje uporabe je bilo ozko: za alkimistične poskuse, čiščenje plemenitih kovin in v farmaciji. Koncentrirano žveplovo kislino v majhnih količinah so uporabljali pri izdelavi posebnih vžigalic, ki so vsebovale bertolitno sol.

Vitriolna kislina se je v Rusiji pojavila šele v 17. stoletju.

V Birminghamu v Angliji je John Roebuck leta 1746 prilagodil zgornjo metodo za proizvodnjo žveplove kisline in začel proizvodnjo. Hkrati je uporabil trpežne velike svinčene komore, ki so bile cenejše od steklenih posod.

Ta metoda se je v industriji obdržala skoraj 200 let, v komorah pa so pridobivali 65% žveplovo kislino.

Čez nekaj časa, English Glover in francoski kemik Gay-Lussac je izboljšal sam postopek in žveplovo kislino so začeli pridobivati ​​s koncentracijo 78%. Toda takšna kislina ni bila primerna za proizvodnjo na primer barvil.

V začetku 19. stoletja so odkrili nove metode za oksidacijo žveplovega dioksida v žveplov anhidrid.

Sprva so to naredili z dušikovimi oksidi, nato pa so kot katalizator uporabili platino. Ti dve metodi oksidacije žveplovega dioksida sta bili še izboljšani. Oksidacija žveplovega dioksida na platini in drugih katalizatorjih je postala znana kot kontaktna metoda. In oksidacija tega plina z dušikovimi oksidi se imenuje dušikova metoda za proizvodnjo žveplove kisline.

Britanski trgovec z ocetno kislino Peregrine Philips je šele leta 1831 patentiral ekonomičen postopek za proizvodnjo žveplovega oksida (VI) in koncentrirane žveplove kisline in prav to metodo svet danes pozna kot kontaktno metodo za njeno proizvodnjo.

Proizvodnja superfosfata se je začela leta 1864.

V osemdesetih letih devetnajstega stoletja je v Evropi proizvodnja žveplove kisline dosegla 1 milijon ton. Glavni proizvajalki sta bili Nemčija in Anglija, ki sta proizvedli 72% celotne količine žveplove kisline na svetu.

Prevoz žveplove kisline je delovno intenziven in odgovoren podvig.

Žveplova kislina spada v razred nevarnih kemikalije, in ob stiku s kožo povzroči hude opekline. Poleg tega lahko pri ljudeh povzroči kemično zastrupitev. Če pri transportu ne upoštevamo določenih pravil, lahko žveplova kislina zaradi svoje eksplozivnosti povzroči veliko škodo tako ljudem kot okolju.

Žveplova kislina je razvrščena v razred nevarnosti 8 in jo morajo prevažati posebej usposobljeni in usposobljeni strokovnjaki. Pomemben pogoj dostava žveplove kisline - skladnost s posebej razvitimi pravili za prevoz nevarnega blaga.

Pošiljanje s cestnim prevozom izvaja po naslednjih pravilih:

1. Za prevoz so izdelani posebni zabojniki iz posebne jeklene zlitine, ki ne reagira z žveplovo kislino ali titanom. Takšne posode ne oksidirajo. Nevarno žveplovo kislino prevažajo v posebnih cisternah za kemikalije žveplove kisline. Razlikujejo se po zasnovi in ​​so izbrani za prevoz glede na vrsto žveplove kisline.
2. Pri prevozu kadeče kisline se vzamejo specializirani izotermični termosi, v katerih se shrani kemijske lastnosti kislino vzdržujemo pri zahtevani temperaturi.
3. Če se prevaža navadna kislina, se izbere rezervoar za žveplovo kislino.
4. Prevoz žveplove kisline po cesti, kot so dimna, brezvodna, koncentrirana, za baterije, rokavice, se izvaja v posebnih zabojnikih: rezervoarjih, sodih, zabojnikih.
5. Prevoz nevarnega blaga lahko opravljajo samo vozniki, ki imajo potrdilo ADR.
6. Čas potovanja je brez omejitev, saj se morate med prevozom strogo držati dovoljene hitrosti.
7. Med prevozom je zgrajena posebna pot, ki naj poteka mimo obvoznih krajev velik grozd ljudi in proizvodnih zmogljivosti.
8. Prevoz mora imeti posebne oznake in znake za nevarnost.

Nevarne lastnosti žveplove kisline za ljudi

Žveplova kislina je povečana nevarnost Za človeško telo. Njegov toksični učinek se ne pojavi samo ob neposrednem stiku s kožo, temveč ob vdihavanju njegovih hlapov, ko se sprošča žveplov dioksid. Nevarni učinki vključujejo:

• Dihalni sistem;
• koža;
• Sluznice.

Zastrupitev telesa lahko poveča arzen, ki je pogosto vključen v žveplovo kislino.

Pomembno! Kot veste, se ob stiku kisline s kožo pojavijo hude opekline. Nič manj nevarna ni zastrupitev s hlapi žveplove kisline. Varna doza žveplove kisline v zraku je le 0,3 mg na 1 kvadratni meter.

Če pride žveplova kislina na sluznico ali kožo, se pojavi huda opeklina, ki se ne celi dobro. Če je opeklina velikega obsega, žrtev razvije opeklinsko bolezen, ki lahko povzroči celo smrt, če kvalificirana medicinska oskrba ni zagotovljena pravočasno.

Pomembno! Za odraslega je smrtni odmerek žveplove kisline le 0,18 cm3 na 1 liter.

Seveda "izkusite sami" toksičen učinek kisline v običajno življenje problematično. Najpogosteje se zastrupitev s kislino pojavi zaradi zanemarjanja industrijskih varnostnih ukrepov pri delu z raztopino.

Zaradi tehničnih težav pri delu ali malomarnosti lahko pride do množične zastrupitve s hlapi žveplove kisline in pride do množičnega izpusta v ozračje. Da bi preprečili takšne situacije, delujejo posebne službe, katerih naloga je spremljati delovanje proizvodnje, kjer se uporablja nevarna kislina.

Katere simptome opazimo pri zastrupitvi z žveplovo kislino?

Če je bila kislina zaužita:

• Bolečine v predelu prebavnih organov.
• Slabost in bruhanje.
• Nenormalno gibanje črevesja kot posledica hudih črevesnih motenj.
• Močno izločanje sline.
• Zaradi toksičnih učinkov na ledvice urin postane rdečkast.
• Otekanje grla in žrela. Pojavi se piskajoče dihanje in hripavost. To lahko vodi do smrtni izid od zadušitve.
• Na dlesnih se pojavijo rjave lise.
• Koža postane modra.

Ko je koža opečena, lahko pride do vseh zapletov, značilnih za opeklinsko bolezen.

V primeru zastrupitve s hlapi opazimo naslednjo sliko:

• Opeklina sluznice oči.
• krvavitev iz nosu.
• Opekline sluznice dihalnih poti. V tem primeru žrtev doživi hudo bolečino.
• Otekanje grla s simptomi zadušitve (pomanjkanje kisika, koža postane modra).
• Če je zastrupitev huda, lahko pride do slabosti in bruhanja.

Pomembno vedeti! Zastrupitev s kislino po zaužitju je veliko nevarnejša od zastrupitve zaradi vdihavanja hlapov.

Prva pomoč in terapevtski postopki pri poškodbah z žveplovo kislino

Pri stiku z žveplovo kislino postopajte kot sledi:

• Najprej pokliči reševalno vozilo. Če tekočina pride v notranjost, sperite želodec s toplo vodo. Po tem boste morali popiti 100 gramov sončničnega ali oljčnega olja v majhnih požirkih. Poleg tega morate pogoltniti kos ledu, piti mleko ali žgano magnezijo. To je treba storiti, da se zmanjša koncentracija žveplove kisline in ublaži človeško stanje.
• Če kislina pride v oči, jih morate sprati s tekočo vodo in nato nakapati z raztopino dikaina in novokaina.
• Če kislina pride na kožo, opečeno mesto dobro sperite pod tekočo vodo in ovijte s sodo. Morate izpirati približno 10-15 minut.
• V primeru zastrupitve s hlapi morate iti na svež zrak, prizadete sluznice pa tudi izperite z vodo, ko je na voljo.

V bolnišničnem okolju bo zdravljenje odvisno od območja opekline in stopnje zastrupitve. Lajšanje bolečin se izvaja samo z novokainom. Da bi se izognili razvoju okužbe na prizadetem območju, je bolniku predpisan tečaj antibiotične terapije.

V primeru želodčne krvavitve se daje plazma ali transfuzija krvi. Vir krvavitve je mogoče odstraniti kirurško.

1. Žveplova kislina se v naravi pojavlja v 100 % čisti obliki. Na primer, v Italiji, na Siciliji, v Mrtvem morju lahko vidite edinstven pojav - žveplova kislina pronica naravnost z dna! In to se zgodi: pirit iz zemeljska skorja V tem primeru služi kot surovina za nastanek. Ta kraj se imenuje tudi jezero smrti in celo žuželke se bojijo leteti blizu njega!
2. Po velikih izbruhih vulkanov v zemeljsko ozračje pogosto najdemo kapljice žveplove kisline in v takih primerih lahko prinese "krivec". negativne posledice okolju in povzroča resne podnebne spremembe.
3. Žveplova kislina je aktivni absorbent vode, zato se uporablja kot sušilo za pline. V starih časih so to kislino, da bi preprečili rosenje notranjih oken, vlivali v kozarce in jih postavljali med stekla okenskih odprtin.
4. Žveplova kislina je glavni povzročitelj kislega dežja. Glavni razlog nastanek kislega dežja - onesnaženje zraka z žveplovim dioksidom, pri raztapljanju v vodi pa tvori žveplovo kislino. Žveplov dioksid pa se sprošča pri zgorevanju fosilnih goriv. V kislem dežju študiral čez zadnja leta, vsebina se je povečala dušikova kislina. Razlog za ta pojav je zmanjšanje emisij žveplovega dioksida. Kljub temu ostaja glavni povzročitelj kislega dežja žveplova kislina.

Ponujamo vam video izbor zanimivi poskusi z žveplovo kislino.

Oglejmo si reakcijo žveplove kisline, ko jo vlijemo v sladkor. V prvih sekundah vstopa žveplove kisline v bučko s sladkorjem zmes potemni. Po nekaj sekundah snov postane črna. Potem se zgodi tisto najbolj zanimivo. Masa začne hitro rasti in plezati iz bučke. Izhod je ponosna snov, podobna porozni oglje, ki presega prvotno prostornino za 3-4 krat.

Avtor videoposnetka predlaga primerjavo reakcije Coca-Cole z klorovodikova kislina in žveplovo kislino. Ko se Coca-Cola zmeša s klorovodikovo kislino, ni opaziti nobenih vizualnih sprememb, ko pa Coca-Cola zmeša z žveplovo kislino, začne Coca-Cola vreti.

Zanimivo interakcijo lahko opazimo, ko pride žveplova kislina v stik s toaletnim papirjem. Toaletni papir je narejen iz celuloze. Ko kislina zadene molekulo celuloze, se ta takoj razgradi in sprosti prosti ogljik. Podobno zoglenitev lahko opazimo, ko kislina pride v stik z lesom.

Dodamo v bučko s koncentrirano kislino majhen košček kalij V prvi sekundi se sprosti dim, nato pa se kovina takoj razplamti, vname in eksplodira ter se razbije na koščke.

V naslednjem poskusu, ko žveplova kislina zadene vžigalico, se vname. V drugem delu poskusa potopimo aluminijasto folijo z acetonom in vžigalico. Folija se takoj segreje, sprošča ogromno dima in njegovo popolno raztapljanje.

Pri dodajanju opazimo zanimiv učinek soda bikarbona v žveplovo kislino. Soda se takoj obarva rumena. Reakcija poteka s hitrim vrenjem in povečanjem prostornine.

Močno odsvetujemo izvajanje vseh zgoraj naštetih poskusov doma. Žveplova kislina je zelo agresivna in strupena snov. Takšne poskuse je treba izvajati v posebnih prostorih, opremljenih s prisilnim prezračevanjem. Plini, ki se sproščajo pri reakcijah z žveplovo kislino, so zelo strupeni in lahko povzročijo poškodbe dihalnih poti in zastrupitev telesa. Poleg tega se podobni poskusi izvajajo z osebno zaščitno opremo za kožo in dihala. Poskrbite zase!