Серная кислота
-
Физические свойства серной кислоты
- Серная кислота (H2SO4) — вязкая жидкость без цвета и запаха, растворимая в воде.
- Чистая серная кислота не образуется в природе из-за сильного сродства к водяному пару.
- Концентрированная серная кислота обладает высокой коррозионной активностью и обезвоживающими свойствами.
-
Химические свойства серной кислоты
- Серная кислота является сильной кислотой, диссоциирует на HSO−4 и SO2−4.
- Концентрированная серная кислота обезвоживает многие вещества, такие как сахар и крахмал.
- Серная кислота вступает в реакции с большинством оснований, образуя сульфаты или бисульфаты.
- Серная кислота может вытеснять более слабые кислоты из их солей.
-
Применение серной кислоты
- Серная кислота используется в производстве удобрений, переработке полезных ископаемых, нефтепереработке и очистке сточных вод.
- Она также применяется в бытовых кислотных очистителях стоков, свинцово-кислотных аккумуляторах и чистящих средствах.
-
Производство серной кислоты
- Серную кислоту получают путем растворения триоксида серы в воде.
- Существуют различные методы производства, включая контактный процесс и процесс в свинцовой камере.
-
Опасности и меры предосторожности
- Серная кислота может вызвать серьезные химические ожоги и вторичные термические ожоги.
- Разбавленная серная кислота менее опасна, но требует осторожности при обращении.
- Серная кислота редко встречается в природе в безводном виде, но образуется при окислении сульфидных минералов.
-
Получение и свойства серной кислоты
- Серная кислота образуется при окислении пирита железом(III).
- В ARD, полученном в результате этого процесса, значения рН ниже нуля.
- Серная кислота используется морскими видами и в стратосфере.
-
Производство серной кислоты
- Серную кислоту получают из серы, кислорода и воды.
- Процесс включает сжигание серы, окисление диоксида серы и гидратацию триоксида серы.
- Существуют альтернативные методы, такие как метабисульфитный и электробромный.
-
Использование серной кислоты
- Серная кислота является важным химическим сырьем.
- Используется в удобрениях, моющих средствах, красителях, фармацевтических препаратах и других отраслях.
- Применяется в производстве фосфорной кислоты и сульфата аммония.
-
Промышленное применение
- Серная кислота используется в сталелитейной промышленности для удаления ржавчины.
- Применяется в качестве катализатора и электролита в свинцово-кислотных батареях.
- Используется в нефтепереработке и для обезвоживания различных сахаров.
-
Бытовое использование
- Серная кислота в высоких концентрациях используется в бытовых кислотных очистителях канализации.
- Применяется для удаления жира, волос и бумаги.
-
История
- Изучение купоросов началось в древности.
- Шумеры классифицировали купоросы по цвету.
-
Происхождение и свойства купороса
- Обсуждался в работах Диоскорида, Плиния Старшего и Галена.
- Использовался в металлургии и медицине.
-
Средневековые исламские химики
- Джабир ибн Хайян, ар-Рази, Ибн Сина и другие включали купорос в свои классификации полезных ископаемых.
- Ар-Рази, возможно, приготовил серную кислоту.
-
Европейские алхимики
- Винсент из Бове, Альберт Великий и псевдо-Гебер называли серную кислоту «купоросным маслом».
- Первые упоминания в европейских произведениях появляются в XIII веке.
-
Получение серной кислоты
- В 16 веке известен способ получения «серного масла под колоколом».
- Иоганн Глаубер улучшил метод, добавив селитру.
- В 1736 году Джошуа Уорд начал первое крупномасштабное производство серной кислоты.
-
Процесс в свинцовой камере
- В 1746 году Джон Робак адаптировал метод для производства в свинцовых камерах.
- Процесс оставался стандартом до 1831 года.
-
Дистилляция пирита
- В 18 веке пирит нагревали для получения сульфата железа и триоксида серы.
- Процесс был дорогим и не получил широкого распространения.
-
Контактный процесс
- В 1831 году Перегрин Филлипс запатентовал контактный процесс.
- Сегодня почти вся серная кислота производится этим методом.
-
Безопасность
- Серная кислота вызывает сильные ожоги и коррозию.
- При обращении с ней следует использовать средства защиты.
- Приготовление разбавленной кислоты требует осторожности из-за выделения тепла.
-
Процесс таяния льда
- Лед тает в результате эндотермического процесса
- Растворение кислоты происходит одновременно
- Количество тепла, необходимое для плавления льда, больше, чем выделяемое при растворении кислоты
- Раствор остается холодным после таяния льда
-
Промышленные опасности серной кислоты
- Серная кислота негорюча
- Основные риски: контакт с кожей и вдыхание аэрозолей
- Высокие концентрации аэрозолей вызывают раздражение глаз, дыхательных путей и слизистых оболочек
- Хроническое воздействие аэрозолей приводит к эрозии зубов
- Повторное воздействие паров серной кислоты увеличивает риск рака легких
- В США предел допустимого воздействия (PEL) установлен на уровне 1 мг/м3
-
Прием серной кислоты внутрь
- Прием серной кислоты внутрь приводит к дефициту витамина В12
- Поражается спинной мозг, зрительные нервы, демиелинизация, потеря аксонов и глиоз
-
Правовые ограничения
- Международная торговля серной кислотой регулируется Конвенцией ООН о борьбе против незаконного оборота наркотических средств и психотропных веществ 1988 года
- Серная кислота указана в таблице II конвенции как химическое вещество, часто используемое при незаконном изготовлении наркотических средств или психотропных веществ
-
Дополнительные ресурсы
- Царская водка
- Диэтиловый эфир
- Решение для борьбы с пираньями
- Оксикислота серы
- Отравление серной кислотой
- Рекомендации
- Внешние ссылки
- Международная карточка химической безопасности 0362
- Серная кислота в периодической таблице Менделеева
- Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
- CDC – Серная кислота – Тема NIOSH по безопасности и гигиене труда
- Паспорт безопасности внешних материалов
- Калькуляторы: поверхностное натяжение, плотность, молярность водного раствора серной кислоты
- Бесплатная программа для анализа серной кислоты и титрования
- Технологическая схема производства серной кислоты в свинцовой камере