Употреба сумпорне киселине

Сумпорна киселина, која се назива и водоник-сулфат, је хемијска супстанца формуле Х.₂СВ₄, широко коришћена у индустрији и са високом експерименталном вредношћу. То је један од Јаче киселине, као дипротична киселина када је у решењу.

Историја сумпорне киселине

Рани алхемичари су познавали сумпорну киселину Х.₂СВ_4. Припремљен је загревањем природних сулфата на високој температури и растварањем сумпорног триоксида СО₃ тако формиран.

У 15. веку, Басилио Валентин га је добио дестилишући железов сулфат песком. Уобичајени назив за гвоздени сулфат, ФеСО₄* 7Х₂Или је било "Гвоздени витриол", а назван је уљни производ који је од њега добијен "Витриол уље", име које се и даље користи.

Прво успешно добијање сумпорне киселине у индустријским размерама извео је 1740. године Вард у Енглеској. Сумпор и калијум-нитрат (нитро) изгорели су у посуди обешеној у велику стаклену куглу делимично напуњену водом. Тада су стаклене коморе замењене оловним, а 1793. године се видело да је сумпор-диоксид оксидована током процеса услед утицаја азотних оксида који су настали из нитрата запослени.

У метод су уведене мало по мало модификације, које теже смањењу трошкова производње и побољшању квалитета производа, а почетком КСИКС века производња је постала настави. Поступак, тзв „Метода водеће коморе“, наставља да се користи и данас.

Физичка својства сумпорне киселине

Чисти водоник-сулфат је безбојна уљаста течност, густина 1,84 г / цм³ на 15 ° Ц. Смрзава се на 10,5 ° Ц, дајући безбојну кристалну чврсту супстанцу. При загревању емитује испарења, јер се разлаже на воду и сумпорни триоксид, али испарења садрже већи молски удео триоксида од воде.

Сходно томе, састав течности се смањује у Х.₂СВ₄ а температура расте док се не створи смеша са константном тачком кључања која кључа на 338 ° Ц. Киселина са сталном тачком кључања садржи 98,33% Х.₂СВ_4.

Карактеристике и хемијске особине сумпорне киселине

Топлина растварања

Сумпорна киселина меша се са водом у свим пропорцијама. Међутим, припрема разблажене сумпорне киселине мора се изводити пажљиво, већ приликом мешања киселине Концентрован са водом, одаје се знатна количина топлоте која у раствореном стању износи 17750 калорија један мол Х.₂СВ₄ у води.

Из тог разлога, концентрована киселина се увек мора додавати води у малим оброцима, уз непрестано мешање, тако да сва вода, а не мали део ње, упије развијену топлоту; у супротном, ово ће бити довољно за претварање воде у пару и ширење концентроване и вруће киселине у свим правцима.

Нестабилност

Када се загрева, водоник-сулфат Х.₂СВ₄ дисоцира на сумпор-триоксид и воду:

Х.₂СВ₄ -> ПА₃ + Х₂ИЛИ

На тачки кључања, 338 ° Ц, дисоцира се за 30%; на 420 ° Ц дисоцијација је готово завршена. Када се бљесне усијано, на пример капањем на усијано гвожђе, потпуно се распада на воду, сумпор-диоксид и кисеоник.

Дехидратационо дејство

Сумпорна киселина Х.₂СВ₄снажно се комбинује са водом, дајући низ хидрата, од којих је најпознатији монохидрат Х.₂СВ₄* Х.₂ИЛИ. Ова реакција са водом је толико изражена да сумпорна киселина не само да уклања воду из материјала који је садрже, већ и са Такође често уклања водоник и кисеоник из једињења, посебно ако садрже ове елементе у истом пропорцији у којој ће бити вода, Х.₂ИЛИ.

Дакле, папир и дрво, које већим делом чине целулоза, (Ц.₆Х.₁₀ИЛИ₅) х и шећер (Ц.₁₂Х.₂₂ИЛИ₁₁), они угљенисају у присуству концентроване сумпорне киселине, пуштајући угаљ:

Ц.₁₂Х.₂₂ИЛИ₁₁ -> 12Ц + 11Х₂ИЛИ

Ово дехидратационо дејство сумпорне киселине користи се за исушивање гасова (који са њом не реагују), и за уклањање воде у многим хемијским реакцијама, попут нитрирања, приликом прављења боја и експлозива.

Оксидирајуће дејство

Врућа, концентрована сумпорна киселина је оксиданс. Активно учествује у РЕДОКС реакцијама повећавајући оксидационо стање осетљивог елемента.

Примери употребе сумпорне киселине

Сумпорна киселина Х.₂СВ₄ користи се у великим количинама у многим индустријама. У ратно доба индустрија муниције троши је далеко изнад тренутне потрошње, док је у осталим индустријама мирне природе смањује испод нормалне.

1.- Ђубрива: Сумпорна киселина Х.₂СВ₄ користи се за производњу амонијум-сулфата (НХ₄)₂СВ₄ и суперфосфати.

2.- Прераду нафте: Сумпорна киселина Х.₂СВ₄ Користи се за уклањање нечистоћа из различитих нафтних деривата, као што су бензин, керозин (уље за осветљење), растварачи итд.; у супротном, нечистоће боје производе, узрокују таложење воска у течним горивима и мазивима и непријатне мирисе у другима.

3.- Хемијска производња: Сумпорна киселина Х.₂СВ₄ Од њега се праве друге киселине, као што су хлороводонична и азотна, и сулфати метала. Такође се користи у производњи натријум-карбоната На₂ЦО₃ и Етери.

4.- Производња боја и лекова: Користи се сумпорна киселина Х.₂СВ₄ за добијање производа добијених од катрана угља, као што су бојила, лекови и дезинфицијенси.

5.- Скидање челика: Површина челика се чисти од рђе потапањем у купку сумпорне киселине, пре него што се премаже емајлом, лимом или цинком.

6.- Металургија: Поједини метали се добијају електролизом раствора њихових сулфата. Други се пречишћавају електролизом, користећи нечисти метал као аноду и сумпорну киселину као електролит, док се чисти метал таложи на катоди.

7.- Боје и пигменти: Многи пигменти који се користе у бојама су сулфати.

8.- Разне апликације: Сумпорна киселина се користи у производњи тканина, пластике, експлозива, акумулатора и других производа.

9.- Као дехидратор: У реакцијама органске синтезе, концентрована сумпорна киселина се користи за уклањање или асимилацију молекула воде, тако да се они не интегришу у процес.

10.- Као оксиданс: У хемијским реакцијама сумпорна киселина се такође користи за модификовање оксидационог стања елемента који учествује, од реактаната до производа.