Användning av svavelsyra

Svavelsyra, även kallad vätesulfat, är en kemisk substans med formeln H₂SW₄, används ofta i industrin och med ett högt experimentellt värde. Det är en av Starkare syror, eftersom de är en diprotinsyra i lösning.

Svavelsyras historia

De tidiga alkemisterna kände till svavelsyra H₂SW_4. Den framställdes genom upphettning av naturliga sulfater vid hög temperatur och upplösning av svaveltioxid SO₃ bildas på detta sätt.

På 1400-talet fick Basilio Valentín det genom att destillera järnsulfat med sand. Det vanliga namnet för järnsulfat, FeSO₄* 7H₂Eller så var det "Järnvitriol", och den oljeaktiga produkten som erhölls från den kallades "Vitriol Oil", namn som fortfarande används.

Det första framgångsrika erhållet av svavelsyra i industriell skala utfördes 1740 av Ward i England. Svavel S och kaliumnitrat (nitro) brändes i en behållare suspenderad i en stor glasglob delvis fylld med vatten. Sedan ersattes glaskamrarna med blykablar och 1793 sågs det att svaveldioxid var oxiderades under processen genom påverkan av kväveoxider som bildades av nitrat anställd.

Så småningom infördes modifieringar i metoden som tenderar att sänka kostnaden för produktion och för att förbättra produktens kvalitet, och i början av XIX-talet blev tillverkningen Fortsätt. Förfarandet, kallat "Lead Chamber Method", fortsätter att användas idag.

Fysikaliska egenskaper hos svavelsyra

Rent vätesulfat är en färglös oljig vätska, densitet 1,84 g / cm³ vid 15 ° C. Den fryser vid 10,5 ° C, vilket ger en färglös kristallin fast substans. Vid uppvärmning avger den rök, eftersom den sönderdelas i vatten och svaveltrioxid, men ångorna innehåller en högre molfraktion av trioxid än vatten.

Följaktligen minskar vätskans sammansättning i H₂SW₄ och temperaturen stiger tills en blandning av konstant kokpunkt bildas, som kokar vid 338 ° C. Konstant kokpunkt syra innehåller 98,33% H₂SW_4.

Svavelsyras egenskaper och kemiska egenskaper

Upplösningsvärme

Svavelsyra blandas med vatten i alla proportioner. Beredningen av utspädd svavelsyra måste dock utföras med försiktighet, eftersom blandning av Koncentrerad med vatten avges en betydande mängd värme och uppgår till 17 750 kalorier när de löses upp en mol av H₂SW₄ i vatten.

Av denna anledning måste den koncentrerade syran alltid tillsättas vattnet i små portioner, under kontinuerlig omrörning, så att allt vatten och inte en liten del av det absorberar den utvecklade värmen; annars räcker det för att omvandla vattnet till ånga och sprida den koncentrerade och heta syran i alla riktningar.

Instabilitet

Vid uppvärmning vätesulfat H₂SW₄ dissocieras i svaveltrioxid och vatten:

H₂SW₄ -> SÅ₃ + H₂ELLER

Vid kokpunkten, 338 ° C, är den 30% dissocierad; vid 420 ° C är dissociationen nästan fullständig. När den blinkar glödhet, t.ex. genom att droppa den på glödande järn, sönderdelas den helt i vatten, svaveldioxid och syre.

Uttorkande verkan

Svavelsyra H₂SW₄kombinerar kraftigt med vatten, vilket ger en serie hydrater, av vilka det mest kända är monohydratet H₂SW₄* H₂ELLER. Denna reaktion med vatten är så uttalad att svavelsyra inte bara tar bort vatten från materialet som innehåller det utan med Det tar också ofta bort väte och syre från föreningarna, särskilt om de innehåller dessa element i samma proportion som de kommer att vara i vatten, H₂ELLER.

Således består papper och trä för det mesta av cellulosa, (C₆H₁₀ELLER₅) x och socker (C₁₂H₂₂ELLER₁₁), de char i närvaro av koncentrerad svavelsyra, släpps kol:

C₁₂H₂₂ELLER₁₁ -> 12C + 11H₂ELLER

Denna uttorkande verkan av svavelsyra används för att torka ut gaser (som inte reagerar med den), och för att avlägsna vatten i många kemiska reaktioner, såsom nitrering, vid tillverkning av färgämnen och sprängämnen.

Oxiderande åtgärder

Varm, koncentrerad svavelsyra är ett oxidationsmedel. Deltar aktivt i REDOX-reaktioner som ökar oxidationstillståndet för ett känsligt element.

Exempel på användningar av svavelsyra

Svavelsyra H₂SW₄ den används i stora mängder i många industrier. I krigstider förbrukar ammunitionsindustrin det långt över den nuvarande konsumtionen, medan andra industrier av fredlig natur minskar det under det normala.

1.- Gödselmedel: Svavelsyra H₂SW₄ används för att producera ammoniumsulfat (NH₄)₂SW₄ och superfosfater.

2.- Oljeraffinering: Svavelsyra H₂SW₄ Den används för att avlägsna föroreningar från olika petroleumprodukter, såsom bensin, fotogen (olja för belysning), lösningsmedel etc. i annat fall missfärgar föroreningar produkter, orsakar vaxartade avlagringar i flytande bränslen och smörjmedel och obehaglig lukt i andra.

3.- Kemisk tillverkning: Svavelsyra H₂SW₄ Det används för att tillverka andra syror, såsom saltsyra och salpetersyra, och sulfater av metaller. Det används också vid tillverkning av natriumkarbonat Na₂CO₃ och etrar.

4.- Tillverkning av färgämnen och läkemedel: Svavelsyra H används₂SW₄ för att erhålla produkter som härrör från koltjära, såsom färgämnen, droger och desinfektionsmedel.

5.- Strippning: Stålytan rengörs från rost genom att doppa den i ett bad med svavelsyra innan den beläggs med emalj, tenn eller zink.

6.- Metallurgi: Vissa metaller erhålls genom elektrolys av lösningar av deras sulfater. Andra renas genom elektrolys med den orena metallen som anod och svavelsyra som elektrolyt, medan den rena metallen avsätts på katoden.

7.- Färger och pigment: Många av pigmenten som används i färg är sulfater.

8.- Olika applikationer: Svavelsyra används vid tillverkning av tyger, plast, sprängämnen, ackumulatorer och andra produkter.

9.- Som en dehydrator: I organiska syntesreaktioner används koncentrerad svavelsyra för att avlägsna eller assimilera vattenmolekylerna så att de inte återintegreras i processen.

10.- Som oxideringsmedel: Vid kemiska reaktioner används svavelsyra också för att modifiera oxidationstillståndet för ett deltagande element, från reaktanterna till produkterna.