硫酸的制作

硫酸的制作

硫酸常识

硫酸:分子式h2so4。

用于染料中间体,医药,农药,塑料,化纤,制革,洗浆和颜料,还可用作脱水剂,气体干燥剂。

纯品为无色、无臭、透明的油状液体,呈强酸性。

市售的工业硫酸为无色至微黄色,甚至红棕色。

相对密度:98%硫酸为1.8365(20℃),93%硫酸为1.8276(20℃)。

熔点10.35℃。

沸点338℃。

有很强的吸水能力,与水可以按不同比例混合,并放出大量的热。

为无机强酸,腐蚀性很强。

化学性很活泼,几乎能与所有金属及其氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐,还能和其他无机酸的盐类作用。

在稀释硫酸时,只能注酸入水,切不可注水入酸,以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。

浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。

硫酸

最早制得的酸和被古代利用的酸大概要算醋了。

古人利用空气将发酵的水果汁(实际上就是一种果子酒)氧化来制造醋,即酒被氧化便得到了醋。

不过这种醋不是纯的醋酸,而是一种不纯的很稀的醋酸溶液。

现在,醋酸并不是最重要的酸,最有用的是硫酸、盐酸和硝酸。

实验室一般用石蕊试纸检验酸的存在,酸能将试纸由蓝色变为红色。

古时候制造硫酸的方法是,将硫酸铁放在蒸馏器中蒸馏,得到一种油状物的产品,就是硫酸。

随着对硫酸需要量的增加,开始用铅室法生产硫酸。

所用的原料是硫铁矿,让硫铁矿在铅室中燃烧,与空气反应生成二氧化硫,再用一氧化氮做催化剂(能改变化学反应速率而本身的量和化学性质并不改变的物质),使二氧化硫转化为三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸。

由于铅不与硫酸发生反应,因此铅不会被腐蚀,所以当时考虑用铅室做反应器。

但是生产中所用的铅室很大,需要用很多金属铅建造,成本很高,而且产品硫酸的溶质的质量分数只有82%,不是浓硫酸溶质的质量分数98%,因此铅室法不久就彼淘汰了。

现在生产硫酸的方法是接触法,原料仍然是硫铁矿。

将硫铁矿在空气中氧化生成二氧化硫,再用五氧化二钒、氧化铁和氧化亚铜做催化剂,将二氧化硫氧化为三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸。

所得的硫酸为98%,称为浓硫酸。

浓硫酸是一种强酸,是无色透明的液体,具有很强的腐蚀性。

如果不小心将浓硫酸溅到衣服上,它会立即使衣服的纤维素碳化,在衣服上出现小洞。

浓硫酸有很强的脱水性,把它加到白糖中,糖中的氢原子和氧原子按2∶1的比例(水分子的组成比)脱掉,剩下的是黑色的炭。

硫酸大量用于清洗钢铁的表面。

在钢铁进行冷轧、冷拔和冲压等加工之前,必须清除钢铁表面的氧化铁,否则,在冷轧、冷拔和冲压时氧化铁就可能被压入钢铁中,使钢铁的表面很粗糙,甚至造成废品。

氧化铁的存在也会使轧辊或冲模等工具很快被磨损。

在金属表面镀镍或镀铬时,也要用硫酸清洗金属表面,否则镀层很容易脱落下来。

硫酸还是生产化肥的原料。

把氨通入75%硫酸中,可以生成硫酸铵。

这个反应放出大量的热,这些热量用来将水分蒸发,便可得到硫酸铵晶体。

硫酸铵和尿素都是重要的氮肥。

硫酸也是生产过磷酸钙肥料的原料。

在石油精炼中,要用浓硫酸除去汽油和润滑油中的杂质——硫化物和不饱和碳氢化合物,每精炼1t石油要用24kg浓硫酸。

在有机化工中,硫酸是生产农药敌百虫、以及合成洗涤剂烷基苯磺酸钠的原料。

很多基本有机化工原料如甲酸、草酸、柠檬酸、苯酚、乙酸乙酯也要用硫酸做原料。

在无机化工生产中,硫酸用于生产氢氟酸、铬酸、磷酸、硫酸铜、硫酸铝、硫酸锌、硫酸镍以及钛白粉、立德粉等颜料。

总而言之,在肥料、冶金、石油精炼、农药、炸药、纺织、染料、塑料、油漆、电池、制革、颜料、药品和洗涤剂等工业中,处处都离不开硫酸。

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