Се́рная кислота́ H2SO4 — сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха, с кислым «медным» вкусом. В технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом SO3. Если молярное отношение SO3 : H2O 1 — раствор SO3 в серной кислоте (олеум).
Содержание
Название
Физические и физико-химические свойства
Олеум
Олеум содержит также пиросерные кислоты, получающиеся по реакциям:
Температура кипения водных растворов серной кислоты повышается с ростом ее концентрации и достигает максимума при содержании 98,3 % H2SO4.
Свойства водных растворов серной кислоты и олеума
Содержание % по массе
Плотность при 20 ℃, г/см³
Температура плавления, ℃
Температура кипения, ℃
H2SO4
SO3 (свободный)
10
—
1,0661
−5,5
102,0
20
—
1,1394
−19,0
104,4
40
—
1,3028
−65,2
113,9
60
—
1,4983
−25,8
141,8
80
—
1,7272
−3,0
210,2
98
—
1,8365
0,1
332,4
100
—
1,8305
10,4
296,2
104,5
20
1,8968
−11,0
166,6
109
40
1,9611
33,3
100,6
113,5
60
2,0012
7,1
69,8
118,0
80
1,9947
16,9
55,0
122,5
100
1,9203
16,8
44,7
Температура кипения олеума с увеличением содержания SO3 понижается. При увеличении концентрации водных растворов серной кислоты общее давление пара над растворами понижается и при содержании 98,3 % H2SO4 достигает минимума. С увеличением концентрации SO3 в олеуме, общее давление пара над ним повышается. Давление пара над водными растворами серной кислоты и олеума можно вычислить по уравнению:
величины коэффициентов А и В зависят от концентрации серной кислоты. Пар над водными растворами серной кислоты состоит из смеси паров воды, H2SO4 и SO3, при этом состав пара отличается от состава жидкости при всех концентрациях серной кислоты, кроме соответствующей азеотропной смеси.
С повышением температуры усиливается диссоциация:
Уравнение температурной зависимости константы равновесия:
При нормальном давлении степень диссоциации: 10⁻⁵ (373 К), 2,5 (473 К), 27,1 (573 К), 69,1 (673 К).
Плотность 100%-ной серной кислоты можно определить по уравнению:
С повышением концентрации растворов серной кислоты их теплоемкость уменьшается и достигает минимума для 100%-ной серной кислоты, теплоемкость олеума с повышением содержания SO³ увеличивается.
При повышении концентрации и понижении температуры теплопроводность λ уменьшается:
где С — концентрация серной кислоты, в %.
Химические свойства
Серная кислота — сильный окислитель, особенно при нагревании и в концентрированном виде; окисляет HI и частично HBr до свободных галогенов, углерод до CO2, S — до SO2, окисляет многие металлы (Cu, Hg и др.). При этом серная кислота восстанавливается до SO2, а наиболее сильными восстановителями — до S и H2S. Концентрированная H2SO4 частично восстанавливается водородом, из-за чего не может применяться для его сушки. Разбавленная H2SO4 взаимодействует со всеми металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений левее водорода с его выделением. Окислительные свойства для разбавленной H2SO4 нехарактерны. Серная кислота образует два ряда солей: средние — сульфаты и кислые — гидросульфаты, а также эфиры. Известны пероксомоносерная (или кислота Каро) H2SO5 и пероксодисерная H2S2O8 кислоты.
Серная кислота реагирует также с основными оксидами, образуя сульфат и воду:
На металлообрабатывающих заводах раствор серной кислоты применяют для удаления слоя оксида металла с поверхности металлических изделий, подвергающихся в процессе изготовления сильному нагреванию. Так, оксид железа удаляется с поверхности листового железа действием нагретого раствора серной кислоты:
Применение
Серную кислоту применяют:
Мировое производство серной кислоты ок. 160 млн тонн в год. Самый крупный потребитель серной кислоты — производство минеральных удобрений. На 1 т P₂O₅ фосфорных удобрений расходуется 2,2-3,4 т серной кислоты, а на 1 т (NH₄)₂SO₄ — 0,75 т серной кислоты. Поэтому сернокислотные заводы стремятся строить в комплексе с заводами по производству минеральных удобрений.
Токсическое действие
Исторические сведения
Серная кислота известна с древности, встречаясь в природе в свободном виде, например, в виде озер вблизи вулканов. Возможно, первое упоминание о кислых газах, получаемых при прокаливании квасцов или железного купороса «зеленого камня», встречается в сочинениях, приписываемых арабскому алхимику Джабир ибн Хайяну.
В IX веке персидский алхимик Ар-Рази, прокаливая смесь железного и медного купороса (FeSO4•7H2O и CuSO4•5H2O), также получил раствор серной кислоты. Этот способ усовершенствовал европейский алхимик Альберт Магнус, живший в XIII веке.
В XV веке алхимики обнаружили, что серную кислоту можно получить, сжигая смесь серы и селитры, или из пирита — серного колчедана, более дешевого и распространенного сырья, чем сера. Таким способом получали серную кислоту на протяжении 300 лет, небольшими количествами в стеклянных ретортах. И только в середине 18 столетия, когда было установлено, что свинец не растворяется в серной кислоте, от стеклянной лабораторной посуды перешли к большим промышленным свинцовым камерам.
Дополнительные сведения
Получение серной кислоты
Стандарты
Примечания
Литература
Ссылки
H +
Li +
K +
Na +
NH4 +
Ba 2+
Ca 2+
Mg 2+
Sr 2+
Al 3+
Cr 3+
Fe 2+
Fe 3+
Ni 2+
Co 2+
Mn 2+
Zn 2+
Ag +
Hg 2+
Hg2 2+
Pb 2+
Sn 2+
Cu +
Cu 2+
OH −
P
P
P
—
P
М
Н
М
Н
Н
Н
—
Н
Н
Н
Н
Н
—
—
Н
Н
Н
Н
F −
P
Н
P
P
Р
М
Н
Н
М
Р
Н
Н
Н
Р
Р
М
Р
Р
М
М
Н
Р
Н
Р
Cl −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Н
Р
Н
М
—
Н
Р
Br −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Н
М
Н
М
Р
H
Р
I −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
?
Р
—
Р
Р
Р
Р
Н
Н
Н
Н
М
Н
—
S 2−
P
P
P
P
—
Р
М
Н
Р
—
—
Н
—
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
SO3 2−
P
P
P
P
Р
М
М
М
Н
?
?
М
?
Н
Н
Н
М
Н
Н
Н
Н
?
Н
?
SO4 2−
P
P
P
P
Р
Н
М
Р
Н
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
М
—
Н
Н
Р
Р
Р
NO3 −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
—
Р
—
Р
Р
NO2 −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
?
?
?
?
Р
М
?
?
М
?
?
?
?
?
?
PO4 3−
P
Н
P
P
—
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
?
Н
Н
Н
Н
CO3 2−
М
Р
P
P
Р
Н
Н
Н
Н
—
—
Н
—
Н
Н
—
Н
Н
—
Н
—
—
?
—
CH3COO −
P
Р
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
—
Р
Р
—
Р
Р
Р
Р
Р
Р
М
Р
—
Р
Р
CN −
P
Р
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
?
Н
Н
—
Н
Н
Н
Н
Н
Р
Н
Р
—
—
Н
SiO3 2−
H
Н
P
P
?
Н
Н
Н
Н
?
?
Н
?
?
?
Н
Н
?
?
?
Н
?
?
?
Полезное
Смотреть что такое «Серная кислота» в других словарях:
Серная кислота — – сильная двухосновная кислота, в стандартных условиях представляет собой маслянистую жидкость без цвета и запаха. Неочищенная серная кислота имеет желтоватый или буро желтый цвет. В технике серной кислотой называют ее смеси как с водой,… … Энциклопедия ньюсмейкеров
СЕРНАЯ КИСЛОТА — СЕРНАЯ КИСЛОТА, H2S04, Acidum sulfuri cum. Химически чистая безводная С. к. представляет собой хим. соединение серного ангидрида S03 (81,63%) и воды Н20 (18,37%). Это бесцветная, прозрачная, маслянистая, нелетучая жидкость, сильно… … Большая медицинская энциклопедия
Серная кислота — СЕРНАЯ КИСЛОТА, H2SO4, тяжелая маслянистая жидкость, tкип 296,2°C. Применяется в производстве минеральных удобрений, для получения различных химических веществ, химических волокон, дымообразующих и взрывчатых веществ, красителей, в органическом… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Серная кислота — обладает очень сильными коррозионными свойствами. Она представляет собой плотную маслянистую жидкость, бесцветную (если не содержит примесей), желтую или коричневую (в других случаях). Бурно реагирует с водой, сжигает кожу и большинство… … Официальная терминология
серная кислота — сущ., кол во синонимов: 1 • кислота (171) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
СЕРНАЯ КИСЛОТА — (H2SO4) сильная двухосновная кислота; бесцветная маслянистая жидкость; с водой смешивается во всех отношениях. Концентрированная С. к. реагирует почти со всеми металлами, образуя соли сульфаты. С. к. получают растворением в воде серного ангидрида … Российская энциклопедия по охране труда
СЕРНАЯ КИСЛОТА — (старое название купоросное масло) (H2SО4), токсичная жидкость без цвета и запаха, одна из самых едких известных кислот. Получается путем окисления сернистого газа (SO2) контактным способом. Является одним из основных химических соединений в… … Научно-технический энциклопедический словарь
серная кислота — Регулятор кислотности пищевого продукта, получаемый обжигом серного колчедана с последующим окислением выделяемой двуокиси серы в SO3, содержащий нитратов не более 10 мг/кг, хлоридов не более 50 мг/кг, железа не более 20 мг/кг, свинца не более… … Справочник технического переводчика
серная кислота — H2SO4, сильная двухосновная кислота. Безводная серная кислота бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,8305 г/см3, tпл 10,3°C, tкип 279,6°C. С водой смешивается во всех отношениях. Концентрированная серная кислота реагирует почти со всеми… … Энциклопедический словарь
Обладает выраженным дегидратационным (водоотнимающим) действием. При попадании на кожу или слизистые оболочки приводит к тяжелым ожогам.
Получение
Известны несколько способов получения серной кислоты. Применяется промышленный (контактный) способ, основанный на сжигании пирита, окислении образовавшегося SO2 до SO3 и последующим взаимодействием с водой.
Нитрозный способ получения основан на взаимодействии сернистого газа с диоксидом азота IV в присутствии воды. Он состоит из нескольких этапов:
В окислительной башне смешивают оксиды азота (II) и (IV) с воздухом:
Смесь газов подается в башни, орошаемые 75-ной% серной кислотой, здесь смесь оксидов азота поглощается с образованием нитрозилсерной кислоты:
В ходе гидролиза нитрозилсерной кислоты получают азотистую кислоту и серную:
В упрощенном виде нитрозный способ можно записать так:
Химические свойства
В водном растворе диссоциирует ступенчато.
С солями реакция идет, если в результате выпадает осадок, образуется газ или слабый электролит (вода). Серная кислота, как и многие другие кислоты, способна растворять осадки.
Подчеркну, что реакции разбавленной серной кислоты с железом и хромом не сопровождаются переходом этих элементов в максимальную степень окисления. Они окисляются до +2.
Cu + H2SO4(разб.) ⇸ (реакция не идет, медь не может вытеснить водород из кислоты)
Холодная концентрированная серная кислота пассивирует Al, Cr, Fe, Ni, Be, Co. При нагревании или амальгамировании данных металлов реакция идет.
Обратите особое внимание, что при реакции железа, хрома с концентрированной серной кислотой достигается степень окисления +3. В подобных реакциях с разбавленной серной кислотой (написаны выше) достигается степень окисления +2.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Серная кислота (H2SO4) Формула, свойства, структура и использование
серная кислота (Н2SW4) представляет собой жидкое химическое соединение, маслянистое и бесцветное, растворимое в воде с выделением тепла и вызывающее коррозию металлов и тканей. Обугливает древесину и большинство органических веществ при соприкосновении с ней, но вряд ли это может привести к пожару.
Серная кислота, пожалуй, самая важная из всех тяжелых промышленных химикатов, и ее потребление неоднократно указывалось в качестве показателя общего состояния экономики страны..
Длительное воздействие низких концентраций или кратковременное воздействие высоких концентраций может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья. Безусловно, самое важное использование серной кислоты в промышленности фосфорных удобрений..
Другие важные области применения: нефтепереработка, производство пигментов, травление стали, извлечение цветных металлов и производство взрывчатых веществ, моющих средств, пластмасс, искусственных волокон и фармацевтических препаратов..
Витриоло, история серной кислоты
В средневековой Европе серная кислота была известна алхимикам как купорос, масло купороса или ликер купороса. Он считался наиболее важным химическим веществом и пытался использовать в качестве философского камня.
У шумеров уже был список нескольких видов купороса. Кроме того, Гален, греческий доктор Диоскорид и Плиний Старший, подняли вопрос о медицинском применении..
формула
-Номер Кас: 7664-93-9
Химическая структура
В 2D
3D
черты
Физико-химические свойства
Серная кислота относится к реакционноспособной группе сильных окисляющих кислот.
Реакции с воздухом и водой
— Реакция с водой незначительна, если кислотность не превышает 80-90%, тогда теплота гидролиза является чрезмерной, это может вызвать серьезные ожоги.
воспламеняемость
— Сильные окисляющие кислоты, как правило, не горючи. Они могут ускорить сгорание других материалов, обеспечивая кислородом место сгорания..
— Тем не менее, серная кислота обладает высокой реакционной способностью и способна воспламенить мелкодисперсные горючие материалы при контакте с ними..
— При нагревании выделяет высокотоксичные пары.
— Это взрывоопасно или несовместимо с огромным разнообразием веществ.
— Может подвергаться сильным химическим изменениям при высоких температурах и давлении.
— Может бурно реагировать с водой.
реактивность
— Серная кислота сильно кислотная.
— Реагирует бурно с пентафторидом брома.
— Взрывается с пара-нитротолуолом при 80 ° C.
— Смесь акрилонитрила с концентрированной серной кислотой должна хорошо охлаждаться, в противном случае происходит энергичная экзотермическая реакция.
— Температуру и давление повышают, смешивая в закрытом контейнере серную кислоту (96%) равными порциями с любым из следующих веществ: ацетонитрил, акролеин, 2-аминоэтанол, гидроксид аммония (28%), анилин, н-бутиральдегид, хлорсульфоновая кислота, этилендиамин, этиленамин, эпихлоргидрин, этиленциангидрин, соляная кислота (36%), плавиковая кислота (48,7%), пропиолактон, пропиленоксид, гидроксид натрия, мономер стирола.
— Серная кислота (концентрат) чрезвычайно опасна при контакте с карбидами, броматами, хлоратами, молниеносными материалами, пикратами и порошкообразными металлами.
— Он может вызвать бурную полимеризацию аллилхлорида и экзотермически реагирует с гипохлоритом натрия с образованием газообразного хлора..
— Смешивание хлорной и 98% серной кислот дает HCl.
токсичность
— Серная кислота вызывает коррозию всех тканей организма. Вдыхание паров может привести к серьезным повреждениям легких. Контакт с глазами может привести к полной потере зрения. Контакт с кожей может привести к серьезному некрозу.
— Прием серной кислоты в количестве от 1 чайной ложки до половины унции концентрированного химического вещества может быть фатальным для взрослого человека. Даже несколько капель могут быть смертельными, если кислота попадает в трахею.
— Хроническое воздействие может вызвать трахеобронхит, стоматит, конъюнктивит и гастрит. Могут возникнуть перфорация желудка и перитонит, за которыми может последовать нарушение кровообращения. Сердечно-сосудистый шок часто является непосредственной причиной смерти.
— Люди с хроническими респираторными, желудочно-кишечными или нервными заболеваниями и любыми заболеваниями глаз и кожи подвержены большему риску.
приложений
— Серная кислота является одним из наиболее используемых промышленных химических веществ в мире. Но большинство его применений можно рассматривать как косвенные, участвуя в качестве реагента, а не как ингредиент
— Большая часть серной кислоты превращается в кислоту, расходуемую на производство других соединений, или в виде какого-либо сульфатного остатка.
— Определенное количество продуктов включает серу или серную кислоту, но почти все они являются специальными продуктами небольшого объема..
— Рост спроса на серную кислоту во всем мире обусловлен, в порядке убывания, производством: фосфорной кислоты, диоксида титана, плавиковой кислоты, сульфата аммония, а также при переработке урана и металлургии..
косвенный
— Крупнейшим потребителем серной кислоты является, безусловно, промышленность удобрений. В 2014 году на него приходилось чуть более 58% общего мирового потребления. Однако ожидается, что эта доля уменьшится примерно до 56% к 2019 году, главным образом в результате более быстрого роста других химических и промышленных применений..
— Производство фосфорных удобрений, особенно фосфорной кислоты, является основным рынком сбыта для серной кислоты. Он также используется для производства удобрений, таких как тройной суперфосфат и моно- и диаммонийфосфаты. Незначительные количества используются для производства суперфосфата и сульфата аммония.
— В других отраслях промышленности значительные количества серной кислоты используются в качестве реакционной среды для дегидратации кислоты, в органической химии и нефтехимических процессах, включающих такие реакции, как нитрование, конденсация и дегидратация, а также при переработке нефти. где он используется при рафинировании, алкилировании и очистке неочищенных дистиллятов.
— В неорганической химической промышленности его использование примечательно при производстве пигментов TiO2, соляной кислоты и плавиковой кислоты.
— В металлообрабатывающей промышленности серная кислота используется для травления стали, выщелачивания минералов меди, урана и ванадия при гидрометаллургической переработке минералов, а также при подготовке электролитических ванн для очистки и металлизации металлов. цветной.
— Определенные процессы при производстве древесной массы в бумажной промышленности, при производстве некоторых текстильных изделий, при производстве химических волокон и при дублении кожи также требуют серной кислоты..
прямой
— Вероятно, наибольшее использование серной кислоты, в которой сера включена в конечный продукт, находится в процессе органического сульфирования, в частности, для производства моющих средств..
— Сульфирование также играет важную роль в получении других органических химических веществ и незначительных фармацевтических продуктов.
— Свинцово-кислотные аккумуляторы являются одним из самых известных потребительских товаров, содержащих серную кислоту, и составляют лишь небольшую долю от общего потребления серной кислоты..
— При определенных условиях серная кислота используется непосредственно в сельском хозяйстве для восстановления очень щелочных почв, таких как почвы, обнаруженные в пустынных районах на западе Соединенных Штатов. Однако это использование не очень важно с точки зрения общего объема используемой серной кислоты..
Развитие сернокислотной промышленности
Купорос процесс
Самым старым способом получения серной кислоты является так называемый «процесс купороса», основанный на термическом разложении купоросов, представляющих собой сульфаты различных типов природного происхождения..
Персидские алхимики Джабир ибн Хайян (также известный как Гебер, 721–815 гг. Н.э.), Рази (865–925 гг. Н.э.) и Джамал Дин аль-Ватват (1318 н.э.) включили в свои списки минералов классификацию купоросов.
Первое упоминание о «купоросном процессе» появляется в трудах Джабира ибн Хайяна. Затем алхимики Святой Альберт Великий и Василий Валентин описали процесс более подробно. В качестве сырья использовались квасцы и кальканит (синий купорос).
В конце средневековья серная кислота была получена в небольших количествах в стеклянных контейнерах, в которых сера сжигалась с помощью селитры во влажной среде..
Процесс купороса был использован в промышленном масштабе с шестнадцатого века из-за большего спроса на серную кислоту.
Витриоло де Нордхаузен
Процесс проводили в камбузах, некоторые из которых имели несколько уровней параллельно, чтобы получить большие количества купоросового масла.
Ведущие камеры
В 18 веке был разработан более экономичный процесс производства серной кислоты, известный как «процесс с использованием свинцовой камеры»..
До этого максимальная концентрация получаемой кислоты составляла 78%, в то время как с помощью «процесса купороса» были получены концентрированные кислота и олеум, поэтому этот метод продолжал использоваться в определенных секторах промышленности до появления «процесса контакт »в 1870 году, с помощью которого концентрированная кислота может быть получена дешевле.
Олеум или дымящая серная кислота (CAS: 8014-95-7) представляет собой раствор маслянистой консистенции и темно-коричневого цвета, переменного состава триоксида серы и серной кислоты, который можно описать формулой H2SW4.XSO3 (где х представляет собой свободное молярное содержание оксида серы (VI)). Значение для х 1 дает эмпирическую формулу H2S2О7, что соответствует дисульфуровой кислоте (или пиросерной кислоте).
процесс
Процесс свинцовой камеры был промышленным методом, используемым для производства серной кислоты в больших количествах, прежде чем его вытеснил «контактный процесс»..
В 1746 году в Бирмингеме, Англия, Джон Робак начал производить серную кислоту в свинцовых камерах, которые были прочнее и дешевле, чем стеклянные контейнеры, которые использовались ранее, и их можно было сделать намного больше..
Диоксид серы (от сжигания элементарной серы или металлических минералов, содержащих серу, таких как пирит), вводился с паром и оксидом азота в большие камеры, облицованные свинцовыми листами..
Диоксид серы и диоксид азота растворяются, и в течение примерно 30 минут диоксид серы окисляется до серной кислоты..
Это позволило эффективно индустриализировать производство серной кислоты, и с различными усовершенствованиями этот процесс оставался стандартным методом производства в течение почти двух столетий..
В 1793 году Clemente y Desormes добился лучших результатов, введя дополнительный воздух в процесс камеры свинца.
В 1827 году Гей-Люссак представил метод поглощения оксидов азота из отходящих газов из свинцовой камеры..
В 1859 году Гловер разработал метод восстановления оксидов азота из вновь образовавшейся кислоты путем увлечения горячими газами, что позволило непрерывно катализировать процесс с помощью оксида азота..
В 1923 году Петерсен представил усовершенствованный процесс башни, который позволял ее конкурентоспособность по отношению к процедуре контакта до 1950-х годов.
Камерный процесс стал настолько устойчивым, что в 1946 году он все еще представлял 25% мирового производства серной кислоты.
Текущее производство: контактный процесс
Контактный процесс представляет собой современный способ производства серной кислоты в высоких концентрациях, необходимый в современных промышленных процессах. Раньше катализатором этой реакции была платина. Однако в настоящее время предпочтительным является пятиокись ванадия (V2O5)..
В 1831 году в Бристоле, Англия, Peregrine Phillips запатентовал окисление диоксида серы до триоксида серы с использованием платинового катализатора при повышенных температурах..
Однако принятие его изобретения и интенсивное развитие процесса контакта начались только после того, как спрос на олеум для производства красителей увеличился с 1872 года..
Затем были найдены лучшие твердые катализаторы и исследована химия и термодинамика равновесия SO2 / SO3..
Процесс контакта можно разделить на пять этапов:
Основным недостатком процессов окисления азота (во время процесса в свинцовой камере) является то, что концентрация получаемой серной кислоты ограничена максимумом от 70 до 75%, в то время как в процессе контакта образуется концентрированная кислота (98). %).
С разработкой относительно недорогих ванадиевых катализаторов для контактного процесса, наряду с растущей потребностью в концентрированной серной кислоте, глобальное производство серной кислоты на заводах по переработке оксида азота неуклонно снижалось.
К 1980 году на заводах по переработке оксида азота в Западной Европе и Северной Америке практически не производили кислоту..
Процесс двойного контакта
Процесс двойного контакта с двойным поглощением (DCDA или двойной контакт с двойным поглощением) привел к улучшению процесса контакта для производства серной кислоты.
В 1960 году Байер подал заявку на патент для так называемого процесса двойного катализа. Первый завод, который использовал этот процесс, был запущен в 1964 году.
Газы возвращаются обратно через конечную абсорбционную колонну, получая не только высокую эффективность преобразования SO2 так3 (около 99,8%), но также позволяет получать более высокую концентрацию серной кислоты.
Существенная разница между этим процессом и обычным процессом контакта заключается в количестве стадий поглощения..
Начиная с 1970-х годов, основные промышленные страны ввели более строгие правила защиты окружающей среды, и процесс двойного поглощения был распространен на новых заводах. Тем не менее, традиционный контактный процесс продолжает использоваться во многих развивающихся странах с менее требовательными экологическими стандартами..
Наибольший импульс для нынешнего развития контактного процесса направлен на увеличение извлечения и использования большого количества энергии, производимой в процессе.
На самом деле, большой современный сернокислотный завод можно рассматривать не только как химический завод, но и как теплоэлектростанцию..
Сырье, используемое при производстве серной кислоты
пирит
Пирит был доминирующим сырьем в производстве серной кислоты до середины 20-го века, когда большие количества элементарной серы начали извлекаться из процесса переработки нефти и очистки природного газа, становясь основным материалом. отраслевая премия.
Диоксид серы
В настоящее время диоксид серы получают различными способами из нескольких видов сырья..
В Соединенных Штатах, промышленность была основана с начала двадцатого века в получении элементарной серы из подземных месторождений по «процессу Фраш».
Умеренно концентрированная серная кислота также получается путем повторного концентрирования и очистки большого количества серной кислоты, получаемой в качестве побочного продукта других промышленных процессов..
переработаны
Переработка этой кислоты становится все более важной с точки зрения окружающей среды, особенно в основных развитых странах..
Производство серной кислоты на основе элементарной серы и пирита, конечно, относительно чувствительно к рыночным условиям, поскольку кислота, полученная из этих материалов, представляет собой первичный продукт.
С другой стороны, когда серная кислота является побочным продуктом, произведенным в качестве средства устранения отходов другого процесса, уровень ее производства определяется не условиями на рынке серной кислоты, а условиями рынка для основной продукт.
Клинические эффекты
-Серная кислота используется в промышленности и в некоторых бытовых чистящих средствах, таких как чистящие средства для ванных комнат. Это также используется в батареях.
-Умышленное проглатывание, особенно продуктов с высокой концентрацией, может привести к серьезным травмам и смерти. Эти воздействия при приеме внутрь редки в Соединенных Штатах, но распространены в других частях мира.
-Это сильная кислота, которая вызывает повреждение тканей и коагуляцию белка. Он вызывает коррозию кожи, глаз, носа, слизистых оболочек, дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, а также любых тканей, с которыми он вступает в контакт.
-Тяжесть травмы определяется концентрацией и продолжительностью контакта.
-Легкое воздействие (концентрация менее 10%) вызывает только раздражение кожи, верхних дыхательных путей и слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта..
-Проглатывание серной кислоты может привести к немедленной боли в эпигастральной области, тошнота, слюнотечение и рвота, мукоидного или геморрагический материальный аспект «молотого кофе». Изредка наблюдается рвота свежей кровью.
-Прием внутрь концентрированной серной кислоты может вызвать коррозию пищевода, некроз и перфорацию пищевода или желудка, особенно в привратнике желудка. Изредка наблюдается повреждение тонкой кишки. Более поздние осложнения могут включать стеноз и образование свища. Метаболический ацидоз может развиться после приема пищи.
-Серьезные ожоги кожи могут возникать при некрозе и рубцах. Они могут быть смертельными, если затронут достаточно большой участок поверхности тела.
-Глаз особенно чувствителен к коррозии. Раздражение, слезотечение и конъюнктивит могут развиваться даже при низких концентрациях серной кислоты. Брызги с серной кислотой в высоких концентрациях вызывают: ожоги роговицы, потерю зрения и иногда перфорацию баллона.
-Хроническое воздействие может быть связано с изменениями в функции легких, хронический бронхит, конъюнктивит, эмфизема, частые инфекции дыхательных путей, гастрит, эрозии зубной эмали, и, возможно, рака дыхательных путей.
Безопасность и риски
Заявления об опасности Глобально согласованной системы классификации и маркировки химических веществ (SGA)
Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ (SGA) представляет собой согласованную на международном уровне систему, созданную Организацией Объединенных Наций и призванную заменить различные стандарты классификации и маркировки, используемые в разных странах, путем использования согласованных глобальных критериев (Организация Объединенных Наций). United, 2015).
Классы опасности (и его соответствующая глава СГС) стандартов классификации и маркировки, а также рекомендации в отношении серной кислоты являются следующие (European Chemicals Agency, 2017 год; Организация Объединенных Наций, 2015 год; PubChem, 2017):
