Proprietățile acidului sulfuric. Acid sulfuric concentrat: proprietăți, reacții Punctul de fierbere al acidului sulfuric

Sulful este element chimic, care se află în grupa a șasea și a treia perioadă a tabelului periodic. În acest articol vom arunca o privire detaliată asupra proprietăților sale chimice, producție, utilizare și așa mai departe. Caracteristica fizică include caracteristici precum culoarea, nivelul de conductivitate electrică, punctul de fierbere al sulfului etc. Caracteristicile chimice descriu interacțiunea acestuia cu alte substanțe.

Sulful din punct de vedere fizic

Aceasta este o substanță fragilă. În condiții normale, rămâne într-o stare solidă de agregare. Sulful are o culoare galben-lămâie.

Și în cea mai mare parte, toți compușii săi au nuanțe galbene. Nu se dizolvă în apă. Are conductivitate termică și electrică scăzută. Aceste caracteristici îl caracterizează ca un nemetal tipic. În ciuda faptului că compozitia chimica sulful nu este deloc complicat această substanță poate avea mai multe variații. Totul depinde de structura rețelei cristaline, cu ajutorul căreia atomii sunt legați, dar nu formează molecule.

Deci, prima opțiune este sulful rombic. Este cel mai stabil. Punctul de fierbere al acestui tip de sulf este de patru sute patruzeci și cinci de grade Celsius. Dar pentru ca o anumită substanță să treacă într-o stare gazoasă de agregare, trebuie mai întâi să treacă prin starea lichidă. Deci, topirea sulfului are loc la o temperatură de o sută treisprezece grade Celsius.

A doua opțiune este sulful monoclinic. Este un cristal în formă de ac cu o culoare galben închis. Topirea primului tip de sulf și apoi răcirea lent a acestuia duce la formarea acestui tip. Acest soi are aproape aceleași caracteristici fizice. De exemplu, punctul de fierbere al acestui tip de sulf este același patru sute patruzeci și cinci de grade. În plus, există o astfel de varietate a acestei substanțe precum plasticul. Se obține prin turnare în apa receîncălzit aproape până la fierbere rombic. Punctul de fierbere al acestui tip de sulf este același. Dar substanța are proprietatea de a se întinde ca cauciucul.

O altă componentă a caracteristicilor fizice despre care aș dori să vorbesc este temperatura de aprindere a sulfului.

Acest indicator poate varia în funcție de tipul de material și de originea acestuia. De exemplu, temperatura de aprindere a sulfului tehnic este de o sută nouăzeci de grade. Aceasta este o cifră destul de scăzută. În alte cazuri, punctul de aprindere al sulfului poate fi de două sute patruzeci și opt de grade și chiar două sute cincizeci și șase. Totul depinde de ce material a fost extras și care este densitatea acestuia. Dar putem concluziona că temperatura de ardere a sulfului este destul de scăzută, în comparație cu alte elemente chimice, este o substanță inflamabilă; În plus, uneori sulful se poate combina în molecule formate din opt, șase, patru sau doi atomi. Acum, având în vedere sulful din punct de vedere al fizicii, să trecem la următoarea secțiune.

Caracteristicile chimice ale sulfului

Acest element are o valoare relativ scăzută masa atomica, este egal cu treizeci și două de grame pe mol. Caracteristicile elementului sulf includ o astfel de caracteristică a acestei substanțe precum capacitatea de a avea diferite grade de oxidare. Acesta diferă de, să zicem, hidrogen sau oxigen. Când luăm în considerare întrebarea care sunt caracteristicile chimice ale elementului sulf, este imposibil să nu menționăm că, în funcție de condiții, prezintă atât proprietăți reducătoare, cât și oxidante. Deci, să ne uităm la interacțiunea acestei substanțe cu diverși compuși chimici în ordine.

Sulf și substanțe simple

Substanțele simple sunt substanțe care conțin un singur element chimic. Atomii săi se pot combina în molecule, ca, de exemplu, în cazul oxigenului, sau pot să nu se combine, cum este cazul metalelor. Astfel, sulful poate reacționa cu metale, alte nemetale și halogeni.

Interacțiunea cu metalele

Pentru a efectua acest tip de proces, este necesară o temperatură ridicată. În aceste condiții, are loc o reacție de adiție. Adică, atomii de metal se combină cu atomii de sulf, formând substanțe complexe sulfuri. De exemplu, dacă încălziți doi moli de potasiu și îi amestecați cu un mol de sulf, obțineți un mol de sulfură din acest metal. Ecuația poate fi scrisă astfel: 2K + S = K 2 S.

Reacția cu oxigenul

Aceasta este arderea sulfului. Ca rezultat al acestui proces, se formează oxidul său. Acesta din urmă poate fi de două tipuri. Prin urmare, arderea sulfului poate avea loc în două etape. Primul este atunci când se formează un mol de dioxid de sulf dintr-un mol de sulf și un mol de oxigen. Ecuația acestei reacții chimice poate fi scrisă astfel: S + O 2 = SO 2. A doua etapă este adăugarea unui alt atom de oxigen la dioxid. Acest lucru se întâmplă dacă adăugați un mol de oxigen la doi moli la temperaturi ridicate. Rezultatul sunt doi moli de trioxid de sulf. Ecuația acestei interacțiuni chimice arată astfel: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 . Ca rezultat al acestei reacții, se formează acid sulfuric. Deci, după efectuarea celor două procese descrise, puteți trece trioxidul rezultat printr-un curent de vapori de apă. Și obținem Ecuația pentru o astfel de reacție se scrie după cum urmează: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

Interacțiunea cu halogenii

Produsele chimice, ca și alte nemetale, îi permit să reacționeze cu un anumit grup de substanțe. Acesta include compuși precum fluor, brom, clor, iod. Sulful reacționează cu oricare dintre ele, cu excepția ultimului. Ca exemplu, putem cita procesul de fluorizare a elementului din tabelul periodic pe care îl luăm în considerare. Prin încălzirea nemetalului menționat cu un halogen se pot obține două variații de fluor. Primul caz: dacă luăm un mol de sulf și trei moli de fluor, obținem un mol de fluor, a cărui formulă este SF 6. Ecuația arată astfel: S + 3F 2 = SF 6. În plus, există o a doua opțiune: dacă luăm un mol de sulf și doi moli de fluor, obținem un mol de fluor cu formula chimică SF 4. Ecuația se scrie astfel: S + 2F 2 = SF 4. După cum puteți vedea, totul depinde de proporțiile în care sunt amestecate componentele. Exact în același mod, se poate realiza și procesul de clorurare a sulfului (se pot forma și două substanțe diferite) sau de bromurare.

Interacțiunea cu alte substanțe simple

Caracteristicile elementului sulf nu se opresc aici. De asemenea, substanța poate reacționa chimic cu hidrogenul, fosforul și carbonul. Datorită interacțiunii cu hidrogenul, se formează acid sulfurat. Ca urmare a reacției sale cu metalele, se pot obține sulfuri ale acestora care, la rândul lor, se obțin și direct prin reacția sulfului cu același metal. Adăugarea atomilor de hidrogen la atomii de sulf are loc numai în condiții de temperatură foarte ridicată. Când sulful reacționează cu fosforul, se formează fosfura acestuia. Are următoarea formulă: P 2 S 3. Pentru a obține un mol din această substanță, trebuie să luați doi moli de fosfor și trei moli de sulf. Când sulful interacționează cu carbonul, se formează o carbură a nemetalului în cauză. Formula sa chimică arată astfel: CS 2. Pentru a obține un mol dintr-o substanță dată, trebuie să luați un mol de carbon și doi moli de sulf. Toate reacțiile de adiție descrise mai sus apar numai atunci când reactivii sunt încălziți la temperaturi ridicate. Am examinat interacțiunea sulfului cu substanțe simple, acum să trecem la următorul punct.

Sulf și compuși complecși

Substanțele complexe sunt acele substanțe ale căror molecule constau din două (sau mai multe) elemente diferite. Proprietăți chimice sulful îi permite să reacționeze cu compuși precum alcalii, precum și cu acid sulfat concentrat. Reacțiile sale cu aceste substanțe sunt destul de ciudate. În primul rând, să ne uităm la ce se întâmplă atunci când nemetalul în cauză este amestecat cu alcalii. De exemplu, dacă luați șase moli și adăugați trei moli de sulf, obțineți doi moli de sulfură de potasiu, un mol de sulfit de potasiu și trei moli de apă. Acest tip de reacție poate fi exprimat prin următoarea ecuație: 6KOH + 3S = 2K 2 S + K2SO 3 + 3H 2 O. Același principiu de interacțiune apare dacă adăugați În continuare, luați în considerare comportamentul sulfului atunci când o soluție concentrată de acid sulfat i se adauga. Dacă luăm un mol din prima și doi moli din a doua substanță, obținem următoarele produse: trioxid de sulf în cantitate de trei moli, precum și apă - doi moli. Această reacție chimică poate avea loc numai atunci când reactanții sunt încălziți la o temperatură ridicată.

Obținerea nemetalului în cauză

Există mai multe moduri principale prin care sulful poate fi extras dintr-o varietate de substanțe. Prima metodă este să-l izolați de pirită. Formula chimică a acestuia din urmă este FeS 2. Când această substanță este încălzită la o temperatură ridicată fără acces la oxigen, se poate obține o altă sulfură de fier - FeS - și sulf. Ecuația reacției se scrie astfel: FeS 2 = FeS + S. A doua metodă de producere a sulfului, care este adesea folosită în industrie, este arderea sulfurei de sulf în condiția unei cantități mici de oxigen. În acest caz, puteți obține nemetalul în cauză și apă. Pentru a efectua reacția, trebuie să luați componentele într-un raport molar de doi la unu. Ca urmare, obținem produsele finale în proporții de două la două. Ecuația acestei reacții chimice poate fi scrisă după cum urmează: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O. În plus, sulful poate fi obținut printr-o varietate de procese metalurgice, de exemplu, în producția de metale precum nichelul , cupru și altele.

Utilizare industrială

Nemetalul pe care îl luăm în considerare și-a găsit cea mai largă aplicație în industria chimică. După cum am menționat mai sus, aici este folosit pentru a produce acid sulfat din acesta. În plus, sulful este folosit ca componentă pentru realizarea chibriturilor, datorită faptului că este un material inflamabil. De asemenea, este indispensabil în producția de explozivi, praf de pușcă, scânteie etc. În plus, sulful este folosit ca unul dintre ingredientele în produsele de combatere a dăunătorilor. În medicină, este folosit ca componentă în fabricarea medicamentelor pentru boli de piele. Substanța în cauză este folosită și la producerea diverșilor coloranți. În plus, este folosit la fabricarea de fosfor.

Structura electronică a sulfului

După cum știți, toți atomii constau dintr-un nucleu în care există protoni - particule încărcate pozitiv - și neutroni, adică particule cu sarcină zero. Electronii cu sarcină negativă se rotesc în jurul nucleului. Pentru ca un atom să fie neutru, trebuie să aibă același număr de protoni și electroni în structura sa. Dacă există mai multe dintre acestea din urmă, este deja un ion negativ - un anion. Dacă, dimpotrivă, numărul de protoni este mai mare decât cel al electronilor, acesta este un ion pozitiv sau cation. Anionul sulf poate acționa ca un reziduu acid. Face parte din moleculele unor substanțe precum acid sulfurat (hidrogen sulfurat) și sulfuri metalice. Anionul se formează în timpul disocierii electrolitice, care apare atunci când o substanță este dizolvată în apă. În acest caz, molecula se descompune într-un cation, care poate fi prezentat sub formă de metal sau ion de hidrogen, precum și un cation - un ion al unui reziduu acid sau o grupare hidroxil (OH-).

Deoarece numărul de serie al sulfului din tabelul periodic este șaisprezece, putem concluziona că nucleul său conține exact acest număr de protoni. Pe baza acestui fapt, putem spune că există și șaisprezece electroni care se rotesc în jur. Numărul de neutroni poate fi găsit scăzând numărul de serie al elementului chimic din masa molară: 32 - 16 = 16. Fiecare electron nu se rotește haotic, ci pe o anumită orbită. Deoarece sulful este un element chimic care aparține celei de-a treia perioade a tabelului periodic, există trei orbite în jurul nucleului. Primul dintre ei are doi electroni, al doilea are opt, iar al treilea are șase. Formula electronică a atomului de sulf se scrie astfel: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

Prevalența în natură

Practic, elementul chimic în cauză se găsește în minerale, care sunt sulfuri ale diferitelor metale. În primul rând, este pirita - o sare de fier; Este, de asemenea, plumb, argint, luciu de cupru, amestec de zinc, cinabru - sulfură de mercur. În plus, sulful poate face parte și din minerale, a căror structură este reprezentată de trei sau mai multe elemente chimice.

De exemplu, calcopirită, mirabilite, kieserită, gips. Puteți lua în considerare fiecare dintre ele mai detaliat. Pirita este sulfură de fer sau FeS2. Are o culoare galben deschis cu un luciu auriu. Acest mineral poate fi găsit adesea ca impuritate în lapislazuli, care este utilizat pe scară largă pentru realizarea de bijuterii. Acest lucru se datorează faptului că aceste două minerale au adesea un depozit comun. Luciu de cupru - calcocitul sau calcocitul - este o substanță gri-albăstruie similară metalului. și luciul argintiu (argentitul) au proprietăți similare: ambele seamănă cu metalele ca aspect și au o culoare cenușie. Cinabrul este un mineral roșu-maroniu tern, cu pete gri. Calcopirita, a cărei formulă chimică este CuFeS 2, este galben auriu, se mai numește și blendă de aur. Blenda de zinc (sphalerita) poate varia de la chihlimbar la portocaliu aprins. Mirabilite - Na 2 SO 4 x10H 2 O - cristale transparente sau albe. Se mai numește și folosit în medicină. Formula chimică a kieseritului este MgSO 4 xH 2 O. Arată ca o pulbere albă sau incoloră. Formula chimică a gipsului este CaSO 4 x2H 2 O. În plus, acest element chimic face parte din celulele organismelor vii și este un oligoelement important.

Acidul sulfuric pur 100% (monohidrat) este un lichid uleios incolor care se solidifică într-o masă cristalină la +10 °C. Acidul sulfuric reactiv are de obicei o densitate de 1,84 g/cm3 și conține aproximativ 95% H2SO4.

Se întărește doar sub -20 °C. Punctul de topire al monohidratului este de 10,37 °C cu o căldură de fuziune de 10,5 kJ/mol. ÎN conditii normale

H2S2O7

Când se adaugă chiar și cantități mici de apă, disocierea devine predominantă conform următoarei scheme:<==>H2O + H2S04

H3O++ + HSO4-

Proprietăți chimice.

H2SO4 este un acid dibazic puternic.<-->H2SO4<-->H + + H SO 4 -

2H + + SO 4 2-

Primul pas (pentru concentrații medii) duce la o disociere de 100%:

K 2 = ( ) / = 1,2 10 -2

1) Interacțiunea cu metalele: acidul sulfuric diluat dizolvă numai metalele din seria de tensiune din stânga hidrogenului:

Zn 0 + H 2 + 1 SO 4 (diluat) --> Zn + 2 SO 4 + H 2 O

b) H2+6S04 concentrat este un agent oxidant puternic; atunci când interacționează cu metale (cu excepția Au, Pt) poate fi redus la S +4 O 2, S 0 sau H 2 S -2 (Fe, Al, Cr, de asemenea, nu reacţionează fără încălzire - sunt pasivați):

2Ag 0 + 2H 2 +6 SO 4 --> Ag 2 + 1 SO 4 + S + 4 O 2 + 2H 2 O

8Na 0 + 5H 2 +6 SO 4 --> 4Na 2 +1 SO 4 + H 2 S -2 + 4H 2 O

2) H2S +6O4 concentrat reactioneaza când este încălzit cu unele nemetale datorită proprietăților sale puternice de oxidare, transformându-se în compuși cu sulf cu o stare de oxidare inferioară (de exemplu, S +4 O 2):

C 0 + 2H 2 S +6 O 4 (conc) --> C +4 O 2 + 2S +4 O 2 + 2H 2 O

S 0 + 2H 2 S + 6 O 4 (conc) --> 3S + 4 O 2 + 2H 2 O

2P 0 + 5H 2 S +6 O 4 (conc) --> 5S +4 O 2 + 2H 3 P +5 O 4 + 2H 2 O

3) cu oxizi bazici:

CuO + H2S04 --> CuSO4 + H2O

CuO + 2H + --> Cu2+ + H2O

4) cu hidroxizi:

H2S04 + 2NaOH --> Na2S04 + 2H2O

H + + OH - --> H2O

H2S04 + Cu(OH)2 --> CuS04 + 2H2O

2H + + Cu(OH)2 --> Cu2+ + 2H2O

5) reacții de schimb cu săruri:

BaCI2 + H2S04 --> BaS04 + 2HCI

Ba2+ + SO42- --> BaSO4

Formarea unui precipitat alb de BaSO 4 (insolubil în acizi) este utilizată pentru a identifica acidul sulfuric și sulfații solubili.

Monohidratul (acid sulfuric pur, 100%) este un solvent ionizant de natură acidă. Sulfații multor metale se dizolvă bine în ea (transformându-se în bisulfați), în timp ce sărurile altor acizi se dizolvă, de regulă, numai dacă pot fi solvolizate (transformându-se în bisulfați). Acidul azotic se comportă în monohidrat ca o bază slabă

HNO3 + 2H2SO4<==>H 3 O + + NO 2 + + 2 HSO 4 -

percloric - ca un acid foarte slab

H 2 SO 4 + HClO 4 = H 3 SO 4 + + ClO 4 -

Acizii fluorosulfonici și clorosulfonici se dovedesc a fi acizi puțin mai puternici (HSO 3 F > HSO 3 Cl > HClO 4). Monohidratul dizolvă bine multe substanțe organice care conțin atomi cu perechi de electroni singuri (capabile să atașeze un proton). Unele dintre ele pot fi apoi izolate înapoi neschimbate prin simpla diluare a soluției cu apă. Monohidratul are o constantă crioscopică ridicată (6,12°) și este uneori folosit ca mediu pentru determinarea greutăților moleculare.

H2SO4 concentrat este un agent oxidant destul de puternic, mai ales atunci când este încălzit (de obicei este redus la SO2). De exemplu, oxidează HI și parțial HBr (dar nu HCl) pentru a elibera halogeni.

Multe metale sunt, de asemenea, oxidate de acesta - Cu, Hg etc. (în timp ce aurul și platina sunt stabile în raport cu H 2 SO 4). Deci interacțiunea cu cuprul urmează ecuația:

Cu + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

Acţionând ca un agent de oxidare, acidul sulfuric este de obicei redus la SO2.

Cu toate acestea, cu cei mai puternici agenți reducători, acesta poate fi redus la S și chiar H 2 S. Acidul sulfuric concentrat reacționează cu hidrogenul sulfurat conform ecuației:

H2SO4 + H2S = 2H2O + SO2 + S

Trebuie remarcat faptul că este, de asemenea, redus parțial cu hidrogenul gazos și, prin urmare, nu poate fi folosit pentru uscare.

Orez. 13. Conductivitatea electrică a soluțiilor de acid sulfuric.

Dizolvarea acidului sulfuric concentrat în apă este însoțită de o eliberare semnificativă de căldură (și de o scădere ușoară a volumului total al sistemului). Monohidratul aproape nu conduce curentul electric.

Degajarea de căldură la dizolvarea monohidratului în apă este (în funcție de concentrația finală a soluției) de până la 84 kJ/mol H 2 SO 4. Dimpotrivă, amestecând acid sulfuric 66%, prerăcit la 0 °C, cu zăpadă (1:1 în greutate), se poate realiza o scădere a temperaturii până la -37 °C.

Modificarea densității soluțiilor apoase de H2SO4 cu concentrația sa (% în greutate) este prezentată mai jos:

15 °C

25 °C

Când se fierbe o soluție diluată de acid sulfuric, apa este distilată din ea, iar punctul de fierbere crește până la 337 ° C, când 98,3% de H 2 SO 4 începe să se distileze (Fig. 16). Dimpotrivă, excesul de anhidridă sulfurică se evaporă din soluții mai concentrate. Vaporii acidului sulfuric care fierb la 337 °C sunt parțial disociați în H2O și SO3, care se recombină la răcire. Punctul de fierbere ridicat al acidului sulfuric îi permite să fie utilizat pentru a separa acizii foarte volatili de sărurile lor atunci când este încălzit (de exemplu, HCl de NaCl).

chitanta.

Monohidratul poate fi obținut prin cristalizarea acidului sulfuric concentrat la -10 °C.

Producerea acidului sulfuric.

etapa 1. Cuptor pentru arderea piritelor.

4FeS 2 + 11O 2 --> 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Procesul este eterogen:

1) pirita de fier de măcinat (pirită)

2) metoda „pat fluidizat”.

3) 800°C; îndepărtarea excesului de căldură

4) creșterea concentrației de oxigen în aer

a 2-a etapă.După curățare, uscare și schimb de căldură, dioxidul de sulf intră în aparatul de contact, unde este oxidat în anhidridă sulfurică (450°C - 500°C; catalizator V 2 O 5):

2SO2 + O2<-->2SO 3

a 3-a etapă. Turn de absorbție:

nSO 3 + H 2 SO 4 (conc) --> (H 2 SO 4 nSO 3) (oleum)

Apa nu poate fi folosită din cauza formării de ceață. Se folosesc duze ceramice și principiul în contracurent.

Aplicație.

Ține minte! Acidul sulfuric trebuie turnat în apă în porții mici și nu invers. În caz contrar, poate apărea o reacție chimică violentă, ducând la arsuri grave.

Acidul sulfuric este unul dintre produsele principale ale industriei chimice. Este folosit pentru producerea de îngrășăminte minerale (superfosfat, sulfat de amoniu), diverși acizi și săruri, medicamente și detergenți, coloranți, fibre artificiale și explozivi.

Este folosit în metalurgie (descompunerea minereurilor, de exemplu uraniu), pentru purificarea produselor petroliere, ca desicant etc.

Acidul sulfuric puternic absoarbe umiditatea și, prin urmare, este adesea folosit pentru a usca gazele. Îndepărtează apa din multe substanțe organice care conțin hidrogen și oxigen, care este adesea folosit în tehnologie. Acest lucru (precum și proprietățile oxidante ale H 2 SO 4 puternic) este asociat cu efectul său distructiv asupra țesuturilor vegetale și animale.

Dacă acidul sulfuric ajunge accidental pe piele sau pe rochie în timpul lucrului, ar trebui să îl spălați imediat cu multă apă, apoi să umeziți zona afectată cu o soluție de amoniac diluată și să clătiți din nou cu apă.

Molecule de acid sulfuric pur.

Fig.1.

Schema legăturilor de hidrogen într-un cristal de H2SO4.

Moleculele care formează cristalul monohidrat (HO) 2 SO 2 sunt conectate între ele prin legături de hidrogen destul de puternice (25 kJ/mol), așa cum se arată schematic în Fig. 1. Molecula (HO) 2 SO 2 în sine are structura unui tetraedru distorsionat cu un atom de sulf în apropierea centrului și se caracterizează prin următorii parametri: (d(S-OH) = 154 pm, PHO-S-OH = 104°, d(S=O) = 143 pm, POSO = 119° În ionul HOSO 3, d(S-OH) = 161 și d(SO) = 145 pm și când se trece la SO 4 2. - ion, tetraedrul capătă forma corectă și parametrii sunt aliniați.

Hidrații de cristal de acid sulfuric.

Mai mulți hidrați cristalini sunt cunoscuți pentru acidul sulfuric, a căror compoziție este prezentată în Fig. 14. Dintre acestea, cea mai săracă în apă este sarea de oxoniu: H 3 O + HSO 4 - .

Deoarece sistemul în cauză este foarte predispus la suprarăcire, temperaturile reale de îngheț observate în el sunt mult mai mici decât temperaturile de topire.

Orez. 14. Puncte de topire în sistemul H2O·H2SO4.

Fiecare persoană a studiat acizii la lecțiile de chimie. Unul dintre ele se numește acid sulfuric și este denumit HSO4. Articolul nostru vă va spune despre proprietățile acidului sulfuric. Proprietățile fizice ale acidului sulfuric Acidul sulfuric pur sau monohidratul este un lichid uleios incolor care se solidifică într-o masă cristalină la o temperatură de +10°C. Acidul sulfuric destinat reacțiilor conține 95% H2SO4 și are o densitate de 1,84 g/cm3. 1 litru de astfel de acid cântărește 2 kg. Acidul se intareste la o temperatura de -20°C. Căldura de fuziune este de 10,5 kJ/mol la o temperatură de 10,37°C. Proprietățile acidului sulfuric concentrat sunt variate. De exemplu, atunci când acest acid este dizolvat în apă, se va elibera număr mare

Acidul sulfuric este unul dintre cele mai de bază produse din industria chimică. Este destinat producției îngrășăminte minerale(sulfat de amoniu, superfosfat), diverse săruri și acizi, detergenți și medicamente, fibre artificiale, coloranți, explozivi. Acidul sulfuric este folosit și în metalurgie (de exemplu, descompunerea minereurilor de uraniu), pentru purificarea produselor petroliere, pentru uscarea gazelor etc.

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric sunt:

1. Interacțiunea cu metalele:
   • acidul diluat dizolvă numai acele metale care sunt la stânga hidrogenului în seria de tensiune, de exemplu H 2 +1 SO 4 + Zn 0 = H 2 O + Zn + 2 SO 4;
   • Proprietățile oxidante ale acidului sulfuric sunt mari. Când interacționează cu diferite metale (cu excepția Pt, Au), acesta poate fi redus la H 2 S -2, S +4 O 2 sau S 0, de exemplu:
   • 2H2+6S04 + 2Ag0 = S +4O2 + Ag2+1S04 + 2H20;
   • 5H2+6S04+8Na0 = H2S-2 + 4Na2+1S04 + 4H20;
2. Acidul concentrat H 2 S + 6 O 4 reacționează de asemenea (când este încălzit) cu unele nemetale, transformându-se în compuși ai sulfului cu o stare de oxidare mai scăzută, de exemplu:
   • 2H2S +6O4 + C0 = 2S +4O2 + C +4O2 + 2H2O;
   • 2H2S +6O4 + S0 = 3S +4O2 + 2H2O;
   • 5H2S +6O4 + 2P0 = 2H3P +5O4 + 5S +4O2 + 2H2O;
3. Cu oxizi bazici:
   • H2S04 + CuO = CuS04 + H20;
4. Cu hidroxizi:
   • Cu(OH)2 + H2S04 = CuS04 + 2H20;
   • 2NaOH + H2S04 = Na2S04 + 2H20;
5. Interacțiunea cu sărurile în timpul reacțiilor metabolice:
   • H2S04 + BaCI2 = 2HCI + BaS04;

Formarea BaS04 (un precipitat alb insolubil în acizi) este utilizată pentru a determina acest acid și sulfații solubili.

Monohidratul este un solvent ionizant de natură acidă. Este foarte bine să dizolvați sulfații multor metale în ea, de exemplu:

• 2H2S04 + HNO3 = NO2 + + H3O + + 2HS04-;
• HCI04 + H2S04 = Cl04- + H3S04+.

Acidul concentrat este un agent oxidant destul de puternic, mai ales atunci când este încălzit, de exemplu 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

Acţionând ca un agent de oxidare, acidul sulfuric este de obicei redus la SO2. Dar poate fi redus la S și chiar la H 2 S, de exemplu H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

Monohidratul cu greu poate conduce curent electric. În schimb, soluțiile apoase de acid sunt buni conductori. Acidul sulfuric absoarbe puternic umezeala, de aceea este folosit pentru a usca diferite gaze. Ca desicant, acidul sulfuric acționează atâta timp cât presiunea vaporilor de apă deasupra soluției sale este mai mică decât presiunea sa în gazul care este uscat.

Dacă fierbeți o soluție diluată de acid sulfuric, atunci apa va fi îndepărtată din ea, iar punctul de fierbere va crește la 337 ° C, de exemplu, atunci când încep să distileze acid sulfuric la o concentrație de 98,3%. Dimpotrivă, din soluții mai concentrate, excesul de anhidridă sulfurică se evaporă. Aburul acidului care fierbe la o temperatură de 337°C se descompune parțial în SO3 și H20, care se vor combina din nou la răcire. Punctul de fierbere ridicat al acestui acid este potrivit pentru utilizarea sa la separarea acizilor foarte volatili din sărurile lor atunci când sunt încălzite.

Precauții la lucrul cu acid

Când manipulați acidul sulfuric, trebuie să fiți extrem de atenți. Când acest acid ajunge pe piele, pielea devine albă, apoi apare maroniu și roșeață. Țesuturile din jur se umflă. Dacă acest acid ajunge pe orice parte a corpului, trebuie spălat rapid cu apă, iar zona arsă trebuie lubrifiată cu o soluție de sifon.

Acum știți că acidul sulfuric, ale cărui proprietăți au fost bine studiate, este pur și simplu de neînlocuit pentru o varietate de producție și extracție minerală.

Acidul sulfuric (H2SO4) este unul dintre cei mai caustici acizi și reactivi periculoși, cunoscută omului, în special în formă concentrată. Acidul sulfuric pur chimic este un lichid toxic greu de consistență uleioasă, inodor și incolor. Se obține prin oxidarea de contact a dioxidului de sulf (SO2).

La o temperatură de + 10,5 °C, acidul sulfuric se transformă într-o masă cristalină sticloasă înghețată, lacom, ca un burete, absorbind umiditatea din mediu. În industrie și chimie, acidul sulfuric este unul dintre principalii compuși chimici și ocupă o poziție de lider în ceea ce privește volumul de producție în tone. Acesta este motivul pentru care acidul sulfuric este numit „sângele chimiei”. Cu ajutorul acidului sulfuric se obțin îngrășăminte, medicamente, alți acizi, cantități mari de îngrășăminte și multe altele.

Proprietățile fizice și chimice de bază ale acidului sulfuric

1. Acidul sulfuric în formă pură (formula H2SO4), la o concentrație de 100%, este un lichid incolor, gros. Cea mai importantă proprietate a H2SO4 este higroscopicitatea sa ridicată - capacitatea de a elimina apa din aer. Acest proces este însoțit de o eliberare de căldură pe scară largă.
2. H2SO4 este un acid puternic.
3. Acidul sulfuric se numește monohidrat - conține 1 mol de H2O (apă) la 1 mol de SO3. Datorită proprietăților sale higroscopice impresionante, este folosit pentru a extrage umiditatea din gaze.
4. Punct de fierbere - 330 °C. În acest caz, acidul se descompune în SO3 și apă. Densitate – 1,84. Punct de topire – 10,3 °C/.
5. Acidul sulfuric concentrat este un agent oxidant puternic. Pentru a iniția o reacție redox, acidul trebuie încălzit. Rezultatul reacției este SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. În funcție de concentrație, acidul sulfuric reacționează diferit cu metalele. În stare diluată, acidul sulfuric este capabil să oxideze toate metalele care se află în seria de tensiune înaintea hidrogenului. Excepția este cea mai rezistentă la oxidare. Acidul sulfuric diluat reacționează cu sărurile, bazele, oxizii amfoteri și bazici. Acidul sulfuric concentrat este capabil să oxideze toate metalele din seria de tensiune, inclusiv argintul.
7. Acidul sulfuric formează două tipuri de săruri: acide (acestea sunt hidrosulfați) și intermediare (sulfați)
8. H2SO4 reacționează activ cu substanțele organice și nemetale și poate transforma unele dintre ele în cărbune.
9. Anhidrita sulfurica se dizolva bine in H2SO4, iar in acest caz se formeaza oleum - o solutie de SO3 in acid sulfuric. În exterior, arată astfel: acid sulfuric fumos, eliberând anhidrit sulfuric.
10. Acidul sulfuric în soluții apoase este un acid dibazic puternic, iar atunci când este adăugat în apă, se eliberează o cantitate imensă de căldură. Când se prepară soluții diluate de H2SO4 din cele concentrate, este necesar să se adauge un acid mai greu în apă într-un flux mic și nu invers. Acest lucru se face pentru a preveni fierberea apei și stropirea cu acid.

Acizi sulfuric concentrați și diluați

Soluțiile concentrate de acid sulfuric includ soluții de la 40% care pot dizolva argintul sau paladiul.

Acidul sulfuric diluat include soluții a căror concentrație este mai mică de 40%. Acestea nu sunt astfel de soluții active, dar sunt capabile să reacționeze cu alamă și cupru.

Prepararea acidului sulfuric

Producția de acid sulfuric la scară industrială a început în secolul al XV-lea, dar la acea vreme se numea „ulei de vitriol”. Dacă mai devreme omenirea consuma doar câteva zeci de litri de acid sulfuric, acum lumea modernă calculul este în milioane de tone pe an.

Producția de acid sulfuric se realizează industrial și există trei dintre ele:

1. Metoda de contact.
2. Metoda nitrozei
3. Alte metode

Să vorbim în detaliu despre fiecare dintre ele.

Contact metoda de producție

Metoda de producție prin contact este cea mai comună și îndeplinește următoarele sarcini:

• Rezultatul este un produs care satisface nevoile unui număr maxim de consumatori.
• În timpul producției, daunele mediului sunt reduse.

În metoda de contact, următoarele substanțe sunt utilizate ca materii prime:

• pirită (pirită de sulf);
• sulf;
• oxid de vanadiu (această substanță acționează ca un catalizator);
• hidrogen sulfurat;
• sulfuri de diferite metale.

Înainte de începerea procesului de producție, materiile prime sunt pregătite în prealabil. Pentru început, în instalațiile speciale de zdrobire, pirita este zdrobită, ceea ce permite, prin creșterea zonei de contact a substanțelor active, accelerarea reacției. Pirita suferă purificare: este coborâtă în recipiente mari cu apă, timp în care roca sterilă și tot felul de impurități plutesc la suprafață. La sfârșitul procesului, acestea sunt îndepărtate.

Partea de producție este împărțită în mai multe etape:

1. După zdrobire, pirita este curățată și trimisă la cuptor, unde este ars la temperaturi de până la 800 °C. Conform principiului contracurent, aerul este introdus în cameră de jos, iar acest lucru asigură că pirita este în stare suspendată. Astăzi, acest proces durează câteva secunde, dar anterior dura câteva ore pentru a declanșa. În timpul procesului de prăjire, deșeurile apar sub formă de oxid de fier, care este îndepărtat și ulterior transferat în industria metalurgică. În timpul arderii, se eliberează vapori de apă, gaze O2 și SO2. Când purificarea din vapori de apă și impurități minuscule este finalizată, se obține oxid de sulf pur și oxigen.
2. În a doua etapă, are loc o reacție exotermă sub presiune folosind un catalizator de vanadiu. Reacția începe când temperatura atinge 420 °C, dar poate fi crescută la 550 °C pentru a crește eficiența. În timpul reacției, are loc oxidarea catalitică și SO2 devine SO3.
3. Esența celei de-a treia etape de producție este următoarea: absorbția SO3 într-un turn de absorbție, în timpul căruia se formează oleum H2SO4. În această formă, H2SO4 este turnat în recipiente speciale (nu reacționează cu oțelul) și este gata să vină în întâmpinarea consumatorului final.

În timpul producției, așa cum am spus mai sus, se generează multă energie termică, care este utilizată în scopuri de încălzire. Multe fabrici de acid sulfuric instalează turbine cu abur, care folosesc aburul eliberat pentru a genera electricitate suplimentară.

Metoda azota pentru producerea acidului sulfuric

În ciuda avantajelor metodei de producție prin contact, care produce acid sulfuric și oleum mai concentrat și mai pur, se produce destul de mult H2SO4 prin metoda azotului. În special, la plantele de superfosfat.

Pentru producerea H2SO4, materia primă, atât prin metoda de contact, cât și prin metoda nitrozei, este dioxidul de sulf. Se obține special în aceste scopuri prin arderea sulfului sau prăjirea metalelor cu sulf.

Procesarea dioxidului de sulf în acid sulfuros implică oxidarea dioxidului de sulf și adăugarea de apă. Formula arată astfel:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

Dar dioxidul de sulf nu reacționează direct cu oxigenul, prin urmare, prin metoda azotoasă, dioxidul de sulf este oxidat folosind oxizi de azot. Oxizii mai mari de azot (vorbim de dioxid de azot NO2, trioxid de azot NO3) în timpul acestui proces se reduc la oxid de azot NO, care este ulterior oxidat din nou de oxigen la oxizi superiori.

Producția de acid sulfuric prin metoda azotoasă este formalizată tehnic în două moduri:

• Cameră.
• Turn.

Metoda cu azot are o serie de avantaje și dezavantaje.

Dezavantajele metodei azotate:

• Rezultatul este acid sulfuric 75%.
• Calitatea produsului este scăzută.
• Returul incomplet al oxizilor de azot (adaos de HNO3). Emisiile lor sunt dăunătoare.
• Acidul conține fier, oxizi de azot și alte impurități.

Avantajele metodei azotate:

• Costul procesului este mai mic.
• Posibilitate de reciclare a SO2 la 100%.
• Simplitatea designului hardware.

Principalele fabrici rusești de acid sulfuric

Producția anuală de H2SO4 în țara noastră este în intervalul de șase cifre - aproximativ 10 milioane de tone. Principalii producători de acid sulfuric din Rusia sunt companiile care sunt, în plus, principalii săi consumatori. Vorbim despre firme al căror domeniu de activitate este producția de îngrășăminte minerale. De exemplu, „Îngrășămintele minerale Balakovo”, „Ammophos”.

În Crimeea, în Armiansk, cel mai mare producător de dioxid de titan activează pe teritoriu Europa de Est„Titanul din Crimeea”. În plus, planta produce acid sulfuric, îngrășăminte minerale, sulfat de fier etc.

Acid sulfuric diverse tipuri produs de multe fabrici. De exemplu, acidul sulfuric al bateriei este produs de: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom etc.

Oleum este produs de UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez PA etc.

Acidul sulfuric de puritate specială este produs de OHC Shchekinoazot, Component-Reaktiv.

Acidul sulfuric uzat poate fi achiziționat de la fabricile ZSS și HaloPolymer Kirovo-Chepetsk.

Producătorii de acid sulfuric tehnic sunt Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zinc Plant, Electrozinc etc.

Datorită faptului că pirita este principala materie primă în producția de H2SO4, iar aceasta este o risipă a întreprinderilor de îmbogățire, furnizorii săi sunt fabricile de îmbogățire Norilsk și Talnakh.

Pozițiile de lider la nivel mondial în producția de H2SO4 sunt ocupate de SUA și China, care reprezintă 30 de milioane de tone, respectiv 60 de milioane de tone.

Domeniul de aplicare al acidului sulfuric

Lumea consumă anual aproximativ 200 de milioane de tone de H2SO4, din care se produce o gamă largă de produse. Acidul sulfuric deține pe bună dreptate palma printre alți acizi în ceea ce privește amploarea utilizării în scopuri industriale.

După cum știți deja, acidul sulfuric este unul dintre produse esentiale industria chimică, astfel încât domeniul de aplicare al acidului sulfuric este destul de larg. Principalele domenii de utilizare a H2SO4 sunt următoarele:

• Acidul sulfuric este folosit în volume enorme pentru producerea îngrășămintelor minerale, iar acesta consumă aproximativ 40% din tonaj total. Din acest motiv, fabricile care produc H2SO4 sunt construite lângă fabrici care produc îngrășăminte. Acestea sunt sulfatul de amoniu, superfosfatul etc. În timpul producerii lor, acidul sulfuric este luat în formă pură (concentrație de 100%). Pentru a produce o tonă de ammofos sau superfosfat veți avea nevoie de 600 de litri de H2SO4. Aceste îngrășăminte sunt în majoritatea cazurilor utilizate în agricultură.
• H2SO4 este folosit pentru a produce explozivi.
• Purificarea produselor petroliere. Pentru a obține kerosen, benzină și uleiuri minerale, este necesară purificarea hidrocarburilor, care are loc folosind acid sulfuric. În procesul de rafinare a petrolului pentru purificarea hidrocarburilor, această industrie „preia” până la 30% din tonajul mondial de H2SO4. În plus, numărul octanic al combustibilului este crescut cu acid sulfuric și puțurile sunt tratate în timpul producției de petrol.
• În industria metalurgică. Acidul sulfuric în metalurgie este utilizat pentru a îndepărta depunerile și rugina din sârmă și foi de metal, precum și pentru a restabili aluminiul în producția de metale neferoase. Înainte de a acoperi suprafețele metalice cu cupru, crom sau nichel, suprafața este gravată cu acid sulfuric.
• În producția de medicamente.
• În producția de vopsele.
• În industria chimică. H2SO4 este utilizat în producția de detergenți, etilenă, insecticide etc., iar fără el aceste procese sunt imposibile.
• Pentru producerea altor acizi cunoscuți, compuși organici și anorganici utilizați în scopuri industriale.

Sărurile acidului sulfuric și utilizarea lor

Cele mai importante săruri ale acidului sulfuric:

• Sarea Glauber Na2SO4 · 10H2O (sulfat de sodiu cristalin). Domeniul de aplicare al acesteia este destul de mare: producția de sticlă, sifon, în medicina veterinară și în medicină.
• Sulfatul de bariu BaSO4 este utilizat în producția de cauciuc, hârtie și vopsea minerală albă. În plus, este indispensabil în medicină pentru fluoroscopia stomacului. Este folosit pentru a face „terci de bariu” pentru această procedură.
• Sulfat de calciu CaSO4. În natură, poate fi găsit sub formă de gips CaSO4 2H2O și anhidrit CaSO4. Gipsul CaSO4 · 2H2O și sulfatul de calciu sunt folosite în medicină și construcții. Când gipsul este încălzit la o temperatură de 150 - 170 °C, are loc o deshidratare parțială, rezultând gips ars, cunoscut la noi ca alabastru. Amestecând alabastrul cu apă până la consistența unui aluat, masa se întărește rapid și se transformă într-un fel de piatră. Această proprietate a alabastrului este utilizată în mod activ în lucrari de constructii: Din el se fac piese turnate și matrițe. În lucrările de tencuială, alabastrul este indispensabil ca material de legare. Pacienților din secțiile de traumatologie li se administrează bandaje speciale de fixare - acestea sunt făcute pe bază de alabastru.
• Sulfatul de fier FeSO4 · 7H2O este folosit pentru prepararea cernelii, impregnarea lemnului și, de asemenea, în activitățile agricole pentru a ucide dăunătorii.
• Alaunul KCr(SO4)2 · 12H2O, KAl(SO4)2 · 12H2O etc. sunt utilizate în producția de vopsele și în industria pielii (tăbăcirea pielii).
• Mulți dintre voi cunosc sulfatul de cupru CuSO4 · 5H2O direct. Acesta este un asistent activ în agricultură în lupta împotriva bolilor plantelor și a dăunătorilor - cerealele sunt tratate cu o soluție apoasă de CuSO4 · 5H2O și pulverizate pe plante. De asemenea, este folosit pentru prepararea unor vopsele minerale. Și în viața de zi cu zi este folosit pentru a îndepărta mucegaiul de pe pereți.
• Sulfat de aluminiu – este utilizat în industria celulozei și hârtiei.

Acidul sulfuric în formă diluată este utilizat ca electrolit în bateriile cu plumb. În plus, este folosit pentru a produce detergenți și îngrășăminte. Dar, în cele mai multe cazuri, vine sub formă de oleum - aceasta este o soluție de SO3 în H2SO4 (puteți găsi și alte formule de oleum).

Fapt uimitor! Oleum este mai activ din punct de vedere chimic decât acidul sulfuric concentrat, dar, în ciuda acestui fapt, nu reacționează cu oțelul! Din acest motiv, este mai ușor de transportat decât acidul sulfuric însuși.

Domeniul de utilizare al „reginei acizilor” este cu adevărat pe scară largă și este dificil să vorbim despre toate modurile în care este utilizat în industrie. De asemenea, este folosit ca emulgator în industria alimentară, pentru purificarea apei, în sinteza explozivilor și în multe alte scopuri.

Istoria acidului sulfuric

Cine dintre noi nu a auzit măcar o dată despre sulfat de cupru? Deci, a fost studiat în vremuri străvechi, iar în unele lucrări de la începutul noii ere, oamenii de știință au discutat despre originea vitriolului și proprietățile lor. Vitriolul a fost studiat de medicul grec Dioscoride și exploratorul roman al naturii Pliniu cel Bătrân, iar în lucrările lor au scris despre experimentele pe care le-au efectuat. În scopuri medicale, diferitele substanțe vitriol au fost folosite de către medicul antic Ibn Sina. Cum a fost folosit vitriolul în metalurgie a fost discutat în lucrările alchimiștilor Grecia antică Zosima din Panopolis.

Prima modalitate de a obține acid sulfuric este procesul de încălzire a alaunului de potasiu și există informații despre acest lucru în literatura alchimică din secolul al XIII-lea. La acea vreme, compoziția alaunului și esența procesului erau necunoscute alchimiștilor, dar deja în secolul al XV-lea, sinteza chimică a acidului sulfuric a început să fie studiată în mod deliberat. Procesul a fost următorul: alchimiștii au tratat un amestec de sulfură de sulf și antimoniu (III) Sb2S3 prin încălzire cu acid azotic.

În epoca medievală în Europa, acidul sulfuric era numit „ulei de vitriol”, dar apoi numele s-a schimbat în acid vitriol.

În secolul al XVII-lea, Johann Glauber a obținut acid sulfuric ca urmare a arderii azotatului de potasiu și a sulfului nativ în prezența vaporilor de apă. Ca urmare a oxidării sulfului cu salpetru, s-a obţinut oxid de sulf care a reacţionat cu vaporii de apă, rezultând un lichid cu consistenţă uleioasă. Acesta a fost ulei de vitriol, iar acest nume pentru acid sulfuric există și astăzi.

În anii treizeci ai secolului al XVIII-lea, un farmacist din Londra, Ward Joshua, folosea această reacție pentru producerea industrială a acidului sulfuric, dar în Evul Mediu consumul acestuia era limitat la câteva zeci de kilograme. Domeniul de utilizare a fost restrâns: pentru experimente alchimice, purificarea metalelor prețioase și în farmacie. Acidul sulfuric concentrat în volume mici a fost folosit la producerea chibriturilor speciale care conțineau sare bertolită.

Acidul vitriol a apărut în Rus' abia în secolul al XVII-lea.

În Birmingham, Anglia, John Roebuck a adaptat metoda de mai sus pentru producerea acidului sulfuric în 1746 și a lansat producția. În același timp, a folosit camere mari durabile cu plumb, care erau mai ieftine decât recipientele din sticlă.

Această metodă și-a păstrat poziția în industrie timp de aproape 200 de ani, iar acid sulfuric 65% a fost obținut în camere.

După un timp, englezul Glover și chimistul francez Gay-Lussac au îmbunătățit procesul în sine, iar acidul sulfuric a început să fie obținut cu o concentrație de 78%. Dar un astfel de acid nu era potrivit pentru producerea, de exemplu, a coloranților.

La începutul secolului al XIX-lea, au fost descoperite noi metode de oxidare a dioxidului de sulf în anhidridă sulfurică.

Inițial, acest lucru a fost făcut folosind oxizi de azot, iar apoi platina a fost folosită ca catalizator. Aceste două metode de oxidare a dioxidului de sulf au fost îmbunătățite în continuare. Oxidarea dioxidului de sulf pe platină și alți catalizatori a devenit cunoscută ca metoda de contact. Iar oxidarea acestui gaz cu oxizi de azot se numește metoda azotoasă pentru producerea acidului sulfuric.

Comerciantul britanic de acid acetic Peregrine Philips a brevetat un proces economic de producere a oxidului de sulf (VI) și a acidului sulfuric concentrat abia în 1831, iar această metodă este familiară lumii de astăzi ca metodă de contact pentru producerea sa.

Producția de superfosfat a început în 1864.

În anii optzeci ai secolului al XIX-lea în Europa, producția de acid sulfuric a ajuns la 1 milion de tone. Principalii producători au fost Germania și Anglia, producând 72% din volumul total de acid sulfuric din lume.

Transportul acidului sulfuric este o întreprindere responsabilă și intensivă în muncă.

Acidul sulfuric aparține clasei de substanțe chimice periculoase, iar la contactul cu pielea provoacă arsuri grave. În plus, poate provoca intoxicații chimice la oameni. Dacă nu sunt respectate anumite reguli în timpul transportului, acidul sulfuric, datorită explozivității sale, poate provoca foarte multe daune atât oamenilor, cât și mediului.

Acidul sulfuric este încadrat în clasa de pericol 8 și trebuie transportat de către profesioniști special instruiți și instruiți. O condiție importantă pentru livrarea acidului sulfuric este respectarea regulilor special dezvoltate pentru transportul mărfurilor periculoase.

Transportul rutier se efectuează în conformitate cu următoarele reguli:

1. Pentru transport, containerele speciale sunt fabricate dintr-un aliaj de oțel special care nu reacționează cu acidul sulfuric sau titanul. Astfel de recipiente nu se oxidează. Acidul sulfuric periculos este transportat în rezervoare chimice speciale cu acid sulfuric. Ele diferă ca design și sunt selectate pentru transport în funcție de tipul de acid sulfuric.
2. La transportul acidului fumos se iau rezervoare termoizoterme specializate, în care se menține regimul de temperatură necesar pentru păstrarea proprietăților chimice ale acidului.
3. Dacă acidul obișnuit este transportat, atunci este selectat un rezervor de acid sulfuric.
4. Transportul rutier al acidului sulfuric, cum ar fi fuming, anhidru, concentrat, pentru baterii și glover, se realizează în containere speciale: rezervoare, butoaie, containere.
5. Transportul mărfurilor periculoase poate fi efectuat numai de către conducătorii auto care dețin certificat ADR.
6. Timpul de călătorie nu are restricții, deoarece în timpul transportului trebuie să respectați cu strictețe viteza admisă.
7. În timpul transportului, se construiește o rută specială, care ar trebui să treacă prin locuri cu mulțimi mari de oameni și unități de producție.
8. Transportul trebuie să aibă marcaje speciale și semne de pericol.

Proprietăți periculoase ale acidului sulfuric pentru oameni

Acidul sulfuric prezintă un pericol crescut pentru corpul uman. Efectul său toxic apare nu numai la contactul direct cu pielea, ci și la inhalarea vaporilor acesteia, când se eliberează dioxid de sulf. Efectele periculoase includ:

• Sistemul respirator;
• Piele;
• Membrane mucoase.

Intoxicarea organismului poate fi intensificată de arsen, care este adesea inclus în acid sulfuric.

Important! După cum știți, arsurile severe apar atunci când acidul intră în contact cu pielea. Otrăvirea cu vapori de acid sulfuric nu este mai puțin periculoasă. Doza sigură de acid sulfuric în aer este de numai 0,3 mg pe 1 metru pătrat.

Dacă acidul sulfuric ajunge pe membranele mucoase sau pe piele, apare o arsură gravă care nu se vindecă bine. Dacă arsura este semnificativă ca amploare, victima dezvoltă o boală de arsuri, care poate duce chiar la deces, dacă nu se acordă îngrijire medicală calificată în timp util.

Important! Pentru un adult, doza letală de acid sulfuric este de numai 0,18 cm pe 1 litru.

Desigur, „experimentarea” efectelor toxice ale acidului în viața de zi cu zi este problematică. Cel mai adesea, intoxicația cu acid apare din cauza neglijării măsurilor de siguranță industrială atunci când se lucrează cu soluția.

Otrăvirea în masă cu vapori de acid sulfuric poate apărea din cauza problemelor tehnice la locul de muncă sau a neglijenței și are loc o eliberare masivă în atmosferă. Pentru a preveni astfel de situații, funcționează servicii speciale a căror sarcină este să monitorizeze funcționarea producției în care se utilizează acid periculos.

Ce simptome se observă în timpul intoxicației cu acid sulfuric?

Dacă acidul a fost ingerat:

• Durere în zona organelor digestive.
• Greață și vărsături.
• Mișcările intestinale anormale ca urmare a unor tulburări intestinale severe.
• Secreție mare de salivă.
• Din cauza efectelor toxice asupra rinichilor, urina devine roșiatică.
• Umflarea laringelui și a gâtului. Apar respirație șuierătoare și răgușeală. Acest lucru poate fi fatal din cauza sufocării.
• Pe gingii apar pete maronii.
• Pielea devine albastră.

Când pielea este arsă, pot exista toate complicațiile inerente unei boli de arsuri.

În caz de intoxicație cu vapori, se observă următoarea imagine:

• Arsura membranei mucoase a ochilor.
• Sângerare nazală.
• Arsura mucoaselor tractului respirator. În acest caz, victima are dureri severe.
• Umflarea laringelui cu simptome de sufocare (lipsa de oxigen, pielea devine albastră).
• Dacă otrăvirea este severă, pot apărea greață și vărsături.

Important de știut! Otrăvirea cu acid după ingerare este mult mai periculoasă decât intoxicația prin inhalarea vaporilor.

Primul ajutor și proceduri terapeutice pentru leziuni cu acid sulfuric

În contact cu acidul sulfuric, procedați după cum urmează:

• În primul rând, chemați o ambulanță. Dacă intră lichid în interior, clătiți stomacul cu apă caldă. După aceasta, va trebui să bei 100 de grame de floarea soarelui sau ulei de măsline. În plus, ar trebui să înghiți o bucată de gheață, să bei lapte sau magnezie arsă. Acest lucru trebuie făcut pentru a reduce concentrația de acid sulfuric și pentru a atenua condiția umană.
• Dacă acidul intră în ochi, trebuie să-i clătiți cu apă curentă și apoi să-i picurați cu o soluție de dicaină și novocaină.
• Dacă acidul intră pe piele, clătiți bine zona arsă sub jet de apă și aplicați un bandaj cu sifon. Trebuie să clătiți timp de aproximativ 10-15 minute.
• În caz de otrăvire cu vapori, trebuie să ieșiți la aer curat și, de asemenea, să clătiți mucoasele afectate cu apă cât mai curând posibil.

Într-un cadru spitalicesc, tratamentul va depinde de zona arsurii și de gradul de otrăvire. Calmarea durerii se efectuează numai cu novocaină. Pentru a evita dezvoltarea infecției în zona afectată, pacientului i se administrează un curs de terapie cu antibiotice.

În caz de sângerare gastrică se administrează plasmă sau transfuzie de sânge. Sursa de sângerare poate fi eliminată chirurgical.

1. Acidul sulfuric se găsește în natură în forma sa 100% pură. De exemplu, în Italia, Sicilia, în Marea Moartă, puteți vedea un fenomen unic - acidul sulfuric se scurge direct de jos! Ce se întâmplă este următorul: pirita din scoarța terestră servește în acest caz ca materie primă pentru formarea sa. Acest loc este numit și Lacul Morții și chiar și insectelor le este frică să zboare lângă el!
2. După mari erupții vulcanice, picăturile de acid sulfuric pot fi adesea găsite în atmosfera pământului, iar în astfel de cazuri vinovatul poate provoca consecințe negative asupra mediului și poate provoca schimbări climatice grave.
3. Acidul sulfuric este un absorbant activ al apei, deci este folosit ca desicant gazos. Pe vremuri, pentru a preveni aburirea ferestrelor din interior, acest acid era turnat în borcane și plasat între geamul deschiderilor ferestrelor.
4. Acidul sulfuric este principala cauză a ploii acide. Principala cauză a ploii acide este poluarea aerului cu dioxid de sulf, care, atunci când este dizolvat în apă, formează acid sulfuric. Dioxidul de sulf, la rândul său, este eliberat atunci când sunt arse combustibili fosili. În ploaia acidă studiată peste ultimii ani, conținutul de acid azotic a crescut. Motivul acestui fenomen este reducerea emisiilor de dioxid de sulf. În ciuda acestui fapt, principala cauză a ploii acide rămâne acidul sulfuric.

Vă oferim o selecție video de experimente interesante cu acid sulfuric.

Să luăm în considerare reacția acidului sulfuric atunci când este turnat în zahăr. În primele secunde de intrare a acidului sulfuric în balonul cu zahăr, amestecul se întunecă. După câteva secunde, substanța devine neagră. Atunci se întâmplă cel mai interesant lucru. Masa începe să crească rapid și să iasă din balon. Ieșirea este o substanță mândră, asemănătoare cărbunelui poros, de 3-4 ori mai mare decât volumul original.

Autorul videoclipului sugerează să comparați reacția Coca-Cola cu acid clorhidricși acid sulfuric. Când Coca-Cola este amestecată cu acid clorhidric, nu se observă modificări vizuale, dar când este amestecată cu acid sulfuric, Coca-Cola începe să fiarbă.

O interacțiune interesantă poate fi observată atunci când acidul sulfuric intră în contact cu hârtia igienică. Hârtie igienică constă din celuloză. Când acidul lovește molecula de celuloză, se descompune instantaneu eliberând carbon liber. O carbonizare similară poate fi observată atunci când acidul intră în contact cu lemnul.

Adaug o bucată mică de potasiu într-un balon cu acid concentrat. În prima secundă, se eliberează fum, după care metalul se aprinde instantaneu, se aprinde și explodează, rupându-se în bucăți.

În experimentul următor, când acidul sulfuric lovește un chibrit, acesta se aprinde. În a doua parte a experimentului, se scufundă folie de aluminiu cu acetonă și un chibrit în interior. Folia este încălzită instantaneu, eliberând o cantitate imensă de fum și dizolvând-o complet.

La adăugare se observă un efect interesant bicarbonat de sodiuîn acid sulfuric. Soda devine instantaneu colorată galben. Reacția are loc cu fierbere rapidă și creșterea volumului.

Vă sfătuim insistent să nu efectuați toate experimentele de mai sus acasă. Acidul sulfuric este o substanță foarte agresivă și toxică. Astfel de experimente trebuie efectuate în încăperi speciale dotate cu ventilație forțată. Gazele degajate în reacțiile cu acidul sulfuric sunt foarte toxice și pot provoca leziuni ale căilor respiratorii și otrăviri ale organismului. În plus, experimente similare sunt efectuate folosind echipament individual de protecție pentru piele și sistemul respirator. Aveți grijă de dumneavoastră!

Trioxidul de sulf apare de obicei ca un lichid incolor. Poate exista și sub formă de gheață, cristale fibroase sau gaz. Când trioxidul de sulf este expus la aer, începe să se elibereze fum alb. El este element constitutiv un astfel de produs chimic substanta activa ca acid sulfuric concentrat. Este un lichid limpede, incolor, uleios și foarte agresiv. Este folosit în producția de îngrășăminte, explozivi, alți acizi, în industria petrolului și în bateriile plumb-acid din mașini.

Acid sulfuric concentrat: proprietăți

Acidul sulfuric este foarte solubil în apă, are un efect coroziv asupra metalelor și țesăturilor și carbonizează lemnul și majoritatea altor substanțe organice la contact. Efectele adverse asupra sănătății prin inhalare pot apărea ca urmare a expunerii pe termen lung la concentrații scăzute ale substanței sau a expunerii pe termen scurt la concentrații mari.

Acidul sulfuric concentrat este folosit pentru a produce îngrășăminte și alte substanțe chimice, în rafinarea petrolului, în producția de fier și oțel și în multe alte scopuri. Deoarece are un punct de fierbere destul de ridicat, poate fi folosit pentru a elibera mai mulți acizi volatili din sărurile lor. Acidul sulfuric concentrat are o proprietate higroscopică puternică. Este folosit uneori ca agent de uscare pentru deshidratare (eliminarea apei metoda chimica) mulți compuși, cum ar fi carbohidrații.

Reacții cu acid sulfuric

Acidul sulfuric concentrat reacționează cu zahărul într-un mod neobișnuit, lăsând în urmă o masă neagră fragilă, spongioasă de carbon. O reacție similară se observă atunci când este expus la piele, celuloză și alte fibre vegetale și animale. Când acidul concentrat este amestecat cu apă, eliberează o cantitate mare de căldură, suficientă pentru a provoca fierberea instantanee. Pentru a se dilua, trebuie adăugat încet în apă rece cu amestecare constantă pentru a limita acumularea de căldură. Acidul sulfuric reacționează cu lichidul, formând hidrați cu proprietăți pronunțate.

Caracteristici fizice

Un lichid incolor și inodor într-o soluție diluată are un gust acru. Acidul sulfuric este extrem de agresiv atunci când este expus la piele și toate țesuturile corpului, provocând arsuri grave la contactul direct. În forma sa pură, H 2 SO4 nu este un conductor de electricitate, dar situația se schimbă în sens invers odată cu adăugarea de apă.

Unele proprietăți sunt că greutatea moleculară este de 98,08. Punctul de fierbere este de 327 de grade Celsius, punctul de topire -2 grade Celsius. Acidul sulfuric este un acid mineral puternic și unul dintre principalele produse ale industriei chimice datorită aplicațiilor sale comerciale largi. Se formează în mod natural din oxidarea materialelor sulfurate, cum ar fi sulfura de fier.

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric (H 2 SO4) se manifestă în diferite reacții chimice:

1. Când interacționează cu alcalii, se formează două serii de săruri, inclusiv sulfați.
2. Reacționează cu carbonați și bicarbonați pentru a forma săruri și dioxid de carbon (CO 2 ).
3. Afectează metalele în mod diferit, în funcție de temperatură și gradul de diluție. La rece și diluat eliberează hidrogen, fierbinte și concentrat eliberează emisii de SO2.
4. O soluție de H 2 SO4 (acid sulfuric concentrat) se descompune în trioxid de sulf (SO 3) și apă (H 2 O) când este fiert. Proprietățile chimice includ și rolul unui agent oxidant puternic.

Pericol de incendiu

Acidul sulfuric este foarte reactiv pentru a aprinde materiale combustibile fin dispersate la contact. Când sunt încălzite, încep să se elibereze gaze foarte toxice. Este exploziv și incompatibil cu un număr mare de substanțe. La temperaturi și presiuni ridicate pot apărea modificări și deformații chimice destul de agresive. Poate reacționa violent cu apa și alte lichide, provocând stropire.

Pericol pentru sănătate

Acidul sulfuric corodează toate țesuturile corpului. Inhalarea vaporilor poate provoca leziuni pulmonare grave. Deteriorarea membranei mucoase a ochilor poate duce la pierderea completă a vederii. Contactul cu pielea poate provoca necroză severă. Chiar și câteva picături pot fi fatale dacă acidul are acces în trahee. Expunerea cronică poate provoca traheobronșită, stomatită, conjunctivită, gastrită. Pot apărea perforații gastrice și peritonită, însoțite de colaps circulator. Acidul sulfuric este foarte caustic și trebuie manipulat cu grijă extremă. Semnele și simptomele expunerii pot fi severe și includ salivare, sete extremă, dificultăți la înghițire, durere, șoc și arsuri. Vărsăturile sunt de obicei de culoarea cafelei măcinate. Expunerea acută prin inhalare poate duce la strănut, răgușeală, sufocare, laringită, dificultăți de respirație, iritarea căilor respiratorii și dureri în piept. Sângerare de la nas și gingii, edem pulmonar, bronșită cronicăși poate apărea și pneumonia. Expunerea pielii poate duce la arsuri dureroase severe și dermatită.

Prim ajutor

1. Puneți victimele la aer curat. Lucrătorii de urgență ar trebui să evite expunerea la acid sulfuric.
2. Evaluați semnele vitale, inclusiv pulsul și frecvența respiratorie. Dacă nu este detectat un puls, efectuați măsuri de resuscitare în funcție de leziunile suplimentare primite. Dacă respirația este dificilă, asigurați-vă sprijin respirator.
3. Scoateți hainele murdare cât mai curând posibil.
4. În caz de contact cu ochii, clătiți cu apă caldă timp de cel puțin 15 minute pe piele, spălați cu apă și săpun.
5. Dacă inhalați vapori toxici, clătiți-vă gura un număr mare este interzis să beți apă, să vă provocați vărsăturile.
6. Transportați victimele la o unitate medicală.