Концентрирана сярна киселина: свойства, реакции. Химични свойства на сярата. Характеристики и точка на кипене на сярата Химични свойства на сярната киселина

Всеки човек изучаваше киселини в уроците по химия. Една от тях се нарича сярна киселина и е обозначена като HSO 4. Нашата статия ще ви разкаже за свойствата на сярната киселина.

Физични свойства на сярната киселина

Чистата сярна киселина или монохидрат е безцветна маслена течност, която се втвърдява в кристална маса при температура от + 10 ° C. Сярната киселина, предназначена за реакции, съдържа 95% H 2 SO 4 и има плътност 1,84 g / cm 3. 1 литър от тази киселина тежи 2 кг. Киселината се втвърдява при температура от -20 ° C. Топлината на сливане е 10,5 kJ / mol при температура 10,37 ° C.

Свойствата на концентрираната сярна киселина са разнообразни. Например, когато тази киселина се разтвори във вода, ще се отдели голямо количество топлина (19 kcal / mol) поради образуването на хидрати. Тези хидрати могат да бъдат изолирани от разтвор при ниски температури в твърда форма.

Сярната киселина е един от най-основните продукти в химическата промишленост. Предназначен е за производство на минерални торове (амониев сулфат, суперфосфат), различни соли и киселини, детергенти и лекарства, изкуствени влакна, багрила, експлозиви. Сярната киселина се използва и в металургията (например разлагане на уранови руди), за рафиниране на петролни продукти, за сушене на газове и т.н.

Химични свойства на сярната киселина

Химичните свойства на сярната киселина са както следва:

1. Взаимодействие с метали:
   • разредената киселина разтваря само онези метали, които са вляво от водорода в поредицата от напрежения, например H 2 +1 SO 4 + Zn 0 = H 2 O + Zn + 2 SO 4;
   • Окислителните свойства на сярната киселина са страхотни. При взаимодействие с различни метали (с изключение на Pt, Au), той може да бъде намален до H 2 S -2, S +4 O 2 или S 0, например:
   • 2H 2 +6 SO 4 + 2Ag 0 = S +4 O 2 + Ag 2 +1 SO 4 + 2H2O;
   • 5H2 +6SO4 + 8Na0 = H2S-2 + 4Na2 +1 SO4 + 4H2O;
2. Концентрираната киселина H 2 S +6 O 4 също реагира (при нагряване) с някои неметали, като в същото време се превръща в серни съединения с по-ниска степен на окисление, например:
   • 2H 2 S +6 O 4 + C 0 = 2S +4 O 2 + C +4 O 2 + 2H2O;
   • 2H2S +6O4 + S0 = 3S +4O2 + 2H2O;
   • 5H 2 S +6 O 4 + 2P 0 = 2H 3 P +5 O 4 + 5S +4 O 2 + 2H 2 O;
3. С основни оксиди:
   • H2S04 + CuO = CuS04 + H2O;
4. С хидроксиди:
   • Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O;
   • 2NaOH + H2SO4 = Na2S04 + 2H2O;
5. Взаимодействие със соли по време на обменни реакции:
   • H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4;

Образуването на BaSO 4 (бяла утайка, неразтворима в киселини) се използва за определяне на тази киселина и разтворими сулфати.

Монохидратът е йонизиращ разтворител, който е кисел по природа. Много е добре в него да се разтварят сулфати на много метали, например:

• 2H2SO4 + HNO3 = NO2 + + H3O + + 2HSO4-;
• HClO4 + H2SO4 = ClO4- + H3SO4+.

Концентрираната киселина е доста силен окислител, особено при нагряване, например 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

Действайки като окислител, сярната киселина обикновено се редуцира до SO2. Но може да се възстанови до S и дори до H 2 S, например H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

Монохидратът е почти неспособен да провежда електричество. Обратно, водните киселинни разтвори са добри проводници. Сярната киселина силно абсорбира влагата, така че се използва за изсушаване на различни газове. Като десикант сярната киселина действа, докато налягането на водната пара над нейния разтвор е по-малко от налягането в газа, който се суши.

Ако сварите разреден разтвор на сярна киселина, тогава водата ще бъде отстранена от него, докато точката на кипене ще се повиши до 337 ° C, например, когато сярната киселина се дестилира при концентрация от 98,3%. Обратно, излишният серен анхидрид се изпарява от разтвори, които са по-концентрирани. Парите на киселина, кипящи при температура 337 ° C, се разлагат частично на SO 3 и H 2 O, които при охлаждане ще се комбинират отново. Високата точка на кипене на тази киселина е подходяща за използване при отделяне на летливи киселини от техните соли при нагряване.

Предпазни мерки срещу киселини

Бъдете изключително внимателни при работа със сярна киселина. Когато тази киселина попадне върху кожата, кожата става бяла, след това кафеникава и се появява зачервяване. В същото време околните тъкани набъбват. Ако тази киселина попадне върху която и да е част от тялото, тя трябва бързо да се измие с вода, а изгореното място трябва да се смаже с разтвор на сода.

Сега знаете, че сярната киселина, чиито свойства са добре проучени, е просто незаменима за разнообразно производство и добив.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Безводен сярна киселинае тежка, вискозна течност, която лесно се смесва с вода във всякакви пропорции: взаимодействието се характеризира с изключително висок екзотермичен ефект (~ 880 kJ / mol с безкрайно разреждане) и може да доведе до експлозивно кипене и разпръскване на сместа, ако се добави вода към киселината; следователно е толкова важно винаги да използвате обратния ред при приготвяне на разтвори и да добавяте киселина към водата, бавно и с разбъркване.

Някои от физичните свойства на сярната киселина са показани в таблицата.

Безводният H 2 SO 4 е забележително съединение с необичайно висока диелектрична константа и много висока електрическа проводимост, което се дължи на йонна автодисоциация (автопротолиза) на съединението, както и на механизма на релейната проводимост с протонен трансфер, който осигурява протичане на електрически ток през вискозна течност с голям брой водородни връзки.

Таблица 1. Физични свойства на сярната киселина.

Производство на сярна киселина

Сярната киселина е най-важният промишлен химикал и най-евтината киселина с голям обем във всяка страна в света.

Концентрираната сярна киселина („масло от витриол“) се получава първо чрез нагряване на „зелен витриол“ FeSO 4 × nH 2 O и се консумира в големи количества за получаване на Na2SO4 и NaCl.

В съвременния процес за производство на сярна киселина се използва катализатор, състоящ се от ванадиев (V) оксид с добавка на калиев сулфат върху подложка от силициев диоксид или диатомит. Серен диоксид SO 2 се получава чрез изгаряне на чиста сяра или чрез изпичане на сулфидна руда (предимно пирит или руди от Cu, Ni и Zn) в процеса на извличане на тези метали. След това SO 2 се окислява до триоксид и след това се получава сярна киселина чрез разтваряне във вода:

S + O 2 → SO 2 (ΔH 0 - 297 kJ / mol);

SO 2 + ½ O 2 → SO 3 (ΔH 0 - 9,8 kJ / mol);

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 (ΔH 0 - 130 kJ / mol).

Химични свойства на сярната киселина

Сярната киселина е силна двуосновна киселина. На първия етап, в разтвори с ниска концентрация, той се дисоциира почти напълно:

H2SO4 ↔H + + HSO4-.

Дисоциация във втория етап

HSO 4 - ↔H + + SO 4 2-

протича в по-малка степен. Константата на дисоциация на сярната киселина на втория етап, изразена чрез активността на йони, K 2 = 10 -2.

Като двуосновна киселина, сярната киселина образува две серии соли: средна и киселинна. Средните соли на сярната киселина се наричат ​​сулфати, а киселинните се наричат ​​хидросулфати.

Сярната киселина алчно абсорбира водните пари и затова често се използва за изсушаване на газове. Способността да абсорбира вода обяснява и овъгляването на много органични вещества, особено тези, принадлежащи към класа въглехидрати (фибри, захар и др.), когато са изложени на концентрирана сярна киселина. Сярната киселина отстранява водорода и кислорода от въглехидратите, които образуват вода, а въглеродът се освобождава под формата на въглища.

Концентрираната сярна киселина, особено когато е гореща, е енергичен окислител. Той окислява HI и HBr (но не HCl) до свободни халогени, въглища до CO 2, сяра до SO 2. Тези реакции се изразяват с уравненията:

8HI + H2SO4 = 4I2 + H2S + 4H2O;

2HBr + H2SO4 = Br2 + SO2 + 2H2O;

C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O;

S + 2H 2 SO 4 = 3SO 2 + 2H 2O.

Взаимодействието на сярната киселина с металите протича по различен начин в зависимост от нейната концентрация. Разредената сярна киселина се окислява със своя водороден йон. Следователно, той взаимодейства само с онези метали, които стоят в поредицата от напрежения само до водород, например:

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2.

Оловото обаче не се разтваря в разредена киселина, тъй като получената сол на PbSO 4 е неразтворима.

Концентрираната сярна киселина е окислител поради сярата (VI). Той окислява метали до и включително сребро. Продуктите от неговата редукция могат да бъдат различни в зависимост от активността на метала и от условията (концентрация на киселина, температура). При взаимодействие с нискоактивни метали, например с мед, киселината се редуцира до SO 2:

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

При взаимодействие с по-активни метали редукционните продукти могат да бъдат както диоксид, така и свободна сяра и сероводород. Например, при взаимодействие с цинк могат да възникнат реакции:

Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H20;

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S ↓ + 4H2O;

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O.

Използването на сярна киселина

Използването на сярна киселина варира в различните страни и от десетилетие до десетилетие. Така например в Съединените щати в момента основната област на потребление на H 2 SO 4 е производството на торове (70%), последвано от химическо производство, металургия, рафиниране на нефт (~ 5% във всеки регион ). В Обединеното кралство разпределението на потреблението по индустрия е различно: само 30% от произведената H 2 SO 4 се използва за производството на торове, но 18% отиват за бои, пигменти и междинни продукти за производство на багрила, 16% за химическата промишленост, 12% за производството на сапун и перилни препарати, 10% за производството на естествени и изкуствени влакна и 2,5% се използва в металургията.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Упражнение	Определете масата на сярната киселина, която може да се получи от един тон пирит, ако добивът на серен (IV) оксид в реакцията на печене е 90%, а серен (VI) оксид при каталитичното окисление на сяра (IV) е 95% на теоретични.
Решение	Нека напишем уравнението на реакцията за печене на пирит: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2. Нека изчислим количеството пиритно вещество: n (FeS 2) = m (FeS 2) / M (FeS 2); M (FeS 2) = Ar (Fe) + 2 × Ar (S) = 56 + 2 × 32 = 120 g / mol; n (FeS 2) = 1000 kg / 120 = 8,33 kmol. Тъй като в уравнението на реакцията коефициентът за серен диоксид е два пъти по-голям от коефициента за FeS 2, теоретично възможното количество вещество на серен (IV) оксид е: n (SO 2) теория = 2 × n (FeS 2) = 2 × 8,33 = 16,66 kmol. И практически полученото количество молове серен (IV) оксид е: n (SO 2) практика = η × n (SO 2) теория = 0,9 × 16,66 = 15 kmol. Нека напишем уравнението на реакцията за окисляване на серен (IV) оксид до серен (VI) оксид: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3. Теоретично възможното количество на веществото серен (VI) оксид е: n (SO 3) теория = n (SO 2) практика = 15 kmol. И практически полученото количество молове серен (VI) оксид е: n (SO 3) практика = η × n (SO 3) теория = 0,5 × 15 = 14,25 kmol. Нека напишем уравнението за реакцията на получаване на сярна киселина: SO3 + H2O = H2SO4. Нека намерим количеството на сярната киселина: n (H2SO4) = n (SO3) практ = 14,25 kmol. Реакционният добив е 100%. Масата на сярната киселина е: m (H2SO4) = n (H2SO4) × M (H2SO4); M (H 2 SO 4) = 2 × Ar (H) + Ar (S) + 4 × Ar (O) = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 98 g / mol; m (H2SO4) = 14,25 × 98 = 1397 kg.
Отговор	Масата на сярната киселина е 1397 кг

Автор Химическа енциклопедия б. Н. С. Зефиров

СЯРНА КИСЕЛИНА H2SO4, молекулно тегло 98,082; безцветен мазна течност без мирис. Много силна двуосновна киселина, при 18 °C pK a 1 - 2,8, K 2 1,2 10 -2, pK a 2 l, 92; дължини на връзките в молекулата S = O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, HOSOH ъгъл 104 °, OSO 119 °; кипи с различни, образувайки азеотропна смес (98,3% H 2 SO 4 и 1,7% H 2 O с точка на кипене 338,8 ° C; вижте също таблица 1). СЯРНА КИСЕЛИНА, която съответства на 100% съдържание на H 2 SO 4, има състав (%): H 2 SO 4 99,5, 0,18, 0,14, H 3 O + 0,09, H 2 S 2 O 7 0,04, HS 2 O 7 0,05 Смесва се с вода и SO 3 във всички пропорции. Във водни разтвори СЯРНАТА КИСЕЛИНА k. Почти напълно се дисоциира в Н +, и. Образува хидрати H 2 SO 4 nH 2 O, където n = 1, 2, 3, 4 и 6,5.

Разтворите на SO 3 в СЯРНА КИСЕЛИНА се наричат ​​олеум, те образуват две съединения H 2 SO 4 SO 3 и H 2 SO 4 2SO 3. Олеумът съдържа и py-сярна киселина, получена чрез реакцията: H 2 SO 4 + + SO 3: H 2 S 2 O 7.

Точката на кипене на водните разтвори на СЯРНА КИСЕЛИНА се изплаква с повишаване на нейната концентрация и достига максимум при съдържание от 98,3% H 2 SO 4 (Таблица 2). Точката на кипене на олеума намалява с увеличаване на съдържанието на SO 3 . С увеличаване на концентрацията на водните разтвори, СЯРНА КИСЕЛИНА К. общото парно налягане над разтворите намалява и при съдържание 98,3% H 2 SO 4 достига минимум. С увеличаване на концентрацията на SO 3 в олеума, общото парно налягане над него се увеличава. Налягането на парите над водни разтвори на СЯРНА КИСЕЛИНА до. И олеум може да се изчисли по уравнението: logp (Pa) = A - B / T + 2,126, стойностите на коефициентите A и B зависят от концентрацията на СЯРНА КИСЕЛИНА до. Пара над водни разтвори на СЯРНА КИСЕЛИНА до. Състои се от смес от водни пари, H 2 SO 4 и SO 3, докато съставът на парата се различава от състава на течността при всички концентрации на СЯРНА КИСЕЛИНА, с изключение на съответната азеотропна смес.

С повишаване на температурата дисоциацията на H 2 SO 4 H 2 O + SO 3 - Q нараства, уравнението за температурната зависимост на равновесната константа lnК p = 14.74965 - 6.71464ln (298 / T) - 8, 10164 T 10 2 -9643.04 / T-9.4577 10 -3 T + 2.19062 x 10 -6 T 2. При нормално налягане степента на дисоциация: 10 -5 (373 K), 2,5 (473 K), 27,1 (573 K), 69,1 (673 K). Плътността на 100% СЯРНА КИСЕЛИНА до. Може да се определи по уравнението: d = 1,8517 - - 1,1 10 -3 t + 2 10 -6 t 2 g / cm 3. С увеличаване на концентрацията на разтворите на СЯРНА КИСЕЛИНА техният топлинен капацитет намалява и достига минимум за 100% СЯРНА КИСЕЛИНА до., Топлинният капацитет на олеума се увеличава с увеличаване на съдържанието на SO 3.

С увеличаване на концентрацията и понижаване на температурата топлопроводимостта l намалява: l = 0,518 + 0,0016t - (0,25 + + t / 1293) С / 100, където С е концентрацията на СЯРНА КИСЕЛИНА, in%. Макс. вискозитетът има олеум H 2 SO 4 SO 3, с повишаване на температурата h намалява. Електрически. устойчивост на СЯРНА КИСЕЛИНА до. минимална при концентрация 30 и 92% H 2 SO 4 и максимална при концентрация 84 и 99,8% H 2 SO 4. За олеум, мин. r при концентрация 10% SO 3. С повишаване на температурата, СЯРНАТА КИСЕЛИНА К се увеличава. диелектрик пропускливост на 100% СЯРНА КИСЕЛИНА 101 (298.15 K), 122 (281.15 K); криоскопски константа 6.12, ебулиоскопична. константа 5,33; коефициент на дифузия на парите СЯРНА КИСЕЛИНА K. във въздуха се променя с температурата; D = 1,67 10 -5 T 3/2 cm 2 / s.

СЯРНАТА КИСЕЛИНА К. е доста силен окислител, особено при нагряване; окислява HI и частично HBr до свободни халогени, въглерод до CO 2, S до SO 2, окислява много метали (Cu, Hg и др.). В този случай СЯРНАТА КИСЕЛИНА се редуцира до SO 2, а най-мощните редуциращи агенти до S и H 2 S. Конц. H 2 SO 4 е частично редуциран с H 2, поради което не може да се използва за изсушаването му. Дълг. H 2 SO 4 взаимодействие с всички метали в електрохимичната серия от напрежения вляво от водорода, с освобождаване на H 2. Оксидит. свойствата за разредена H2SO4 са необичайни. СЯРНА КИСЕЛИНА до. Дава две серии соли: средни сулфати и киселинни хидросулфати (вж. Неорганични сулфати), както и етери (вж. Органични сулфати). Известни пероксомоносярна киселина (Caro acid) H 2 SO 5 и пероксодисулфурна H 2 S 2 O 8 киселини (виж Сяра).

Получаване.Суровини за получаване на СЯРНА КИСЕЛИНА са: S, метални сулфиди, H 2 S, отпадъчни газове от ТЕЦ, сулфати на Fe, Ca и др. Основни. етапи на получаване на СЯРНА КИСЕЛИНА k .: 1) изпичане на суровини с получаване на SO 2; 2) окисление на SO 2 до SO 3 (преобразуване); 3) абсорбция на SO 3. В промишлеността се използват два метода за получаване на СЯРНА КИСЕЛИНА, които се различават по начина на окисление на SO 2, - контакт с използването на твърди катализатори (контакти) и азотен - с азотни оксиди. За получаване на СЯРНА КИСЕЛИНА по контактния метод в съвременните фабрики се използват ванадиеви катализатори, изместващи Pt и Fe оксиди. Чистият V 2 O 5 има слаба каталитична активност, която рязко нараства в присъствието на соли на алкални метали, като най-влиятелни са солите на К. Промотиращата роля на алкалните метали се дължи на образуването на нискотопими пиросулфованадати (3K 2 S 2 O 7 V 2 O 5, 2K 2 S 2 O 7 V 2 O 5 и K 2 S 2 O 7 V 2 O 5, разлагащи се съответно при 315-330, 365-380 и 400-405 ° C) . Активният компонент е в разтопено състояние при условия на катализа.

Схемата на окисление на SO 2 до SO 3 може да бъде представена, както следва:

На първия етап се постига равновесие, вторият етап е бавен и определя скоростта на процеса.

Производството на СЯРНА КИСЕЛИНА от сяра по метода на двоен контакт и двойна абсорбция (фиг. 1) се състои от следните етапи. Въздухът след почистване от прах се подава чрез газова вентилация в сушилната кула, където се изсушава с 93-98% СЯРНА КИСЕЛИНА до съдържание на влага 0,01% обемни. Изсушеният въздух влиза в сярната пещ след предварително загряване. отопление в един от топлообменниците на контактния блок. Подаваната от дюзи сяра се изгаря в пещта: S + О 2: SO 2 + + 297,028 kJ. Газ, съдържащ 10-14% обемни SO2, се охлажда в котел и след разреждане с въздух до съдържание на SO2 от 9-10% обемни при 420°C, влиза в контактния апарат за първия етап на преобразуване, който протича на три катализаторни слоя (SO 2 + V 2 O 2 :: SO 3 + 96,296 kJ), след което газът се охлажда в топлообменници. След това газът, съдържащ 8,5-9,5% SO 3 при 200 ° C, влиза в първия етап на абсорбция в абсорбера, напоен с олеум и 98% СЯРНА КИСЕЛИНА K .: SO 3 + H 2 O: H 2 SO 4 + + 130,56 kJ. Освен това газът се почиства от пръски сЯРНА КИСЕЛИНА, загрява се до 420 ° C и се подава към втория етап на преобразуване, който се извършва на два катализаторни слоя. Преди втория етап на абсорбция газът се охлажда в икономайзер и се подава към абсорбера на втория етап, напоява се с 98% СЯРНА КИСЕЛИНА и след това, след почистване от пръски, се изпуска в атмосферата.

Ориз. 1. Схема за производство на сярна киселина от сяра: 1-серна пещ; 2-котел-утилизатор; 3 - икономайзер; 4-стартова пещ; 5, 6-топлообменници на изходната пещ; 7-пиново устройство; 8-топлообменници; 9-олеум абсорбер; 10-сушилна кула; 11 и 12, съответно първия и втория монохидратни абсорбери; 13-колектори на киселина.

Фиг. 2. Схема за производство на сярна киселина от пирит: 1-дискова хранилка; 2-фурна; 3-котел-утилизатор; 4-циклони; 5-електрофилтри; 6 кули за миене; 7-мокри електрофилтри; 8-духателна кула; 9-сушилна кула; 10-уловител за пръски; 11-първи монохидратен абсорбер; 12-уики за топлообмен; 13 - контактно устройство; 14-олеум абсорбер; 15-секунден монохидратен абсорбер; 16 хладилници; 17 колекции.

Ориз. 3. Схема за производство на сярна киселина по азотен метод: 1 - денитрак. кула; 2, 3-първи и втори продукти. кули; 4-окислява. кула; 5, 6, 7-поглъщат. кули; 8 - електрофилтри.

Производството на СЯРНА КИСЕЛИНА от метални сулфиди (фиг. 2) е много по-сложно и се състои от следните операции. Изпичането на FeS 2 се извършва в пещ с кипящ слой на въздушна струя: 4FeS 2 + 11O 2: 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + 13476 kJ. Газът за изгаряне със съдържание на SO 2 13-14%, с температура 900 ° C, влиза в котела, където се охлажда до 450 ° C. Отстраняването на праха се извършва в циклон и електрофилтър. След това газът преминава през две промивни кули, напоени с 40% и 10% СЯРНА КИСЕЛИНА.В този случай газът накрая се почиства от прах, флуор и арсен. За пречистване на газа от аерозола на СЯРНА КИСЕЛИНА, образуван в измивните кули, са предвидени два етапа на мокри електростатични утаители. След изсушаване в сушилна кула, пред която газът се разрежда до съдържание от 9% SO 2, той се подава чрез продухване на газ към първия етап на преобразуване (3 катализаторни слоя). В топлообменниците газът се нагрява до 420 ° C поради топлината на газа, идваща от първия етап на преобразуване. SO 2, окислен с 92-95% в SO 3, отива в първия етап на абсорбция в олеум и монохидратни абсорбери, където се освобождава от SO 3. Освен това, газ със съдържание на SO 2 ~ 0,5% навлиза във втория етап на преобразуване, който се извършва на един или два катализаторни слоя. Газът предварително се нагрява в друга група топлообменници до 420 ° C поради топлината на газовете, идващи от втория етап на катализа. След като SO 3 се отдели във втори етап на абсорбция, газът се изпуска в атмосферата.

Степента на превръщане на SO 2 в SO 3 с контактния метод е 99,7%, степента на абсорбция на SO 3 е 99,97%. Производството на СЯРНА КИСЕЛИНА се извършва в един етап на катализа, като степента на превръщане на SO 2 в SO 3 не надвишава 98,5%. Преди да бъде изпуснат в атмосферата, газът се пречиства от останалия SO 2 (вижте Пречистване на газ). Производителността на съвременните инсталации е 1500-3100 тона / ден.

Същността на азотния метод (фиг. 3) е, че газът за изпичане след охлаждане и почистване от прах се обработва с т. нар. нитроза-С. К., в която сол. азотни оксиди. SO 2 се абсорбира от нитрозата и след това се окислява: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O: H 2 SO 4 + NO. Полученият NO е слабо разтворим в нитроза и се освобождава от нея и след това частично се окислява от кислород в газовата фаза до NO 2. Сместа от NO и NO 2 отново се абсорбира от СЯРНА КИСЕЛИНА. и т.н. Азотните оксиди не се консумират в процеса на азотиране и се връщат в производството. цикъл, поради непълно усвояване на тяхната СЯРНА КИСЕЛИНА, тъй като те са частично отнесени от отработените газове. Предимства на азотния метод: простота на хардуерния дизайн, по-ниска цена (10-15% по-ниска от контактната), възможност за 100% обработка на SO 2.

Оборудването на кулоазотния процес не е сложно: SO 2 се обработва в 7-8 облицовани кули с керамика. дюза, една от кулите (куха) е регулируема за окисляване. сила на звука. Кулите имат киселинни колектори, хладилници, помпи, доставящи киселина към резервоарите под налягане над кулите. Пред последните две кули е монтиран опашен вентилатор. За почистване на газа от аерозолна СЯРНА КИСЕЛИНА се използва електростатичен утаител. Необходимите за процеса азотни оксиди се получават от HNO 3. За да се намалят емисиите на азотни оксиди в атмосферата и 100% рециклиране на SO 2, се установява цикъл на рециклиране на SO 2 без азот между зоните на производство и абсорбция в комбинация с водно-киселинния метод за дълбоко улавяне на азотни оксиди. Недостатъкът на азотния метод е ниското качество на продукта: концентрацията на СЯРНА КИСЕЛИНА е 75%, наличието на азотни оксиди, Fe и други примеси.

За да се намали възможността за кристализация на СЯРНА КИСЕЛИНА, по време на транспортиране и съхранение са установени стандарти за търговски марки сЯРНА КИСЕЛИНА, чиято концентрация съответства на най-ниските температури на кристализация. Съдържание СЯРНА КИСЕЛИНА до. В техн. класове (%): кула (азот) 75, контакт 92,5-98,0, олеум 104,5, високопроцентен олеум 114,6, батерия 92-94. СЯРНАТА КИСЕЛИНА се съхранява в стоманени резервоари с обем до 5000 m 3, общият им капацитет за съхранение е предназначен за десетдневно производство. Олеумът и СЯРНАТА КИСЕЛИНА се транспортират в стоманени железопътни цистерни. Конц. и акумулатор СЯРНА КИСЕЛИНА К. се транспортират в киселинноустойчиви стоманени цистерни. Резервоарите за транспортиране на олеума се покриват с топлоизолация и се нагряват преди изливането на олеума.

Определете СЯРНА КИСЕЛИНА К. колориметрично и фотометрично, под формата на суспензия на BaSO 4 - фототурбидиметрично, както и кулометрично. метод.

Приложение. СЯРНАТА КИСЕЛИНА се използва в производството на минерални торове, като електролит в оловни акумулатори, за производството на различни минерални киселини и соли, химически влакна, багрила, димообразуващи вещества и експлозиви, в нефта, металообработването, текстила, кожите и други индустрии. Използва се в индустрията. органичен синтез в реакции на дехидратация (получаване на диетилов етер, естери), хидратация (етанол от етилен), сулфониране (синтетични детергенти и междинни продукти при производството на багрила), алкилиране (получаване на изооктан, полиетиленгликол, капролактам) и др. на СЯРНА КИСЕЛИНА е производството на минерални торове. За 1 тон фосфорни торове P 2 O 5 се изразходват 2,2-3,4 тона СЯРНА КИСЕЛИНА, а за 1 тон (NH 4) 2 SO 4 -0,75 тона СЯРНА КИСЕЛИНА. Следователно в инсталациите за сярна киселина има тенденция да се изграждат комплекс с фабрики за производство на минерални торове. Световното производство на СЯРНА КИСЕЛИНА през 1987 г. достига 152 милиона тона.

СЯРНАТА КИСЕЛИНА К. и олеумът са изключително агресивни вещества, които засягат дихателните пътища, кожата, лигавиците, причиняват затруднено дишане, кашлица, често ларингит, трахеит, бронхит и др. 0 mg/m 3, в атм. въздух 0,3 mg / m 3 (макс. еднократно) и 0,1 mg / m 3 (средно дневно). Поразителна концентрация на парите на СЯРНА КИСЕЛИНА к. 0,008 mg/l (експозиция 60 минути), смъртоносна 0,18 mg/l (60 минути). Клас на опасност 2. Аерозол на СЯРНА КИСЕЛИНА k. Може да се образува в атмосферата в резултат на химически и металургични емисии. индустрии, съдържащи S оксиди и падат под формата на киселинни дъждове.

Литература: Наръчник по сярна киселина, изд. К. М. Малина, 2-ро изд., М., 1971; Amelin A.G., Технология на сярната киселина, 2-ро изд., М., 1983; Василиев Б.Т., Отвагина М.И., Технология на сярната киселина, М., 1985. Ю.В. Филатов.

Химическа енциклопедия. Том 4 >>

Сярната киселина (H2SO4) е една от най-корозивните киселини и опасни реагенти, познати на човека, особено в концентрирана форма. Химически чистата сярна киселина е тежка токсична течност с маслена консистенция, без мирис и цвят. Получава се по метода на окисляване на серен диоксид (SO2) по контактен метод.

При температура от + 10,5 ° C сярната киселина се превръща в втвърдена стъкловидна кристална маса, алчно, като гъба, абсорбираща влагата от околната среда. В индустрията и химията сярната киселина е едно от основните химични съединения и заема водеща позиция по отношение на производството в тонове. Ето защо сярната киселина се нарича "кръвта на химията". С помощта на сярна киселина се получават торове, лекарства, други киселини, големи, торове и много други.

Основни физични и химични свойства на сярната киселина

1. Сярната киселина в чиста форма (формула H2SO4), при концентрация от 100%, е безцветна гъста течност. Най-важното свойство на H2SO4 е неговата висока хигроскопичност – това е способността да отстранява водата от въздуха. Този процес е придружен от широкомащабно отделяне на топлина.
2. H2SO4 е силна киселина.
3. Сярната киселина се нарича монохидрат - има 1 mol H2O (вода) за 1 mol SO3. Поради впечатляващите си хигроскопични свойства се използва за извличане на влага от газове.
4. Точката на кипене е 330 ° C. В този случай киселината се разлага на SO3 и вода. Плътност - 1,84. Точка на топене - 10,3°С /.
5. Концентрираната сярна киселина е мощен окислител. За да започне окислително-редукционната реакция, киселината трябва да се нагрее. Резултатът от реакцията е SO2. S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O
6. В зависимост от концентрацията, сярната киселина реагира различно с металите. В разредено състояние сярната киселина е способна да окислява всички метали, които са в диапазона от напрежения до водород. Изключението е като най-устойчивите на окисляване. Разредената сярна киселина реагира със соли, основи, амфотерни и основни оксиди. Концентрираната сярна киселина е способна да окислява всички метали в серия от напрежения, включително среброто.
7. Сярната киселина образува два вида соли: киселинни (това са хидросулфати) и средни (сулфати)
8. H2SO4 реагира активно с органични вещества и неметали, някои от които може да се превърне във въглища.
9. Серният анхидрит се разтваря перфектно в H2SO4 и се образува олеум - разтвор на SO3 в сярна киселина. Външно изглежда така: димяща сярна киселина, отделяща серен анхидрит.
10. Сярната киселина във водни разтвори е силна двуосновна и когато се добави към вода, се отделя огромно количество топлина. Когато се приготвят разредени разтвори на H2SO4 от концентрирани разтвори, е необходимо да се добави по-тежка киселина към водата на малка струя, а не обратното. Това се прави, за да се избегне кипене на водата и пръскане на киселина.

Концентрирани и разредени сярни киселини

Концентрираните разтвори на сярна киселина включват разтвори от 40% или повече, способни да разтварят сребро или паладий.

Разредената сярна киселина включва разтвори, чиято концентрация е по-малка от 40%. Това не са толкова активни разтвори, но могат да реагират с месинг и мед.

Производство на сярна киселина

Производството на сярна киселина в промишлен мащаб започва през 15-ти век, но по това време се нарича „витриол“. Ако по-рано човечеството е консумирало само няколко десетки литра сярна киселина, то в съвременния свят изчислението стига до милиони тонове годишно.

Сярната киселина се произвежда индустриално и има три от тях:

1. Контактен метод.
2. Азотен начин
3. Други методи

Нека поговорим подробно за всеки от тях.

Контактен метод на производство

Контактният метод на производство е най-често срещаният и изпълнява следните задачи:

• Резултатът е продукт, който отговаря на нуждите на максимален брой потребители.
• По време на производството вредите за околната среда се намаляват.

При контактния метод като суровини се използват следните вещества:

• пирит (серен пирит);
• сяра;
• ванадиев оксид (това вещество действа като катализатор);
• водороден сулфид;
• сулфиди на различни метали.

Преди започване на производствения процес суровините се подготвят предварително. Като начало пиритът се раздробява в специални трошачни инсталации, което прави възможно ускоряването на реакцията чрез увеличаване на контактната площ на активните вещества. Пиритът се пречиства: потапя се в големи съдове с вода, по време на което отпадъчните скали и всякакви примеси изплуват на повърхността. В края на процеса те се отстраняват.

Производствената част е разделена на няколко етапа:

1. След раздробяване пиритът се пречиства и се изпраща в пещта, където се изпича при температури до 800 ° C. Съгласно принципа на противотока въздухът се подава в камерата отдолу и това гарантира, че пиритът е в окачено състояние. Днес този процес отнема няколко секунди, но по-рано отне няколко часа за печене. По време на процеса на печене се появяват отпадъци под формата на железен оксид, който се отстранява и след това се прехвърля в металургичната промишленост. Изпичането произвежда водна пара, газове O2 и SO2. Когато пречистването от водна пара и най-малките примеси приключи, се получават чист серен оксид и кислород.
2. Във втория етап се провежда екзотермична реакция под налягане с помощта на ванадиев катализатор. Реакцията започва, когато температурата достигне 420 ° C, но това може да се увеличи до 550 ° C, за да се увеличи ефективността. По време на реакцията протича каталитично окисление и SO2 се превръща в SO3.
3. Същността на третия етап на производство е следната: абсорбция на SO3 в абсорбционната кула, по време на което се образува олеум H2SO4. В тази форма H2SO4 се излива в специални контейнери (не реагира със стомана) и е готов да се срещне с крайния потребител.

В хода на производството, както казахме по-горе, се генерира много топлинна енергия, която се използва за отопление. Много заводи за сярна киселина инсталират парни турбини, които използват отработената пара за генериране на допълнителна електроенергия.

Азотен метод за производство на сярна киселина

Въпреки предимствата на контактния метод на производство, при който се получават по-концентрирана и чиста сярна киселина и олеум, по азотен метод се получава много H2SO4. По-специално в заводите за суперфосфат.

За производството на H2SO4 серен диоксид действа като изходен материал, както при контактния, така и при азотния метод. Получава се специално за тези цели чрез изгаряне на сяра или чрез изгаряне на серни метали.

Преработката на серен диоксид в сярна киселина се състои в окисляване на серен диоксид и добавяне на вода. Формулата изглежда така:
SO2 + 1 | 2 O2 + H2O = H2SO4

Но серният диоксид не реагира директно с кислорода, следователно с азотния метод окисляването на серен диоксид се извършва с помощта на азотни оксиди. По-високите азотни оксиди (говорим за азотен диоксид NO2, азотен триоксид NO3) в този процес се редуцират до азотен оксид NO, който впоследствие отново се окислява от кислород до по-високи оксиди.

Производството на сярна киселина по азотен метод е технически формализирано по два начина:

• камера.
• Кула.

Азотният метод има редица предимства и недостатъци.

Недостатъци на азотния метод:

• Оказва се 75% сярна киселина.
• Качеството на продукта е лошо.
• Непълно връщане на азотни оксиди (добавяне на HNO3). Техните емисии са вредни.
• Киселината съдържа желязо, азотни оксиди и други примеси.

Предимства на азотния метод:

• Цената на процеса е по-ниска.
• 100% рециклируемост на SO2.
• Простота на хардуерния дизайн.

Основните руски заводи за производство на сярна киселина

Годишното производство на H2SO4 у нас е изчислено шестцифрено – става дума за около 10 милиона тона. Водещите производители на сярна киселина в Русия са компании, които освен това са нейните основни потребители. Става дума за фирми, чиято сфера на дейност е производство на минерални торове. Например "Балаково минерални торове", "Амофос".

Най-големият производител на титанов диоксид в Източна Европа, Crimean Titanium, работи в Армянск в Крим. Освен това заводът се занимава с производство на сярна киселина, минерални торове, железен сулфат и др.

Сярна киселина от различни видове се произвежда от много фабрики. Например сярна киселина за акумулатори се произвежда от: Карабашмед, FKP Biysk Oleum Plant, Святогор, Славия, Северхимпром и др.

Oleum се произвежда от UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgic Company, PO Kirishinefteorgsintez и др.

Сярна киселина с висока чистота се произвежда от OHK Shchekinoazot, Component-Reagent.

Отработената сярна киселина може да бъде закупена от заводите ZSS, HaloPolymer Кирово-Чепецк.

Производители на техническа сярна киселина са Промсинтез, Хипром, Святогор, Апатит, Карабашмед, Славия, Лукойл-Пермнефтеоргсинтез, Челябински цинков завод, Електроцинк и др.

Поради факта, че пиритът е основната суровина при производството на H2SO4, а това е отпадък от обогатителните предприятия, негови доставчици са обогатителни фабрики Норилск и Талнах.

Световните лидери в производството на H2SO4 са заети от САЩ и Китай, на които се падат съответно 30 милиона тона и 60 милиона тона.

Обхват на приложение на сярна киселина

Годишно светът консумира около 200 милиона тона H2SO4, от който се произвежда широка гама от продукти. Сярната киселина с право държи палмата сред другите киселини по отношение на промишлената употреба.

Както вече знаете, сярната киселина е един от най-важните продукти на химическата промишленост, така че областта на приложение на сярната киселина е доста широка. Основните насоки за използване на H2SO4 са както следва:

• Сярната киселина се използва в колосални обеми за производството на минерални торове и това отнема около 40% от общия тонаж. Поради тази причина до заводите за торове се изграждат инсталации за H2SO4. Това са амониев сулфат, суперфосфат и др. При производството им сярната киселина се приема в чист вид (100% концентрация). За да произведете тон амофос или суперфосфат, имате нужда от 600 литра H2SO4. Именно тези торове се използват в повечето случаи в селското стопанство.
• H2SO4 се използва за производството на експлозиви.
• Рафиниране на петролни продукти. За получаване на керосин, бензин, минерални масла е необходимо пречистване на въглеводороди, което става с използването на сярна киселина. В процеса на рафиниране на нефт за пречистване на въглеводороди, тази индустрия „поема“ цели 30% от световния тонаж H2SO4. Освен това октановото число на горивото се увеличава със сярна киселина и кладенците се обработват по време на добива на нефт.
• В металургичната промишленост. Сярната киселина в металургията се използва за отстраняване на котлен камък и ръжда от тел, ламарина, както и за възстановяване на алуминия при производството на цветни метали. Преди покриване на метални повърхности с мед, хром или никел, повърхността се гравира със сярна киселина.
• В производството на фармацевтични продукти.
• При производството на бои.
• В химическата промишленост. H2SO4 се използва при производството на детергенти, етилов алкохол, инсектициди и др., а без него тези процеси са невъзможни.
• За производството на други известни киселини, органични и неорганични съединения, използвани за промишлени цели.

Соли на сярна киселина и тяхното използване

Най-важните соли на сярната киселина:

• Глауберова сол Na2SO4 · 10H2O (кристален натриев сулфат). Обхватът на приложението му е доста широк: производство на стъкло, сода, във ветеринарната медицина и медицината.
• Бариев сулфат BaSO4 се използва при производството на каучук, хартия, бяла минерална боя. Освен това е незаменим в медицината за стомашна флуороскопия. От него се прави "бариева каша" за тази процедура.
• Калциев сулфат CaSO4. В природата може да се намери под формата на гипс CaSO4 2H2O и анхидрит CaSO4. Гипсът CaSO4 · 2H2O и калциевият сулфат се използват в медицината и строителството. При гипса, когато се нагрява до температура 150 - 170 ° C, настъпва частична дехидратация, в резултат на което се получава изгорял гипс, известен ни като алабастър. Омесвайки алабастър с вода до консистенция на тесто, масата бързо се втвърдява и се превръща в един вид камък. Именно това свойство на алабастър се използва активно в строителните работи: от него се правят отливки и форми за леене. При мазилките алабастърът е незаменим като свързващ материал. На пациентите на травматологичните отделения се дават специални фиксиращи твърди превръзки - те са направени на базата на алабастър.
• Железният сулфат FeSO4 · 7H2O се използва за приготвяне на мастило, импрегниране на дървесина, както и в селскостопански дейности за унищожаване на вредители.
• Стипца KCr (SO4) 2 · 12H2O, KAl (SO4) 2 · 12H2O и др. се използва в производството на бои и кожарската промишленост (дъбене на кожи).
• Меден сулфат CuSO4 · 5H2O много от вас познават от първа ръка. Активен помощник в селското стопанство в борбата с болестите и неприятелите по растенията – воден разтвор на CuSO4 · 5H2O се използва за мариноване на зърно и пръскане на растенията. Използва се и за приготвянето на някои минерални бои. И в ежедневието се използва за премахване на мухъл от стените.
• Алуминиев сулфат - използва се в целулозно-хартиената промишленост.

Разредената сярна киселина се използва като електролит в оловно-киселинните батерии. Освен това се използва за производство на почистващи препарати и торове. Но в повечето случаи се предлага под формата на олеум – това е разтвор на SO3 в H2SO4 (можете да намерите и други формули за олеум).

Удивителен факт! Олеумът е по-химично активен от концентрираната сярна киселина, но въпреки това не реагира със стоманата! Поради тази причина е по-лесно да се транспортира, отколкото самата сярна киселина.

Обхватът на употреба на "кралицата на киселините" е наистина голям и е трудно да се каже за всички начини, по които се използва в индустрията. Използва се и като емулгатор в хранително-вкусовата промишленост, за пречистване на вода, при синтеза на експлозиви и за много други цели.

Историята на появата на сярна киселина

Кой от нас никога не е чувал за меден сулфат? И така, той е изследван в древността, а в някои произведения от началото на новата ера учените обсъждат произхода на витриола и техните свойства. Витриолът е изследван от гръцкия лекар Диоскорид, римският изследовател на природата Плиний Стари и в своите писания те пишат за провежданите експерименти. За медицински цели различни вещества от витриол са били използвани от древния лечител Ибн Сина. Как витриолът е бил използван в металургията се споменава в трудовете на алхимиците на древна Гърция Зосима от Панополис.

Първият метод за производство на сярна киселина е процесът на нагряване на калиева стипца и има информация за това в алхимичната литература от 13 век. По това време съставът на стипцата и същността на процеса не са били известни на алхимиците, но още през 15-ти век те нарочно започват да преследват химическия синтез на сярна киселина. Процесът беше следният: алхимиците третираха смес от сяра и антимон (III) сулфид Sb2S3 при нагряване с азотна киселина.

В средновековието в Европа сярната киселина се е наричала "масло от витриол", но след това името се променя на витриолова киселина.

През 17 век Йохан Глаубер получава сярна киселина в резултат на изгарянето на калиев нитрат и естествена сяра в присъствието на водна пара. В резултат на окисляването на сярата с нитрат се получава серен оксид, който реагира с водна пара и в резултат се получава течност с маслена консистенция. Това беше масло от витриол и това име за сярна киселина съществува и днес.

Лондонският фармацевт Уорд Джошуа използва тази реакция за промишленото производство на сярна киселина през тридесетте години на 18 век, но през Средновековието нейната консумация е ограничена до няколко десетки килограма. Обхватът на употреба беше тесен: за алхимични експерименти, пречистване на благородни метали и във фармацията. Малки количества концентрирана сярна киселина са използвани при производството на специални кибрити, които съдържат бертолетова сол.

В Русия витриоловата киселина се появява едва през 17 век.

В Англия, в Бирмингам, Джон Робък през 1746 г. адаптира горния метод за производство на сярна киселина и започва производството. При това той използвал здрави големи оловни камери, които били по-евтини от стъклените съдове.

В индустрията този метод се задържа почти 200 години и в камерите се получава 65% сярна киселина.

С течение на времето английският Глоувър и френският химик Гей-Люсак подобряват самия процес и се получава сярна киселина с концентрация 78%. Но за производството на, например, багрила, такава киселина не беше подходяща.

В началото на 19 век са открити нови начини за окисление на серен диоксид до серен анхидрид.

Първоначално това беше направено с помощта на азотни оксиди, а след това платината беше използвана като катализатор. Тези два метода за окисляване на серен диоксид са доразвити. Окислението на серен диоксид върху платина и други катализатори започва да се нарича контактен метод. А окисляването на този газ с азотни оксиди се нарича азотен метод за производство на сярна киселина.

Британският търговец на оцетна киселина Peregrine Phillips патентова икономичен процес за производство на серен (VI) оксид и концентрирана сярна киселина едва през 1831 г. и именно той е този, който днес е известен на света като контактен метод за неговото производство.

Производството на суперфосфат започва през 1864 г.

През осемдесетте години на деветнадесети век в Европа производството на сярна киселина достига 1 милион тона. Основните производители са Германия и Англия, произвеждащи 72% от общия обем на сярна киселина в света.

Транспортирането на сярна киселина е трудоемко и отговорно начинание.

Сярната киселина принадлежи към клас опасни химикали и при контакт с кожата причинява тежки изгаряния. Освен това може да причини химическо отравяне при хората. Ако не се спазват определени правила по време на транспортиране, сярната киселина, поради своята експлозивност, може да причини много вреда както на хората, така и на околната среда.

Сярната киселина е класифицирана като опасна 8 и трябва да се транспортира от специално обучени и обучени специалисти. Важно условие за доставката на сярна киселина е спазването на специално разработените Правила за превоз на опасни товари.

Транспортирането по шосе се извършва в съответствие със следните правила:

1. За транспортиране специалните контейнери са изработени от специална стоманена сплав, която не реагира със сярна киселина или титан. Такива контейнери не се окисляват. Опасната сярна киселина се транспортира в специални химически резервоари за сярна киселина. Те се различават по дизайн и се избират по време на транспортиране в зависимост от вида на сярната киселина.
2. При транспортиране на димяща киселина се използват специализирани изотермични термоцистерни, в които се поддържа необходимия температурен режим за запазване на химичните свойства на киселината.
3. Ако се транспортира обикновена киселина, тогава се избира резервоар за сярна киселина.
4. Транспортирането на сярна киселина по шосе, като димяща, безводна, концентрирана, за акумулатори, ръкавици, се извършва в специални контейнери: резервоари, бъчви, контейнери.
5. Превозът на опасни товари може да се извършва само от водачи, които притежават ADR сертификат в ръцете си.
6. Времето за пътуване няма ограничения, тъй като по време на транспортиране трябва стриктно да се придържате към допустимата скорост.
7. По време на транспортирането се изгражда специален маршрут, който трябва да се движи, заобикаляйки претъпкани места и производствени съоръжения.
8. Транспортът трябва да има специална маркировка и знаци за опасност.

Опасни свойства на сярната киселина за хората

Сярната киселина представлява повишена опасност за човешкото тяло. Токсичният му ефект се проявява не само при директен контакт с кожата, но и при вдишване на парите му, когато се отделя серен диоксид. Опасното излагане се простира до:

• Дихателната система;
• Кожни обвивки;
• Лигавици.

Интоксикацията на тялото може да се засили от арсен, който често е част от сярната киселина.

Важно! Както знаете, тежки изгаряния се получават, когато киселината влезе в контакт с кожата. Отравянето с изпарения на сярна киселина е не по-малко опасно. Безопасната доза сярна киселина във въздуха е само 0,3 mg на 1 квадратен метър.

При попадане на сярна киселина върху лигавиците или върху кожата се появява силно изгаряне, което не заздравява добре. Ако изгарянето е с впечатляващ мащаб, жертвата развива изгаряне, което може дори да доведе до смърт, ако не се предостави навременна квалифицирана медицинска помощ.

Важно! За възрастен, смъртоносната доза сярна киселина е само 0,18 cm3 на литър.

Разбира се, е проблематично да „изживеете“ токсичния ефект на киселината в ежедневието. Най-често киселинното отравяне възниква поради пренебрегване на индустриалната безопасност при работа с разтвор.

Масово отравяне с пари на сярна киселина може да възникне поради технически неизправности в производството или невнимание и се получава масово изпускане в атмосферата. За предотвратяване на подобни ситуации работят специални служби, чиято задача е да контролират функционирането на производството, където се използва опасна киселина.

Какви симптоми се наблюдават при интоксикация със сярна киселина

Ако е погълната киселина:

• Болка в областта на храносмилателните органи.
• Гадене и повръщане.
• Разстройство на изпражненията, в резултат на тежки чревни разстройства.
• Силно отделяне на слюнка.
• Поради токсичните ефекти върху бъбреците, урината става червеникава.
• Подуване на ларинкса и гърлото. Има хрипове, дрезгав глас. Може да бъде фатално от задушаване.
• По венците се появяват кафяви петна.
• Кожата става синя.

При изгаряне на кожата може да има всички усложнения, присъщи на болестта при изгаряне.

При отравяне с пари се наблюдава следната картина:

• Изгаряния на лигавицата на очите.
• Кървене от носа.
• Изгаряния на лигавиците на дихателните пътища. В този случай жертвата изпитва силен симптом на болка.
• Подуване на ларинкса със симптоми на задушаване (липса на кислород, кожата посинява).
• Ако отравянето е тежко, тогава може да има гадене и повръщане.

Важно е да знаете! Отравянето с киселина след поглъщане е много по-опасно от интоксикацията от вдишване на пари.

Първа помощ и терапевтични процедури за поражение на сярна киселина

За контакт със сярна киселина постъпете както следва:

• Първата стъпка е да се обадите на линейка. Ако течността попадне вътре, измийте стомаха с топла вода. След това на малки глътки ще трябва да изпиете 100 грама слънчогледово или зехтин. Освен това трябва да погълнете парче лед, да пиете мляко или изгоряла магнезия. Това трябва да се направи, за да се намали концентрацията на сярна киселина и да се облекчи състоянието на човека.
• Ако киселината попадне в очите ви, трябва да ги изплакнете с течаща вода и след това да капете с разтвор на дикаин и новокаин.
• Ако киселината попадне върху кожата, изплакнете добре изгореното място под течаща вода и нанесете превръзка със сода. Отнема около 10-15 минути за изплакване.
• В случай на отравяне с пари, трябва да излезете на чист въздух, а също и да изплакнете засегнатите лигавици с вода, доколкото е възможно.

В болнични условия лечението ще зависи от площта на изгарянето и степента на отравяне. Анестезията се извършва само с новокаин. За да се избегне развитието на инфекция в зоната на инфекция, пациентът се избира за курс на антибиотична терапия.

При стомашно кървене се инжектира плазма или се прелива кръв. Източникът на кървене може да бъде елиминиран чрез операция.

1. В природата се среща сярна киселина в чиста 100% форма. Например в Италия, Сицилия, в Мъртво море можете да видите уникален феномен – сярна киселина се просмуква направо от дъното! И това, което се случва е следното: пиритът от земната кора служи в случая като суровина за образуването му. Това място се нарича още Езерото на смъртта и дори насекомите се страхуват да долетят до него!
2. След големи вулканични изригвания в земната атмосфера често могат да бъдат открити капчици сярна киселина и в такива случаи „виновникът“ може да донесе негативни последици за околната среда и да причини сериозни климатични промени.
3. Сярната киселина е активен абсорбатор на вода, поради което се използва като десикант за газ. В старите времена, за да не се замъгляват прозорците в стаите, тази киселина се излива в буркани и се поставя между стъклото на отворите на прозорците.
4. Именно сярната киселина е основната причина за киселинните дъждове. Основната причина за образуването на киселинни дъждове е замърсяването на въздуха със серен диоксид, който при разтваряне във вода образува сярна киселина. От своя страна серен диоксид се отделя при изгаряне на изкопаеми горива. При киселинните дъждове, изследвани през последните години, съдържанието на азотна киселина се е увеличило. Причината за това е намаляването на емисиите на серен диоксид. Въпреки този факт, сярната киселина остава основната причина за киселинните дъждове.

Предлагаме ви видео селекция от интересни експерименти със сярна киселина.

Помислете за реакцията на сярната киселина, когато се излива в захар. В първите секунди, когато сярната киселина влезе в колбата със захар, сместа потъмнява. След няколко секунди веществото става черно. Следва забавната част. Масата започва да расте бързо и да се изкачва от колбата. На изхода получаваме гордо вещество, подобно на порест въглен, надвишаващо първоначалния обем с 3-4 пъти.

Авторът на видеото предлага да се сравни реакцията на Coca-Cola със солна и сярна киселина. При смесване на Coca-Cola със солна киселина не се наблюдават визуални промени, но при смесване със сярна киселина Coca-Cola започва да кипи.

Интересно взаимодействие може да се наблюдава, когато сярна киселина попадне върху тоалетна хартия. Тоалетната хартия е съставена от целулоза. При контакт с киселина, целулозната молекула моментално се разрушава с освобождаването на свободен въглерод. Подобно овъгляване може да се наблюдава, когато киселината попадне върху дървото.

Добавям малко парченце калий в колбата с концентрирана киселина. През първата секунда се отделя дим, след което металът моментално се разпалва, запалва и експлодира, разпадайки се на парчета.

В следващия експеримент, когато сярната киселина удари клечка, тя избухва. Във втората част на експеримента се потапя алуминиево фолио с ацетон и кибрит вътре. Фолиото се нагрява незабавно с отделяне на огромно количество дим и пълното му разтваряне.

Интересен ефект се наблюдава при добавяне на сода за хляб към сярна киселина. Содата пожълтява моментално. Реакцията протича с бурно кипене и увеличаване на обема.

Силно препоръчваме да не извършвате всички горепосочени експерименти у дома. Сярната киселина е много корозивно и токсично вещество. Такива експерименти трябва да се провеждат в специални помещения, които са оборудвани с принудителна вентилация. Газовете, отделяни при реакции със сярна киселина, са много токсични и могат да причинят увреждане на дихателните пътища и отравяне на тялото. В допълнение, подобни експерименти се провеждат в лични предпазни средства за кожата и дихателните органи. Пази се!