Koncentrerad svavelsyra: egenskaper, reaktioner. Kemiska egenskaper hos svavel. Egenskaper och kokpunkt för svavel Kemiska egenskaper för svavelsyra

Varje person studerade syror i kemilektioner. En av dem kallas svavelsyra och betecknas HSO 4. Vår artikel kommer att berätta om egenskaperna hos svavelsyra.

Fysikaliska egenskaper hos svavelsyra

Ren svavelsyra eller monohydrat är en färglös oljig vätska som stelnar till en kristallin massa vid en temperatur av + 10 ° C. Svavelsyra, avsedd för reaktioner, innehåller 95 % H 2 SO 4 och har en densitet på 1,84 g/cm 3. 1 liter av denna syra väger 2 kg. Syran stelnar vid en temperatur av -20 ° C. Smältvärmen är 10,5 kJ / mol vid en temperatur på 10,37 ° C.

Egenskaperna hos koncentrerad svavelsyra varierar. Till exempel, när denna syra löses i vatten, kommer en stor mängd värme (19 kcal / mol) att frigöras på grund av bildandet av hydrater. Dessa hydrater kan isoleras från lösning vid låga temperaturer i fast form.

Svavelsyra är en av de mest grundläggande produkterna inom den kemiska industrin. Den är avsedd för produktion av mineralgödsel (ammoniumsulfat, superfosfat), olika salter och syror, rengöringsmedel och mediciner, konstgjorda fibrer, färgämnen, sprängämnen. Svavelsyra används också inom metallurgi (till exempel nedbrytning av uranmalmer), för raffinering av petroleumprodukter, för torkning av gaser och så vidare.

Kemiska egenskaper hos svavelsyra

De kemiska egenskaperna hos svavelsyra är följande:

1. Interaktion med metaller:
   • utspädd syra löser endast de metaller som finns till vänster om väte i serien av spänningar, till exempel H 2 +1 SO 4 + Zn 0 = H 2 O + Zn + 2 SO 4;
   • svavelsyrans oxiderande egenskaper är stora. När den interagerar med olika metaller (förutom Pt, Au), kan den reduceras till H 2 S -2, S +4 O 2 eller S 0, till exempel:
   • 2H2+6SO4 + 2Ag0 = S+402 + Ag2+1 SO4 + 2H2O;
   • 5H2 +6 SO4 + 8Na0 = H2S-2 + 4Na2 +1 SO4 + 4H2O;
2. Koncentrerad syra H 2 S + 6 O 4 reagerar också (vid upphettning) med vissa icke-metaller och omvandlas samtidigt till svavelföreningar med ett lägre oxidationstillstånd, till exempel:
   • 2H2S +604 + C0 = 2S +402 + C +402 + 2H2O;
   • 2H2S +604 + SO = 3S +402 + 2H2O;
   • 5H2S +604 + 2P0 = 2H3P +504 + 5S +402 + 2H2O;
3. Med basiska oxider:
   • H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O;
4. Med hydroxider:
   • Cu (OH)2 + H2SO4 = CuS04 + 2H2O;
   • 2NaOH + H2SO4 = Na2S04 + 2H2O;
5. Interaktion med salter under utbytesreaktioner:
   • H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaS04;

Bildandet av BaSO 4 (en vit fällning, olöslig i syror) används för att bestämma denna syra och lösliga sulfater.

Monohydrat är ett joniserande lösningsmedel som är surt till sin natur. Det är mycket bra att lösa upp sulfater av många metaller i det, till exempel:

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

Koncentrerad syra är ett ganska starkt oxidationsmedel, speciellt vid upphettning, till exempel 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

Som oxidationsmedel reduceras svavelsyra i allmänhet till SO 2. Men det kan återställas till S och till och med till H 2 S, till exempel H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

Monohydrat kan nästan inte leda elektricitet. Omvänt är vattenhaltiga syralösningar bra ledare. Svavelsyra absorberar starkt fukt, så den används för att torka olika gaser. Som ett torkmedel verkar svavelsyra så länge som trycket av vattenånga ovanför lösningen är lägre än dess tryck i gasen som torkas.

Om du kokar en utspädd svavelsyralösning, kommer vatten att tas bort från den, medan kokpunkten kommer att stiga till 337 ° C, till exempel när svavelsyra destilleras i en koncentration av 98,3%. Omvänt avdunstar överskott av svavelsyraanhydrid från lösningar som är mer koncentrerade. Ångan av syra som kokar vid en temperatur av 337 ° C sönderdelas delvis till SO 3 och H 2 O, som efter kylning kommer att kombineras igen. Den höga kokpunkten för denna syra är lämplig för användning för att separera flyktiga syror från deras salter vid upphettning.

Syra försiktighetsåtgärder

Var extremt försiktig när du hanterar svavelsyra. När denna syra kommer på huden blir huden vit, sedan blir den brunaktig och rodnad. Samtidigt sväller de omgivande vävnaderna. Om denna syra kommer på någon del av kroppen, måste den snabbt tvättas bort med vatten, och den brända platsen bör smörjas med en lösning av läsk.

Nu vet du att svavelsyra, vars egenskaper är väl studerade, helt enkelt är oersättlig för en mängd olika produktion och gruvdrift.

DEFINITION

Vattenfri svavelsyraär en tung, trögflytande vätska som lätt blandas med vatten i alla proportioner: interaktionen kännetecknas av en extremt hög exoterm effekt (~ 880 kJ / mol med oändlig utspädning) och kan leda till explosiv kokning och stänk av blandningen om vatten tillsätts till syran; därför är det så viktigt att alltid använda omvänd ordning vid framställning av lösningar och tillsätta syra till vattnet, långsamt och under omrörning.

Några av de fysikaliska egenskaperna hos svavelsyra visas i tabellen.

Vattenfri H 2 SO 4 är en anmärkningsvärd förening med en ovanligt hög dielektricitetskonstant och mycket hög elektrisk ledningsförmåga, vilket beror på jonisk autodissociation (autoprotolys) av föreningen, såväl som relä-raceledningsmekanismen med protonöverföring, vilket säkerställer flöde av elektrisk ström genom en viskös vätska med ett stort antal vätebindningar.

Tabell 1. Fysikaliska egenskaper hos svavelsyra.

Svavelsyraproduktion

Svavelsyra är den viktigaste industrikemikalien och den billigaste högvolymsyran i något land i världen.

Koncentrerad svavelsyra ("vitriololja") erhölls först genom upphettning av "grön vitriol" FeSO 4 × nH 2 O och konsumerades i stora mängder för att erhålla Na 2 SO 4 och NaCl.

I den moderna processen för framställning av svavelsyra används en katalysator bestående av vanadin(V)oxid med tillsats av kaliumsulfat på en kiseldioxid- eller kiselgurbärare. Svaveldioxid SO 2 erhålls genom att förbränna rent svavel eller genom att rosta sulfidmalm (främst pyrit eller malmer av Cu, Ni och Zn) i processen att extrahera dessa metaller. Sedan oxideras SO 2 till trioxid, och sedan erhålls svavelsyra genom att upplösning i vatten:

S + O2 -> SO2 (AH0 - 297 kJ/mol);

SO2 + ½ O2 → SO3 (AH0 - 9,8 kJ/mol);

SO3 + H2O → H2SO4 (AH0 - 130 kJ/mol).

Kemiska egenskaper hos svavelsyra

Svavelsyra är en stark tvåbasisk syra. I det första steget, i lösningar med låg koncentration, dissocierar det nästan helt:

H2SO4 ↔H + + HSO4-.

Dissociation i andra stadiet

HSO 4 - ↔H + + SO 4 2-

fortsätter i mindre utsträckning. Dissociationskonstanten för svavelsyra i det andra steget, uttryckt genom jonernas aktivitet, K 2 = 10 -2.

Som en tvåbasisk syra bildar svavelsyra två serier av salter: medium och sura. De genomsnittliga salterna av svavelsyra kallas sulfater och de sura kallas hydrosulfater.

Svavelsyra absorberar girigt vattenånga och används därför ofta för att torka gaser. Förmågan att absorbera vatten förklarar också förkolningen av många organiska ämnen, särskilt de som tillhör klassen kolhydrater (fibrer, socker etc.), när de utsätts för koncentrerad svavelsyra. Svavelsyra tar bort väte och syre från kolhydrater som bildar vatten och kol frigörs i form av kol.

Koncentrerad svavelsyra, särskilt när den är varm, är ett energiskt oxidationsmedel. Det oxiderar HI och HBr (men inte HCl) till fria halogener, kol till CO 2, svavel till SO 2. Dessa reaktioner uttrycks med ekvationerna:

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

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

C + 2H2SO4 = CO2 + 2S02 + 2H2O;

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O.

Interaktionen av svavelsyra med metaller fortskrider annorlunda, beroende på dess koncentration. Utspädd svavelsyra oxiderar med sin vätejon. Därför interagerar den endast med de metaller som står i serien av spänningar endast upp till väte, till exempel:

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.

Bly löser sig dock inte i utspädd syra eftersom det resulterande PbSO 4-saltet är olösligt.

Koncentrerad svavelsyra är ett oxidationsmedel på grund av svavel (VI). Det oxiderar metaller upp till och med silver. Produkterna av dess reduktion kan vara olika beroende på metallens aktivitet och på förhållandena (syrakoncentration, temperatur). Vid interaktion med lågaktiva metaller, till exempel med koppar, reduceras syran till SO 2:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O.

Vid interaktion med mer aktiva metaller kan reduktionsprodukterna vara både dioxid och fritt svavel och vätesulfid. Till exempel, när de interagerar med zink, kan reaktioner inträffa:

Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O;

3Zn + 4H2SO4 = 3ZnS04 + S ↓ + 4H2O;

4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O.

Användningen av svavelsyra

Användningen av svavelsyra varierar från land till land och från decennium till decennium. Så, till exempel, i USA för närvarande är det huvudsakliga konsumtionsområdet för H 2 SO 4 produktion av gödningsmedel (70%), följt av kemisk produktion, metallurgi, oljeraffinering (~ 5% i varje region ). I Storbritannien är fördelningen av konsumtionen på industrin annorlunda: endast 30 % av den producerade H 2 SO 4 används för produktion av konstgödsel, men 18 % går till färger, pigment och mellanprodukter för tillverkning av färgämnen, 16 % till kemisk industri, 12 % till produktion av tvål och tvättmedel, 10 % till produktion av naturliga och konstgjorda fibrer och 2,5 % används inom metallurgi.

Exempel på problemlösning

EXEMPEL 1

Träning	Bestäm massan svavelsyra som kan erhållas från ett ton pyrit om utbytet av svavel(IV)oxid i rostningsreaktionen är 90 % och svavel(VI)oxid vid katalytisk oxidation av svavel (IV) är 95 % av teoretiska.
Lösning	Låt oss skriva reaktionsekvationen för pyritrostning: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2. Låt oss beräkna mängden pyritämne: n (FeS2) = m (FeS2)/M (FeS2); M (FeS2) = Ar (Fe) + 2 x Ar (S) = 56 + 2 x 32 = 120 g/mol; n (FeS 2) = 1000 kg / 120 = 8,33 kmol. Eftersom koefficienten för svaveldioxid i reaktionsekvationen är två gånger större än koefficienten för FeS 2, är den teoretiskt möjliga mängden svavel(IV)oxidämne: n (SO 2) teor = 2 × n (FeS 2) = 2 × 8,33 = 16,66 kmol. Och den praktiskt erhållna mängden mol svavel(IV)oxid är: n (SO 2) pract = η × n (SO 2) teor = 0,9 × 16,66 = 15 kmol. Låt oss skriva reaktionsekvationen för oxidationen av svavel(IV)oxid till svavel(VI)oxid: 2SO2 + O2 = 2SO3. Den teoretiskt möjliga mängden svavel(VI)oxidämne är: n (SO 3) teor = n (SO 2) praktik = 15 kmol. Och den praktiskt erhållna mängden mol svavel(VI)oxid är: n (SO 3) pract = η × n (SO 3) teor = 0,5 × 15 = 14,25 kmol. Låt oss skriva ekvationen för reaktionen för att erhålla svavelsyra: SO3 + H2O = H2SO4. Låt oss hitta mängden svavelsyraämne: n (H2SO4) = n (S03) pract = 14,25 kmol. Reaktionsutbytet är 100%. Massan av svavelsyra är: m (H2SO4) = n (H2SO4) x M (H2SO4); M (H2SO4) = 2 × Ar (H) + Ar (S) + 4 × Ar (O) = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 98 g/mol; m (H2SO4) = 14,25 x 98 = 1397 kg.
Svar	Massan av svavelsyra är 1397 kg

Författare Chemical encyclopedia b. N.S. Zefirov

SVAVELSYRA H2SO4, molekylvikt 98,082; färglös luktfri oljig vätska. Mycket stark tvåbasisk syra, vid 18°C ​​pKa 1 - 2,8, K2 1,2 10 -2, pK a 2 1, 92; bindningslängder i molekylen S = O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, HOSOH-vinkel 104°, OSO 119°; kokar med olika och bildar en azeotrop blandning (98,3% H2SO4 och 1,7% H2O med en kokpunkt på 338,8°C; se även tabell 1). SVAVELSYRA, som motsvarar 100 % innehåll av H 2 SO 4, har en sammansättning (%): 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. Blandbar med vatten och SO 3 i alla proportioner. I vattenlösningar dissocierar svavelsyra k. Nästan fullständigt i H +, och. Bildar hydrat H 2 SO 4 nH 2 O, där n = 1, 2, 3, 4 och 6,5.

Lösningar av SO 3 i svavelsyra kallas oleum, de bildar två föreningar H 2 SO 4 SO 3 och H 2 SO 4 2SO 3. Oleum innehåller också py-svavelsyra, erhållen genom reaktionen: H 2 SO 4 + + SO 3: H 2 S 2 O 7.

Kokpunkten för vattenlösningar av SVAVELSYRA sköljer med en ökning av dess koncentration och når ett maximum vid en halt av 98,3 % H 2 SO 4 (tabell 2). Kokpunkten för oleum minskar med ökande SO 3 -halt. Med en ökning av koncentrationen av vattenlösningar, SVAELSYRA K. minskar det totala ångtrycket över lösningarna och vid en halt av 98,3% H 2 SO 4 når ett minimum. Med en ökning av koncentrationen av SO 3 i oleum ökar det totala ångtrycket ovanför det. Ångtrycket över vattenlösningar av SVAVELSYRA till. Och oleum kan beräknas med ekvationen: logp (Pa) = A - B / T + 2,126, värdena för koefficienterna A och B beror på koncentrationen av SVAVELSYRA till. Ånga över vattenlösningar av SVAVELSYRA till. Består av från en blandning av vattenånga, H 2 SO 4 och SO 3, medan ångans sammansättning skiljer sig från vätskans sammansättning vid alla koncentrationer av SVAVELSYRA, utom t.ex. motsvarande azeotropa blandning.

Med stigande temperatur ökar dissociationen av H 2 SO 4 H 2 O + SO 3 - Q, ekvationen för temperaturberoendet för jämviktskonstanten lnК p = 14,74965 - 6,71464ln (298 / T) - 8, 10161 10 4 T 2 -9643,04 / T-9,4577 10 -3 T + 2,19062 x 10 -6 T 2. Vid normalt tryck, dissociationsgraden: 10 -5 (373 K), 2,5 (473 K), 27,1 (573 K), 69,1 (673 K). Densiteten av 100 % SVAVELSYRA till. Kan bestämmas med ekvationen: d = 1,8517 - - 1,1 10 -3 t + 2 10 -6 t 2 g / cm 3. Med en ökning av koncentrationen av svavelsyralösningar minskar deras värmekapacitet och når ett minimum för 100 % SVAVELSYRA till., Värmekapaciteten hos oleum ökar med ökande SO 3 -halt.

Med en ökning av koncentrationen och en minskning av temperaturen minskar den termiska konduktiviteten l: l = 0,518 + 0,0016t - (0,25 + + t / 1293) С / 100, där С är koncentrationen av SVAVELSYRA, i%. Max. viskositeten har oleum H 2 SO 4 SO 3, med ökande temperatur minskar h. Elektrisk. motståndskraft mot SVAVELSYRA till minimum vid en koncentration av 30 och 92 % H 2 SO 4 och maximal vid en koncentration av 84 och 99,8 % H 2 SO 4. För oleum, min. r vid en koncentration av 10 % SO 3. När temperaturen stiger ökar SVAVELSYRA K. Dielektrisk permeabilitet av 100 % SVAVELSYRA 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); kryoskopisk konstant 6,12, ebulioskopisk. konstant 5,33; ångdiffusionskoefficient SVAVELSYRA K. i luftförändringar med temperatur; D = 1,67 10 -5 T 3/2 cm 2 / s.

SVAVELSYRA K. är ett ganska starkt oxidationsmedel, särskilt vid upphettning; oxiderar HI och delvis HBr till fria halogener, kol till CO 2, S till SO 2, oxiderar många metaller (Cu, Hg, etc.). I detta fall reduceras SVAVELSYRA till SO 2 och de mest kraftfulla reduktionsmedlen till S och H 2 S. Konc. H 2 SO 4 reduceras delvis med H 2, varför den inte kan användas för att torka den. Skuld. H 2 SO 4 interaktion med alla metaller i den elektrokemiska serie av spänningar till vänster om väte, med frigöring av H 2. Oxidit. egenskaper för utspädd H 2 SO 4 är ovanliga. SVAVELSYRA till. Ger två serier av salter: medium-sulfater och sura-hydrosulfater (se. Oorganiska sulfater), samt etrar (se. Organiska sulfater). Kända peroxomonosvavelsyra (Carosyra) H 2 SO 5 och peroxodisulfuric H 2 S 2 O 8 syror (se Svavel).

Tar emot. Råmaterial för att erhålla SVAVELSYRA är: S, metallsulfider, H 2 S, avfallsgaser från värmekraftverk, sulfater av Fe, Ca, etc. Main. steg för att erhålla SVAVELSYRA k.: 1) rostning av råmaterial med erhållande av SO2; 2) oxidation av SO2 till SO3 (omvandling); 3) absorption av SO 3. Inom industrin används två metoder för att erhålla SVAVELSYRA., som skiljer sig i sättet att oxidera SO 2, - kontakt med användning av fasta katalysatorer (kontakter) och dikväve - med kväveoxider. För att erhålla SVAVELSYRA genom kontaktmetoden används vanadinkatalysatorer på moderna fabriker som ersätter Pt- och Fe-oxider. Ren V 2 O 5 har en svag katalytisk aktivitet, som kraftigt ökar i närvaro av alkalimetallsalter, och de mest påverkande är K-salterna. Den främjande rollen av alkalimetaller beror på bildandet av lågsmältande pyrosulfovanadat (3K 2) S 2 O 7 V 2 O 5, 2K 2 S 2 O 7 V 2 O 5 och K 2 S 2 O 7 V 2 O 5, sönderfallande, respektive, vid 315-330, 365-380 och 400-405 ° C) . Den aktiva komponenten är i smält tillstånd under katalysförhållanden.

Oxidationsschemat för SO 2 till SO 3 kan representeras enligt följande:

I det första steget uppnås jämvikt, det andra steget är långsamt och bestämmer processens hastighet.

Framställningen av SVAVELSYRA från svavel genom metoden med dubbelkontakt och dubbel absorption (fig. 1) består av följande steg. Luften efter rengöring från damm tillförs av en gasfläkt till torktornet, där den torkas med 93-98 % SVAVELSYRA till en fukthalt på 0,01 % i volym. Den avfuktade luften kommer in i svavelugnen efter förvärmning. uppvärmning i en av kontaktenhetens värmeväxlare. Svavel som tillförs av munstycken förbränns i ugnen: S + О 2: SO 2 + + 297,028 kJ. Gas innehållande 10-14 volymprocent SO 2 kyls i en panna och kommer efter utspädning med luft till en SO 2 -halt på 9-10 volymprocent vid 420 °C in i kontaktapparaten för det första omvandlingssteget, vilket sker på tre katalysatorbäddar (SO 2 + V 2 O 2:: SO 3 + 96,296 kJ), varefter gasen kyls i värmeväxlare. Sedan går gasen innehållande 8,5-9,5 % SO 3 vid 200 ° C in i det första absorptionssteget i absorbatorn som bevattnas med oleum och 98 % SVAVELSYRA K .: SO 3 + H 2 O: H 2 SO 4 + + 130,56 kJ. Vidare renas gasen från stänk av SVAVELSYRA, upphettas till 420°C och matas till det andra omvandlingssteget, som äger rum på två katalysatorbäddar. Före det andra steget av absorption kyls gasen i en ekonomisator och matas till absorbatorn i det andra steget, bevattnas med 98 % SVAVELSYRA och släpps sedan ut i atmosfären efter rengöring från stänk.

Ris. 1. System för produktion av svavelsyra från svavel: 1-svavelugn; 2-spillvärmepanna; 3 - ekonomisator; 4-startsugn; 5, 6-värmeväxlare i startugnen; 7-stiftsenhet; 8-värmeväxlare; 9-oleumabsorbent; 10 torkningstorn; 11 respektive 12, de första och andra monohydratabsorbatorerna; 13-samlare av syra.

Fig. 2. System för framställning av svavelsyra från pyrit: 1-skiva matare; 2-ugn; 3-spillvärmepanna; 4-cykloner; 5-elektrostatiska stoftavskiljare; 6 tvätttorn; 7-våta elektrostatiska filter; 8-blåsande torn; 9-torktorn; 10-stänksfälla; 11-första monohydratabsorbent; 12-värmeväxlare wiki; 13 - kontaktanordning; 14-oleumabsorbent; 15 sekunders monohydratabsorbator; 16 kylskåp; 17 samlingar.

Ris. 3. Schema för produktion av svavelsyra genom salpetermetoden: 1 - denitrac. torn; 2, 3-första och andra produkter. torn; 4-oxiderar. torn; 5, 6, 7-absorberar. torn; 8 - elektrostatiska filter.

Framställningen av SVAVELSYRA från metallsulfider (fig. 2) är mycket mer komplicerad och består av följande operationer. FeS 2-rostning utförs i en virvelbäddsugn på luftblästring: 4FeS 2 + 11O 2: 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + 13476 kJ. Eldgas med en SO 2 -halt på 13-14%, med en temperatur på 900 ° C, kommer in i pannan, där den kyls till 450 ° C. Dammborttagning utförs i en cyklon och en elektrostatisk filter. Därefter passerar gasen genom två tvätttorn, bevattnade med 40 % och 10 % SVAVELSYRA.I detta fall renas gasen slutligen från damm, fluor och arsenik. För att rena gasen från svavelsyra-aerosolen som bildas i tvätttornen, tillhandahålls två steg av våta elektrostatiska filter. Efter torkning i ett torktorn, framför vilket gasen späds ut till en halt av 9 % SO 2, tillförs den genom gasblåsning till det första omvandlingssteget (3 katalysatorbäddar). I värmeväxlare värms gasen upp till 420 ° C på grund av värmen från gasen som kommer från det första omvandlingssteget. SO 2, oxiderad med 92-95 % i SO 3, går till det första absorptionsstadiet i oleum- och monohydratabsorbatorer, där det befrias från SO 3. Vidare går gas med SO2-halt ~ 0,5 % in i det andra omvandlingssteget, som äger rum på en eller två katalysatorbäddar. Gasen värms preliminärt i en annan grupp av värmeväxlare upp till 420 ° C på grund av värmen från gaserna som kommer från det andra steget av katalys. Efter att SO3 har separerats i ett andra absorptionssteg ventileras gasen till atmosfären.

Graden av omvandling av SO 2 till SO 3 med kontaktmetoden är 99,7 %, graden av absorption av SO 3 är 99,97 %. Produktionen av SVAVELSYRA till. Utförs i ett steg av katalys, medan graden av omvandling av SO 2 till SO 3 inte överstiger 98,5%. Innan gasen släpps ut i atmosfären renas den från kvarvarande SO 2 (se Gasrening). Produktiviteten för moderna installationer är 1500-3100 ton / dag.

Kärnan i nitrösmetoden (fig. 3) är att eldgasen, efter kylning och rening från damm, behandlas med den så kallade nitros-C. K., i vilken sol. kväveoxider. SO 2 absorberas av nitros och oxideras sedan: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O: H 2 SO 4 + NO. Det resulterande NO är dåligt lösligt i nitros och frigörs från det och oxideras sedan delvis av syre i gasfasen till NO 2. Blandningen av NO och NO 2 absorberas återigen av SVAVELSYRA. etc. Kväveoxider förbrukas inte i lustgasprocessen och återgår till produktion. cykeln, på grund av ofullständig absorption av deras SVAVELSYRA eftersom de delvis förs bort av avgaserna. Fördelar med nitrösa metoden: enkel hårdvarudesign, lägre kostnad (10-15% lägre än kontakten), möjligheten till 100% bearbetning av SO 2.

Utrustningen för nitrösa tornprocessen är inte komplicerad: SO 2 bearbetas i 7-8 fodrade torn med keramik. munstycke, ett av tornen (ihåligt) är justerbart för att oxidera. volym. Tornen har syrauppsamlare, kylskåp, pumpar som levererar syra till trycktankarna ovanför tornen. En bakfläkt är installerad framför de två sista tornen. Ett elektrostatiskt filter används för att rena gasen från aerosol SVAVELSYRA. De kväveoxider som krävs för processen erhålls från HNO 3. För att minska utsläppen av kväveoxider till atmosfären och 100 % återvinning av SO 2 etableras en nitrösfri SO 2 återvinningscykel mellan produktions- och absorptionszonerna i kombination med vattensyrametoden för djupfångning av kväveoxider. Nackdelen med nitrösmetoden är låg produktkvalitet: koncentrationen av SVAVELSYRA är 75%, närvaron av kväveoxider, Fe och andra föroreningar.

För att minska möjligheten till kristallisering av SVAVELSYRA under transport och lagring har standarder fastställts för kommersiella kvaliteter av SVAVELSYRA, vars koncentration motsvarar de lägsta kristallisationstemperaturerna. Innehåll SVAVELSYRA till In tech. kvaliteter (%): torn (nitrösa) 75, kontakt 92,5-98,0, oleum 104,5, högprocentig oleum 114,6, batteri 92-94. SVAVELSYRA lagras i ståltankar med en volym på upp till 5000 m 3, deras totala lagringskapacitet är avsedd för tio dagars produktion. Oleum och svavelsyra transporteras i järnvägstankar av stål. Konc. och batteri SVAELSYRA K. transporteras i syrafasta ståltankar. Tankar för transport av oleum täcks med värmeisolering och värms upp innan oleum hälls.

Bestäm SVAVELSYRA K. kolorimetriskt och fotometriskt, i form av en suspension av BaSO 4 - fototurbidimetrisk, såväl som coulometrisk. metod.

Ansökan. SVAVELSYRA används vid tillverkning av mineralgödsel, som elektrolyt i blybatterier, för framställning av olika mineralsyror och salter, kemiska fibrer, färgämnen, rökbildande ämnen och sprängämnen, i olja, metallbearbetning, textil, läder och andra industrier. Det används i industrin. organisk syntes vid uttorkningsreaktioner (att erhålla dietyleter, estrar), hydratisering (etanol från eten), sulfonering (syntetiska tvättmedel och mellanprodukter vid framställning av färgämnen), alkylering (att erhålla isooktan, polyetylenglykol, kaprolaktam) etc. Den största konsumenten svavelsyra är produktion av mineralgödsel. För 1 ton P 2 O 5 fosforhaltiga gödselmedel förbrukas 2,2-3,4 ton SVAVELSYRA och för 1 ton (NH 4) 2 SO 4 -0,75 ton svavelsyra anläggningar tenderar därför att byggas i ett komplex med fabriker för produktion av mineralgödsel. Världsproduktionen av svavelsyra nådde 1987 152 miljoner ton.

SVAVELSYRA K. och oleum är extremt aggressiva ämnen som påverkar andningsvägar, hud, slemhinnor, orsakar andningssvårigheter, hosta, ofta laryngit, trakeit, bronkit etc. 0 mg/m 3, i atm. luft 0,3 mg / m 3 (max. engång) och 0,1 mg / m 3 (genomsnitt dagligen). Slående koncentration av ångor av svavelsyra k. 0,008 mg/l (exponering 60 min), dödlig 0,18 mg/l (60 min). Faroklass 2. SVAVELSYRA aerosol k. Kan bildas i atmosfären till följd av kemiska och metallurgiska utsläpp. industrier som innehåller S-oxider och faller ut i form av surt regn.

Litteratur: Handbook of sulfuric acid, red. K.M. Malina, 2:a uppl., M., 1971; Amelin A.G., Technology of sulfuric acid, 2:a upplagan, M., 1983; Vasiliev B.T., Otvagina M.I., Technology of sulfuric acid, M., 1985. Yu.V. Filatov.

Kemiskt uppslagsverk. Volym 4 >>

Svavelsyra (H2SO4) är en av de mest frätande syrorna och farliga reagensen som människan känner till, särskilt i koncentrerad form. Kemiskt ren svavelsyra är en tung giftig vätska av oljig konsistens, luktfri och färglös. Det erhålls genom metoden för oxidation av svaveldioxid (SO2) genom kontaktmetoden.

Vid en temperatur på + 10,5 ° C förvandlas svavelsyra till en stelnad glasartad kristallmassa, som girigt, som en svamp, absorberar fukt från miljön. Inom industri och kemi är svavelsyra en av de viktigaste kemiska föreningarna och har en ledande ställning när det gäller produktion i ton. Det är därför svavelsyra kallas "kemins blod". Med hjälp av svavelsyra erhålls konstgödsel, mediciner, andra syror, stora, konstgödsel och mycket mer.

Grundläggande fysikaliska och kemiska egenskaper hos svavelsyra

1. Svavelsyra i sin rena form (formel H2SO4), i en koncentration av 100 %, är en färglös tjock vätska. Den viktigaste egenskapen hos H2SO4 är dess höga hygroskopicitet - det är förmågan att ta bort vatten från luften. Denna process åtföljs av en storskalig frigöring av värme.
2. H2SO4 är en stark syra.
3. Svavelsyra kallas monohydrat - det finns 1 mol H2O (vatten) för 1 mol SO3. På grund av dess imponerande hygroskopiska egenskaper används den för att extrahera fukt från gaser.
4. Kokpunkten är 330°C. I detta fall sönderdelas syran till SO3 och vatten. Densitet - 1,84. Smältpunkt - 10,3 ° C /.
5. Koncentrerad svavelsyra är ett kraftfullt oxidationsmedel. För att starta redoxreaktionen måste syran värmas upp. Resultatet av reaktionen är SO2. S + 2H2S04 = 3S02 + 2H2O
6. Beroende på koncentrationen reagerar svavelsyra olika med metaller. I utspätt tillstånd kan svavelsyra oxidera alla metaller som ligger i spänningsintervallet upp till väte. Undantaget är som den mest motståndskraftiga mot oxidation. Utspädd svavelsyra reagerar med salter, baser, amfotära och basiska oxider. Koncentrerad svavelsyra kan oxidera alla metaller i en serie spänningar, inklusive silver.
7. Svavelsyra bildar två typer av salter: sura (dessa är hydrosulfater) och medium (sulfater)
8. H2SO4 reagerar aktivt med organiska ämnen och icke-metaller, av vilka en del kan omvandlas till kol.
9. Svavelsyraanhydrit löser sig perfekt i H2SO4, och oleum bildas - en lösning av SO3 i svavelsyra. Utåt ser det ut så här: rykande svavelsyra, släpper ut svavelsyraanhydrit.
10. Svavelsyra i vattenlösningar är en stark dibasisk, och när den läggs till vatten frigörs en enorm mängd värme. När utspädda lösningar av H2SO4 framställs från koncentrerade lösningar, är det nödvändigt att tillsätta en tyngre syra till vatten i en liten ström, och inte vice versa. Detta görs för att undvika vattenkokning och syrastänk.

Koncentrerade och utspädda svavelsyror

Koncentrerade svavelsyralösningar inkluderar lösningar på 40 % eller mer som kan lösa silver eller palladium.

Utspädd svavelsyra inkluderar lösningar vars koncentration är mindre än 40 %. Dessa är inte så aktiva lösningar, men de kan reagera med mässing och koppar.

Svavelsyraproduktion

Produktionen av svavelsyra i industriell skala lanserades på 1400-talet, men på den tiden kallades det "vitriol". Om tidigare mänskligheten bara konsumerade några tiotals liter svavelsyra, går beräkningen i den moderna världen till miljontals ton per år.

Svavelsyra produceras industriellt, och det finns tre av dem:

1. Kontaktmetod.
2. Nitrös sätt
3. Andra metoder

Låt oss prata i detalj om var och en av dem.

Kontakta produktionsmetod

Produktionskontaktmetoden är den vanligaste och den utför följande uppgifter:

• Resultatet är en produkt som möter behoven hos det maximala antalet konsumenter.
• Under produktionen minskar skadorna på miljön.

I kontaktmetoden används följande ämnen som råvaror:

• pyrit (svavelkis);
• svavel;
• vanadinoxid (denna substans fungerar som en katalysator);
• vätesulfid;
• sulfider av olika metaller.

Innan produktionsprocessen påbörjas förbereds råvarorna. Till att börja med krossas pyrit i speciella krossanläggningar, vilket gör det möjligt att påskynda reaktionen genom att öka kontaktytan för aktiva ämnen. Pyrit renas: den doppas i stora behållare med vatten, under vilka gråberg och alla typer av föroreningar flyter upp till ytan. I slutet av processen tas de bort.

Produktionsdelen är uppdelad i flera steg:

1. Efter krossning renas pyriten och skickas till ugnen, där den eldas vid temperaturer upp till 800 ° C. Enligt motströmsprincipen tillförs luft in i kammaren underifrån, vilket säkerställer att pyriten är i suspenderat tillstånd. Idag tar den här processen några sekunder, men tidigare tog det flera timmar att baka. Under rostningsprocessen uppstår avfall i form av järnoxid, som avlägsnas och sedan överförs till den metallurgiska industrin. Eldning producerar vattenånga, O2 och SO2 gaser. När reningen från vattenånga och de minsta föroreningarna är klar erhålls ren svaveloxid och syre.
2. I det andra steget sker en exoterm reaktion under tryck med användning av en vanadinkatalysator. Reaktionen startar när temperaturen når 420°C, men denna kan höjas till 550°C för att öka effektiviteten. Under reaktionen sker katalytisk oxidation och SO2 blir SO3.
3. Kärnan i det tredje produktionssteget är som följer: absorption av SO3 i absorptionstornet, under vilket oleum H2SO4 bildas. I denna form hälls H2SO4 i speciella behållare (det reagerar inte med stål) och är redo att träffa slutkonsumenten.

Under produktionen genereras, som vi sa ovan, mycket värmeenergi som används för uppvärmningsändamål. Många svavelsyraanläggningar installerar ångturbiner som använder avgasångan för att generera ytterligare el.

Salpetersmetod för framställning av svavelsyra

Trots fördelarna med kontaktmetoden för produktion, där mer koncentrerad och ren svavelsyra och oleum erhålls, erhålls mycket H2SO4 med nitrösmetoden. I synnerhet vid superfosfatfabriker.

För framställning av H2SO4 fungerar svaveldioxid som utgångsmaterial, både i kontakt- och i nitrösa metoden. Det erhålls specifikt för dessa ändamål genom förbränning av svavel eller genom förbränning av svavelhaltiga metaller.

Bearbetningen av svaveldioxid till svavelsyra består i oxidation av svaveldioxid och tillsats av vatten. Formeln ser ut så här:
SO2 + 1 | 2 O2 + H2O = H2SO4

Men svaveldioxid reagerar inte direkt med syre, därför, med nitrösmetoden, utförs oxidationen av svaveldioxid med hjälp av kväveoxider. Högre kväveoxider (vi talar om kvävedioxid NO2, kvävetrioxid NO3) reduceras i denna process till kväveoxid NO, som sedan återigen oxideras av syre till högre oxider.

Produktionen av svavelsyra genom salpetermetoden är tekniskt formaliserad på två sätt:

• Kammare.
• Torn.

Den nitrösa metoden har en rad fördelar och nackdelar.

Nackdelar med nitrösa metoden:

• Det visar sig 75% svavelsyra.
• Produktkvaliteten är dålig.
• Ofullständig återföring av kväveoxider (tillsats av HNO3). Deras utsläpp är skadliga.
• Syran innehåller järn, kväveoxider och andra föroreningar.

Fördelar med nitrösa metoden:

• Kostnaden för processen är lägre.
• 100 % SO2 återvinningsbarhet.
• Enkel hårdvarudesign.

Stora ryska anläggningar för tillverkning av svavelsyra

Den årliga produktionen av H2SO4 i vårt land beräknas i sex siffror - det är cirka 10 miljoner ton. De ledande tillverkarna av svavelsyra i Ryssland är företag, som dessutom är dess huvudkonsumenter. Vi talar om företag vars verksamhetsområde är produktion av mineralgödsel. Till exempel "Balakovo Mineral Fertilizers", "Ammophos".

Den största titandioxidproducenten i Östeuropa, Crimean Titanium, är verksam i Armyansk på Krim. Dessutom är anläggningen engagerad i produktion av svavelsyra, mineralgödsel, järnsulfat, etc.

Svavelsyra av olika slag produceras av många fabriker. Till exempel produceras batterisvavelsyra av: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom, etc.

Oleum produceras av UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, PO Kirishinefteorgsintez, etc.

Svavelsyra av hög renhet produceras av OHK Shchekinoazot, Component-Reagent.

Förbrukad svavelsyra kan köpas på fabrikerna ZSS, HaloPolymer Kirovo-Chepetsk.

Tillverkare av teknisk svavelsyra är Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zink Plant, Electrozinc, etc.

På grund av det faktum att pyrit är huvudråvaran i produktionen av H2SO4, och detta är ett slöseri från anrikningsföretagen, är dess leverantörer anrikningsfabrikerna Norilsk och Talnakh.

De världsledande inom produktion av H2SO4 ockuperas av USA och Kina, som står för 30 miljoner ton respektive 60 miljoner ton.

Användningsområde för svavelsyra

Världen förbrukar årligen cirka 200 miljoner ton H2SO4, från vilket ett brett utbud av produkter produceras. Svavelsyra håller med rätta handflatan bland andra syror när det gäller industriell användning.

Som du redan vet är svavelsyra en av de viktigaste produkterna från den kemiska industrin, så användningsområdet för svavelsyra är ganska brett. De huvudsakliga anvisningarna för att använda H2SO4 är följande:

• Svavelsyra används i kolossala volymer för produktion av mineralgödsel, och detta tar cirka 40 % av det totala tonnaget. Av denna anledning byggs H2SO4-anläggningar bredvid konstgödselanläggningar. Dessa är ammoniumsulfat, superfosfat, etc. I deras produktion tas svavelsyra i ren form (100% koncentration). För att producera ett ton ammofos eller superfosfat behöver du 600 liter H2SO4. Det är dessa gödselmedel som används i de flesta fall inom jordbruket.
• H2SO4 används för tillverkning av sprängämnen.
• Raffinering av petroleumprodukter. För att få fotogen, bensin, mineraloljor krävs kolväterening, vilket sker med användning av svavelsyra. I processen för oljeraffinering för rening av kolväten "tar" denna industri så mycket som 30 % av världens tonnage av H2SO4. Dessutom höjs bränslets oktantal med svavelsyra och brunnar behandlas under oljeproduktion.
• I den metallurgiska industrin. Svavelsyra i metallurgi används för att ta bort glödskal och rost från tråd, plåt, samt för att återställa aluminium vid produktion av icke-järnmetaller. Innan metallytor beläggs med koppar, krom eller nickel etsas ytan med svavelsyra.
• Vid tillverkning av läkemedel.
• Vid tillverkning av färger.
• I den kemiska industrin. H2SO4 används vid tillverkning av tvättmedel, etylalkohol, insekticider, etc., och utan det är dessa processer omöjliga.
• För framställning av andra kända syror, organiska och oorganiska föreningar som används för industriella ändamål.

Svavelsyrasalter och deras användning

De viktigaste svavelsyrasalterna:

• Glaubers salt Na2SO4 · 10H2O (kristallint natriumsulfat). Omfattningen av dess tillämpning är ganska rymlig: produktion av glas, läsk, inom veterinärmedicin och medicin.
• Bariumsulfat BaSO4 används vid tillverkning av gummi, papper, vit mineralfärg. Dessutom är det oumbärligt i medicin för magfluoroskopi. Den används för att göra "bariumgröt" för denna procedur.
• Kalciumsulfat CaSO4. I naturen kan den hittas i form av gips CaSO4 2H2O och anhydrit CaSO4. Gips CaSO4 · 2H2O och kalciumsulfat används inom medicin och konstruktion. Med gips, när det värms upp till en temperatur på 150 - 170 ° C, uppstår partiell uttorkning, som ett resultat av vilket bränt gips erhålls, känd för oss som alabaster. Knåda alabaster med vatten till konsistensen av en smet, massan hårdnar snabbt och förvandlas till en slags sten. Det är denna egenskap hos alabaster som aktivt används i byggnadsarbeten: gjutningar och gjutformar görs av den. I putsarbeten är alabaster oumbärlig som bindematerial. Patienter på traumaavdelningar får speciella fixerande solida bandage - de är gjorda på basis av alabaster.
• Järnsulfat FeSO4 · 7H2O används för beredning av bläck, impregnering av trä, såväl som i jordbruksaktiviteter för att förstöra skadedjur.
• Alun KCr (SO4) 2 · 12H2O, KAl (SO4) 2 · 12H2O etc. används vid tillverkning av färger och läderindustrin (lädergarvning).
• Kopparsulfat CuSO4 · 5H2O många av er känner till själv. Det är en aktiv assistent inom jordbruket i kampen mot växtsjukdomar och skadedjur - en vattenlösning av CuSO4 · 5H2O används för att sylta spannmål och spraya växterna. Det används också för beredning av vissa mineralfärger. Och i vardagen används det för att ta bort mögel från väggarna.
• Aluminiumsulfat - det används inom massa- och pappersindustrin.

Utspädd svavelsyra används som elektrolyt i blybatterier. Dessutom används den för tillverkning av tvätt- och gödningsmedel. Men i de flesta fall kommer det i form av oleum - det är en lösning av SO3 i H2SO4 (du kan också hitta andra oleumformler).

Fantastisk fakta! Oleum är mer kemiskt aktivt än koncentrerad svavelsyra, men trots detta reagerar den inte med stål! Det är av denna anledning som det är lättare att transportera det än svavelsyran själv.

Användningsområdet för "syrornas drottning" är verkligen stort, och det är svårt att berätta om alla sätt som den används inom industrin. Det används också som emulgeringsmedel i livsmedelsindustrin, för vattenrening, vid syntes av sprängämnen och för många andra ändamål.

Historien om utseendet av svavelsyra

Vem av oss har aldrig hört talas om kopparsulfat? Så det studerades under antiken, och i vissa verk från början av den nya eran diskuterade forskare ursprunget till vitriol och deras egenskaper. Vitriolen studerades av den grekiske läkaren Dioscorides, den romerske naturforskaren Plinius den äldre, och i sina skrifter skrev de om de experiment som genomförs. För medicinska ändamål användes olika vitriolämnen av den forntida helaren Ibn Sina. Hur vitriol användes i metallurgi nämndes i verk av alkemisterna i det antika Grekland Zosima från Panopolis.

Den första metoden för att producera svavelsyra är processen att värma kaliumalun, och det finns information om detta i den alkemiska litteraturen på 1200-talet. På den tiden var sammansättningen av alun och essensen av processen inte kända för alkemisterna, men redan på 1400-talet började de med avsikt att bedriva den kemiska syntesen av svavelsyra. Processen var som följer: alkemister behandlade en blandning av svavel och antimon (III) sulfid Sb2S3 under upphettning med salpetersyra.

På medeltiden i Europa kallades svavelsyra för "vitriololja", men då ändrades namnet till vitriolsyra.

På 1600-talet fick Johann Glauber svavelsyra som ett resultat av förbränning av kaliumnitrat och naturligt svavel i närvaro av vattenånga. Som ett resultat av oxidationen av svavel med nitrat erhölls svaveloxid, som reagerade med vattenånga, och som ett resultat erhölls en vätska med oljig konsistens. Det var vitriololja, och detta namn för svavelsyra finns än idag.

London-apotekaren Ward Joshua använde denna reaktion för industriell produktion av svavelsyra på trettiotalet av 1700-talet, men på medeltiden var dess konsumtion begränsad till några tiotals kilo. Användningsomfånget var snävt: för alkemiska experiment, rening av ädelmetaller och i apotek. Små mängder koncentrerad svavelsyra användes vid tillverkning av speciella tändstickor som innehöll berthollets salt.

I Ryssland uppträdde vitriolsyra först på 1600-talet.

I England, i Birmingham, anpassade John Roebuck 1746 ovanstående metod för att framställa svavelsyra och startade produktionen. Därvid använde han starka stora blykammare, som var billigare än glasbehållare.

Inom industrin höll denna metod sin mark i nästan 200 år, och 65 % svavelsyra erhölls i kamrarna.

Med tiden förbättrade den engelska Glover och den franske kemisten Gay-Lussac själva processen, och svavelsyra erhölls med en koncentration på 78%. Men för tillverkning av till exempel färgämnen var en sådan syra inte lämplig.

I början av 1800-talet upptäcktes nya sätt att oxidera svaveldioxid till svavelsyraanhydrid.

Till en början gjordes detta med kväveoxider och sedan användes platina som katalysator. Dessa två metoder för att oxidera svaveldioxid har vidareutvecklats. Oxidation av svaveldioxid på platina och andra katalysatorer kom att kallas kontaktmetoden. Och oxidationen av denna gas med kväveoxider kallas nitrösmetoden för att producera svavelsyra.

Den brittiska ättiksyrahandlaren Peregrine Phillips patenterade en ekonomisk process för framställning av svavel(VI)oxid och koncentrerad svavelsyra först 1831, och det är han som idag är känd för världen som en kontaktmetod för dess framställning.

Superfosfatproduktionen började 1864.

På åttiotalet av artonhundratalet i Europa nådde produktionen av svavelsyra 1 miljon ton. De största tillverkarna var Tyskland och England, som producerade 72 % av den totala volymen svavelsyra i världen.

Transporten av svavelsyra är ett mödosamt och ansvarsfullt företag.

Svavelsyra tillhör en klass av farliga kemikalier och vid kontakt med huden orsakar den allvarliga brännskador. Dessutom kan det orsaka kemisk förgiftning hos människor. Om vissa regler inte följs under transport, kan svavelsyra, på grund av dess explosivitet, orsaka mycket skada för både människor och miljö.

Svavelsyra är klassificerad som farlig 8 och måste transporteras av specialutbildad och utbildad personal. Ett viktigt villkor för leverans av svavelsyra är efterlevnaden av de speciellt utvecklade reglerna för transport av farligt gods.

Transport på väg utförs i enlighet med följande regler:

1. För transport är speciella behållare gjorda av en speciell stållegering som inte reagerar med svavelsyra eller titan. Sådana behållare oxideras inte. Farlig svavelsyra transporteras i speciella kemikalietankar för svavelsyra. De skiljer sig i design och väljs under transport beroende på typen av svavelsyra.
2. Vid transport av rykande syra används specialiserade isotermiska termostankar, i vilka den erforderliga temperaturregimen upprätthålls för att bevara syrans kemiska egenskaper.
3. Om vanlig syra transporteras, väljs en svavelsyratank.
4. Transport av svavelsyra på väg, såsom rykande, vattenfri, koncentrerad, för batterier, handskar, utförs i speciella behållare: tankar, fat, behållare.
5. Transport av farligt gods får endast utföras av förare som har ett ADR-intyg i sina händer.
6. Restiden har inga begränsningar, eftersom du under transport måste strikt följa den tillåtna hastigheten.
7. Under transport byggs en speciell rutt, som ska gå, förbi trånga platser och produktionsanläggningar.
8. Transport ska ha särskilda markeringar och faroskyltar.

Farliga egenskaper hos svavelsyra för människor

Svavelsyra utgör en ökad fara för människokroppen. Dess toxiska effekt uppstår inte bara vid direkt kontakt med huden, utan vid inandning av dess ångor, när svaveldioxid frigörs. Farlig exponering sträcker sig till:

• Andningssystem;
• Hudintegument;
• Slemhinnor.

Kroppens berusning kan intensifieras av arsenik, som ofta är en del av svavelsyra.

Viktig! Som du vet uppstår allvarliga brännskador när syra kommer i kontakt med huden. Förgiftning med svavelsyraångor är inte mindre farlig. En säker dos svavelsyra i luften är endast 0,3 mg per 1 kvadratmeter.

Om svavelsyra kommer på slemhinnorna eller på huden uppstår en svår brännskada som inte läker bra. Om brännskadan är imponerande i omfattning, utvecklar offret en brännskador, som till och med kan leda till döden om kvalificerad medicinsk hjälp inte tillhandahålls i tid.

Viktig! För en vuxen är den dödliga dosen svavelsyra endast 0,18 cm3 per liter.

Naturligtvis är det problematiskt att "uppleva" den giftiga effekten av syra i vardagen. Oftast uppstår syraförgiftning på grund av försummelse av industrisäkerhet när man arbetar med en lösning.

Massförgiftning med svavelsyraångor kan uppstå på grund av tekniska fel i produktionen eller slarv, och en massiv utsläpp till atmosfären inträffar. För att förebygga sådana situationer arbetar specialtjänster, vars uppgift är att kontrollera funktionen av produktion där farlig syra används.

Vilka symtom som observeras med svavelsyraförgiftning

Om syra har intagits:

• Smärta i området av matsmältningsorganen.
• Illamående och kräkningar.
• Avföringsstörning, som ett resultat av allvarliga tarmbesvär.
• Svår salivutsöndring.
• På grund av de toxiska effekterna på njurarna blir urinen rödaktig.
• Svullnad av struphuvudet och halsen. Det finns väsande andning, heshet. Det kan vara dödligt vid kvävning.
• Bruna fläckar visas på tandköttet.
• Huden blir blå.

Med en brännskada av huden kan det finnas alla komplikationer som är inneboende i en brännskador.

Vid förgiftning med ångor observeras följande bild:

• Brännskador på slemhinnan i ögonen.
• Näsblod.
• Brännskador på slemhinnorna i luftvägarna. I det här fallet upplever offret ett starkt smärtsymptom.
• Svullnad i struphuvudet med symtom på kvävning (brist på syre, huden blir blå).
• Om förgiftningen är allvarlig kan det uppstå illamående och kräkningar.

Det är viktigt att veta! Syraförgiftning efter förtäring är mycket farligare än berusning från inandning av ångor.

Första hjälpen och terapeutiska procedurer för att besegra svavelsyra

Gör så här för kontakt med svavelsyra:

• Det första steget är att ringa ambulans. Om vätskan kommer in, tvätta sedan magen med varmt vatten. Efter det, i små klunkar, måste du dricka 100 gram solros- eller olivolja. Dessutom bör du svälja en bit is, dricka mjölk eller bränd magnesia. Detta måste göras för att minska koncentrationen av svavelsyra och lindra det mänskliga tillståndet.
• Om syra kommer in i dina ögon måste du skölja dem med rinnande vatten och sedan droppa med en lösning av dicain och novokain.
• Om syra kommer på huden, skölj det brända området väl under rinnande vatten och applicera ett bandage med läsk. Det tar cirka 10-15 minuter att skölja.
• Vid förgiftning med ångor måste du gå ut i frisk luft, och även skölja de drabbade slemhinnorna med vatten så långt det finns.

I en sjukhusmiljö kommer behandlingen att bero på området för bränningen och graden av förgiftning. Anestesi utförs endast med novokain. För att undvika utvecklingen av infektion i infektionsområdet väljs patienten ut för en kurs av antibiotikabehandling.

Vid magblödning injiceras plasma eller transfunderas blod. Källan till blödning kan elimineras genom kirurgi.

1. Svavelsyra i ren 100% form finns i naturen. Till exempel, i Italien, Sicilien, i Döda havet kan du se ett unikt fenomen - svavelsyra sipprar direkt från botten! Och vad som händer är detta: pyrit från jordskorpan fungerar i det här fallet som ett råmaterial för dess bildning. Denna plats kallas också Dödens sjö, och även insekter är rädda för att flyga upp till den!
2. Efter stora vulkanutbrott kan droppar av svavelsyra ofta hittas i jordens atmosfär och i sådana fall kan "boven" få negativa konsekvenser för miljön och orsaka allvarliga klimatförändringar.
3. Svavelsyra är ett aktivt vattenabsorberande medel, därför används det som gastorkmedel. Förr i tiden, för att fönstren inte skulle imma i rummen, hälldes denna syra i burkar och placerades mellan glaset av fönsteröppningar.
4. Det är svavelsyra som är den främsta orsaken till surt regn. Den främsta orsaken till bildandet av surt regn är luftföroreningar med svaveldioxid, som, när den löses i vatten, bildar svavelsyra. I sin tur frigörs svaveldioxid när fossila bränslen förbränns. I surt regn, som studerats på senare år, har halten av salpetersyra ökat. Anledningen till detta är minskningen av svaveldioxidutsläppen. Trots detta faktum förblir svavelsyra den främsta orsaken till surt regn.

Vi erbjuder dig ett videoval av intressanta experiment med svavelsyra.

Tänk på reaktionen av svavelsyra när den hälls i socker. Under de första sekunderna när svavelsyra kommer in i kolven med socker, mörknar blandningen. Efter några sekunder blir ämnet svart. Därefter kommer den roliga delen. Massan börjar växa snabbt och klättra upp ur kolven. Vid utgången får vi ett stolt ämne, som liknar poröst kol, som överstiger den ursprungliga volymen med 3-4 gånger.

Författaren till videon föreslår att man jämför reaktionen av Coca-Cola med saltsyra och svavelsyra. När man blandar Coca-Cola med saltsyra observeras inga visuella förändringar, men när man blandar med svavelsyra börjar Coca-Cola koka.

En intressant interaktion kan observeras när svavelsyra kommer på toalettpapper. Toalettpapper består av cellulosa. Vid kontakt med syra förstörs cellulosamolekylen omedelbart med frigöring av fritt kol. Liknande förkolning kan observeras när syra kommer på träet.

Jag lägger till en liten bit kalium i kolven med koncentrerad syra. I den första sekunden släpps rök ut, varefter metallen omedelbart blossar upp, antänds och exploderar och bryts i bitar.

I nästa experiment, när svavelsyra träffar en tändsticka, blossar den upp. I den andra delen av experimentet sänks en aluminiumfolie med aceton och en tändsticka inuti. Folien värms omedelbart upp med utsläpp av en enorm mängd rök och dess fullständiga upplösning.

En intressant effekt observeras när bakpulver läggs till svavelsyra. Sodan gulnar omedelbart. Reaktionen sker med en våldsam uppkokning och volymökning.

Vi avråder starkt från att utföra alla ovanstående experiment hemma. Svavelsyra är ett mycket frätande och giftigt ämne. Sådana experiment måste utföras i speciella rum som är utrustade med forcerad ventilation. De gaser som frigörs vid reaktioner med svavelsyra är mycket giftiga och kan orsaka skador på luftvägarna och förgiftning av kroppen. Dessutom genomförs liknande experiment i personlig skyddsutrustning för hud och andningsorgan. Ta hand om dig själv!