सल्फ्यूरिक एसिडएच 2 एसओ 4, दाढ़ द्रव्यमान 98.082; रंगहीन तैलीय, गंधहीन। 18 डिग्री सेल्सियस पी . पर बहुत मजबूत डायएसिड कश्मीर 1 - 2.8, के 2 1.2 10 -2, पीके ए 2 1.92; S=O 0.143 एनएम, S-OH 0.154 एनएम, कोण HOSOH 104°, OSO 119°; अपघटन के साथ फोड़े, गठन (98.3% एच 2 एसओ 4 और 1.7% एच 2 ओ 338.8 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ; तालिका भी देखें। 1)। सल्फ्यूरिक एसिड, 100% एच 2 एसओ 4 सामग्री के अनुरूप, एक रचना (%) है: एच 2 एसओ 4 99.5%, एचएसओ 4 - 0.18%, एच 3 एसओ 4 + 0.14%, एच 3 ओ + 0 09%, एच 2 एस 2 ओ 7 0.04%, एचएस 2 ओ 7 0.05%। सभी अनुपातों में और SO 3 के साथ मिश्रणीय। जलीय घोल में सल्फ्यूरिक एसिडलगभग पूरी तरह से H + , HSO 4 - और SO 4 2- में वियोजित हो जाता है। फॉर्म एच 2 एसओ 4 · एनएच 2 ओ, जहां एन= 1, 2, 3, 4 और 6.5।

सल्फ्यूरिक एसिड में SO 3 के घोल को ओलियम कहा जाता है, वे दो यौगिक H 2 SO 4 SO 3 और H 2 SO 4 2SO 3 बनाते हैं। ओलियम में पाइरोसल्फ्यूरिक एसिड भी होता है, जो प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है: एच 2 एसओ 4 + एसओ 3 = एच 2 एस 2 ओ 7।

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करना

प्राप्त करने के लिए कच्चा माल सल्फ्यूरिक एसिडके रूप में कार्य करें: एस, धातु सल्फाइड, एच 2 एस, थर्मल पावर प्लांट से अपशिष्ट, फे, सीए, आदि के सल्फेट। प्राप्त करने के मुख्य चरण सल्फ्यूरिक एसिड: 1) SO 2 प्राप्त करने के लिए कच्चा माल; 2) SO 2 से SO 3 (रूपांतरण); 3) SO3। उद्योग में, प्राप्त करने के लिए दो विधियों का उपयोग किया जाता है सल्फ्यूरिक एसिड, SO 2 के ऑक्सीकरण के तरीके में भिन्न - ठोस उत्प्रेरक (संपर्क) और नाइट्रस का उपयोग करके संपर्क करें - नाइट्रोजन ऑक्साइड के साथ। ग्रहण करना सल्फ्यूरिक एसिडसंपर्क विधि में, आधुनिक पौधे वैनेडियम उत्प्रेरक का उपयोग करते हैं जिन्होंने Pt और Fe ऑक्साइड को विस्थापित कर दिया है। शुद्ध वी 2 ओ 5 में एक कमजोर उत्प्रेरक गतिविधि है, जो क्षार धातुओं की उपस्थिति में तेजी से बढ़ जाती है, जिसमें के लवण सबसे अधिक प्रभाव डालते हैं। 7 वी 2 ओ 5 और के 2 एस 2 ओ 7 वी 2 ओ 5 315-330 पर विघटित होते हैं , क्रमशः 365-380 और 400-405 डिग्री सेल्सियस)। उत्प्रेरण के अंतर्गत सक्रिय संघटक पिघली हुई अवस्था में होता है।

SO2 से SO3 के ऑक्सीकरण की योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

पहले चरण में, संतुलन प्राप्त होता है, दूसरा चरण धीमा होता है और प्रक्रिया की गति निर्धारित करता है।

उत्पादन सल्फ्यूरिक एसिडदोहरे संपर्क और दोहरे अवशोषण (चित्र 1) की विधि द्वारा सल्फर से निम्नलिखित चरण होते हैं। धूल से सफाई के बाद हवा को गैस ब्लोअर द्वारा सुखाने वाले टॉवर तक पहुँचाया जाता है, जहाँ इसे 93-98% सुखाया जाता है सल्फ्यूरिक एसिडमात्रा के अनुसार 0.01% की नमी सामग्री के लिए। संपर्क इकाई के हीट एक्सचेंजर्स में से एक में पहले से गरम करने के बाद सूखी हवा सल्फर भट्टी में प्रवेश करती है। भट्ठी में सल्फर जला दिया जाता है, नोजल द्वारा आपूर्ति की जाती है: एस + ओ 2 \u003d एसओ 2 + 297.028 केजे। SO2 के आयतन से 10-14% वाली गैस को बॉयलर में ठंडा किया जाता है और 420°C पर आयतन द्वारा SO 2 9-10% की मात्रा में वायु के साथ पतला होने के बाद रूपांतरण के पहले चरण के लिए संपर्क तंत्र में प्रवेश करता है, जो उत्प्रेरक की तीन परतों (SO 2 + V 2 O 2 = SO 3 + 96.296 kJ) पर आगे बढ़ता है, जिसके बाद गैस को हीट एक्सचेंजर्स में ठंडा किया जाता है। फिर 200 डिग्री सेल्सियस पर 8.5-9.5% SO3 युक्त गैस अवशोषक, सिंचित और 98% में अवशोषण के पहले चरण में प्रवेश करती है। सल्फ्यूरिक एसिड: SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 130.56 kJ। इसके बाद गैस का छिड़काव किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड, 420 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया जाता है और उत्प्रेरक की दो परतों पर बहते हुए रूपांतरण के दूसरे चरण में प्रवेश करता है। दूसरे अवशोषण चरण से पहले, गैस को अर्थशास्त्री में ठंडा किया जाता है और दूसरे चरण के अवशोषक में खिलाया जाता है, 98% से सिंचित सल्फ्यूरिक एसिड, और फिर, छींटे से सफाई के बाद, इसे वातावरण में छोड़ दिया जाता है।

1 - सल्फर भट्ठी; 2 - अपशिष्ट ताप बॉयलर; 3 - अर्थशास्त्री; 4 - भट्ठी शुरू करना; 5, 6 - शुरुआती भट्टी के हीट एक्सचेंजर्स; 7 - संपर्क डिवाइस; 8 - हीट एक्सचेंजर्स; 9 - ओलियम अवशोषक; 10 - सुखाने वाला टॉवर; 11 और 12, क्रमशः, पहला और दूसरा मोनोहाइड्रेट अवशोषक; 13 - एसिड कलेक्टर।

1 - प्लेट फीडर; 2 - भट्ठी; 3 - अपशिष्ट ताप बॉयलर; 4 - चक्रवात; 5 - इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स; 6 - टावरों को धोना; 7 - गीला इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर; 8 - ब्लोइंग टॉवर; 9 - सुखाने वाला टॉवर; 10 - स्प्रे जाल; 11 - पहला मोनोहाइड्रेट अवशोषक; 12 - हीट एक्सचेंजर्स; 13 - संपर्क डिवाइस; 14 - ओलियम अवशोषक; 15 - दूसरा मोनोहाइड्रेट अवशोषक; 16 - रेफ्रिजरेटर; 17 - संग्रह।

1 - डेनिट्रेशन टॉवर; 2, 3 - पहला और दूसरा उत्पादन टावर; 4 - ऑक्सीकरण टॉवर; 5, 6, 7 - अवशोषण टावर; 8 - इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स।

उत्पादन सल्फ्यूरिक एसिडधातु सल्फाइड (चित्र 2) से बहुत अधिक जटिल है और इसमें निम्नलिखित ऑपरेशन शामिल हैं। FeS 2 की रोस्टिंग एक एयर-ब्लास्ट फ्लुइडाइज्ड बेड फर्नेस में की जाती है: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + 13476 kJ। SO2 13-14% वाली रोस्टिंग गैस, जिसका तापमान 900°C होता है, बॉयलर में प्रवेश करती है, जहाँ इसे 450°C तक ठंडा किया जाता है। धूल हटाने का कार्य एक चक्रवात और एक स्थिरवैद्युत अवक्षेपक में किया जाता है। इसके बाद, गैस दो वाशिंग टावरों से होकर गुजरती है, 40% और 10% से सिंचित सल्फ्यूरिक एसिड. वहीं, धूल, फ्लोरीन और आर्सेनिक से गैस को अंतत: शुद्ध किया जाता है। एरोसोल से गैस की सफाई के लिए सल्फ्यूरिक एसिडवाशिंग टावरों में गठित, गीले इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स के दो चरण प्रदान किए जाते हैं। सुखाने वाले टॉवर में सुखाने के बाद, जिसके पहले गैस को 9% SO 2 की सामग्री तक पतला किया जाता है, इसे ब्लोअर द्वारा पहले रूपांतरण चरण (3 उत्प्रेरक बेड) में खिलाया जाता है। हीट एक्सचेंजर्स में, पहले रूपांतरण चरण से आने वाली गैस की गर्मी के कारण गैस को 420 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है। SO 2, SO 3 में 92-95% तक ऑक्सीकृत होकर, ओलियम और मोनोहाइड्रेट अवशोषक में अवशोषण के पहले चरण में जाता है, जहाँ इसे SO 3 से छोड़ा जाता है। अगला, SO 2 ~ 0.5% युक्त गैस दूसरे रूपांतरण चरण में प्रवेश करती है, जो एक या दो उत्प्रेरक परतों पर होती है। उत्प्रेरण के दूसरे चरण से आने वाली गैसों की गर्मी के कारण 420 डिग्री सेल्सियस तक हीट एक्सचेंजर्स के दूसरे समूह में गैस को प्रारंभिक रूप से गर्म किया जाता है। अवशोषण के दूसरे चरण में SO3 के अलग होने के बाद, गैस वायुमंडल में छोड़ी जाती है।

संपर्क विधि के साथ SO 2 से SO 3 के रूपांतरण की डिग्री 99.7% है, SO 3 के अवशोषण की डिग्री 99.97% है। उत्पादन सल्फ्यूरिक एसिडउत्प्रेरण के एक चरण में किया जाता है, जबकि SO 2 से SO 3 में परिवर्तन की डिग्री 98.5% से अधिक नहीं होती है। वायुमंडल में छोड़े जाने से पहले, शेष SO 2 (देखें) से गैस को शुद्ध किया जाता है। आधुनिक पौधों की उत्पादकता 1500-3100 टन/दिन है।

नाइट्रस विधि (चित्र 3) का सार यह है कि भूनने वाली गैस को ठंडा करने और धूल हटाने के बाद तथाकथित नाइट्रोस के साथ व्यवहार किया जाता है - सल्फ्यूरिक एसिडजिसमें नाइट्रोजन के ऑक्साइड घुल जाते हैं। SO 2 को नाइट्रोस द्वारा अवशोषित किया जाता है, और फिर ऑक्सीकरण किया जाता है: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + NO। परिणामी NO नाइट्रोस में खराब घुलनशील है और इससे मुक्त होता है, और फिर आंशिक रूप से ऑक्सीजन द्वारा गैस चरण में NO 2 में ऑक्सीकृत हो जाता है। NO और NO 2 का मिश्रण पुन: अवशोषित होता है सल्फ्यूरिक एसिडआदि। नाइट्रोजन ऑक्साइड नाइट्रस प्रक्रिया में खपत नहीं होते हैं और उनके अधूरे अवशोषण के कारण उत्पादन चक्र में वापस आ जाते हैं। सल्फ्यूरिक एसिडवे आंशिक रूप से निकास गैसों द्वारा दूर किए जाते हैं। नाइट्रस विधि के लाभ: इंस्ट्रूमेंटेशन की सादगी, कम लागत (संपर्क एक से 10-15% कम), 100% SO 2 प्रसंस्करण की संभावना।

टॉवर नाइट्रस प्रक्रिया का उपकरण सरल है: SO 2 को सिरेमिक पैकिंग के साथ 7-8 पंक्तिबद्ध टावरों में संसाधित किया जाता है, टावरों में से एक (खोखला) एक समायोज्य ऑक्सीकरण मात्रा है। टावरों में एसिड कलेक्टर, रेफ्रिजरेटर, पंप होते हैं जो टावरों के ऊपर दबाव टैंकों को एसिड की आपूर्ति करते हैं। अंतिम दो टावरों के सामने एक टेल फैन लगाया जाता है। एरोसोल से गैस की सफाई के लिए सल्फ्यूरिक एसिडइलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर के रूप में कार्य करता है। प्रक्रिया के लिए आवश्यक नाइट्रोजन ऑक्साइड एचएनओ 3 से प्राप्त होते हैं। वातावरण में नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन को कम करने और 100% SO2 प्रसंस्करण के लिए, नाइट्रोजन ऑक्साइड के गहरे फंसने के लिए पानी-एसिड विधि के संयोजन में उत्पादन और अवशोषण क्षेत्रों के बीच एक नाइट्रस-मुक्त SO 2 प्रसंस्करण चक्र स्थापित किया गया है। नाइट्रस विधि का नुकसान उत्पाद की निम्न गुणवत्ता है: एकाग्रता सल्फ्यूरिक एसिड 75%, नाइट्रोजन ऑक्साइड, Fe और अन्य अशुद्धियों की उपस्थिति।

क्रिस्टलीकरण की संभावना को कम करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिडपरिवहन और भंडारण के दौरान, वाणिज्यिक ग्रेड के लिए मानक स्थापित किए जाते हैं सल्फ्यूरिक एसिड, जिसकी सांद्रता न्यूनतम क्रिस्टलीकरण तापमान से मेल खाती है। विषय सल्फ्यूरिक एसिडतकनीकी ग्रेड (%) में: टावर (नाइट्रस) 75, संपर्क 92.5-98.0, ओलियम 104.5, उच्च प्रतिशत ओलियम 114.6, बैटरी 92-94। सल्फ्यूरिक एसिड 5000 मीटर 3 तक की मात्रा वाले स्टील टैंकों में संग्रहीत, गोदाम में उनकी कुल क्षमता दस-दिवसीय उत्पादन के लिए डिज़ाइन की गई है। ओलियम और सल्फ्यूरिक एसिडस्टील रेलवे टैंक में ले जाया गया। केंद्रित और बैटरी सल्फ्यूरिक एसिडएसिड प्रतिरोधी स्टील टैंक में ले जाया गया। ओलियम के परिवहन के लिए टैंकों को थर्मल इन्सुलेशन के साथ कवर किया जाता है और ओलियम को भरने से पहले गरम किया जाता है।

ठानना सल्फ्यूरिक एसिडरंगीन और फोटोमेट्रिक रूप से, BaSO 4 के निलंबन के रूप में - फोटोटर्बिडिमेट्रिक रूप से, साथ ही साथ कोलोमेट्रिक विधि द्वारा।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग खनिज उर्वरकों के उत्पादन में, सीसा बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में, विभिन्न खनिज एसिड और लवण, रासायनिक फाइबर, रंजक, धुआं बनाने वाले पदार्थ और विस्फोटक के उत्पादन के लिए, तेल, धातु, कपड़ा, चमड़ा और में किया जाता है। अन्य उद्योग। इसका उपयोग निर्जलीकरण प्रतिक्रियाओं (डायथाइल ईथर, एस्टर प्राप्त करना), जलयोजन (एथिलीन से इथेनॉल), सल्फोनेशन (और रंजक के उत्पादन में मध्यवर्ती उत्पाद), अल्काइलेशन (आइसोक्टेन, पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल, कैप्रोलैक्टम प्राप्त करना), आदि में औद्योगिक कार्बनिक संश्लेषण में किया जाता है। सबसे बड़ा उपभोक्ता सल्फ्यूरिक एसिड- खनिज उर्वरकों का उत्पादन। 1 टन पी 2 ओ 5 फॉस्फेट उर्वरकों के लिए, 2.2-3.4 टन की खपत होती है सल्फ्यूरिक एसिड, और 1 t (NH 4) 2 SO 4 - 0.75 t . के लिए सल्फ्यूरिक एसिड. इसलिए, खनिज उर्वरकों के उत्पादन के लिए पौधों के संयोजन में सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्रों का निर्माण किया जाता है। विश्व उत्पादन सल्फ्यूरिक एसिड 1987 में 152 मिलियन टन तक पहुंच गया।

सल्फ्यूरिक एसिडऔर ओलियम - अत्यंत आक्रामक पदार्थ जो श्वसन पथ, त्वचा, श्लेष्मा झिल्ली को प्रभावित करते हैं, जिससे सांस लेने में कठिनाई होती है, खांसी होती है, अक्सर - लैरींगाइटिस, ट्रेकाइटिस, ब्रोंकाइटिस, आदि। कार्य क्षेत्र की हवा में सल्फ्यूरिक एसिड एरोसोल का एमपीसी 1.0 मिलीग्राम / एम 3 है, वातावरण में 0.3 मिलीग्राम / एम 3 (अधिकतम एक बार) और 0.1 मिलीग्राम / एम 3 (दैनिक औसत)। वाष्पों की हड़ताली सांद्रता सल्फ्यूरिक एसिड 0.008 मिलीग्राम/लीटर (60 मिनट एक्सपोजर), घातक 0.18 मिलीग्राम/ली (60 मिनट)। खतरा वर्ग 2. एरोसोल सल्फ्यूरिक एसिडएस के ऑक्साइड युक्त रासायनिक और धातुकर्म उद्योगों से उत्सर्जन के परिणामस्वरूप वातावरण में बन सकता है, और अम्लीय वर्षा के रूप में गिर सकता है।

रसायन विज्ञान वर्ग के प्रत्येक व्यक्ति ने अम्ल का अध्ययन किया। उनमें से एक को सल्फ्यूरिक एसिड कहा जाता है और इसे एचएसओ 4 नामित किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड के गुण क्या हैं, इसके बारे में हमारा लेख बताएगा।

सल्फ्यूरिक एसिड के भौतिक गुण

शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड या मोनोहाइड्रेट एक रंगहीन तैलीय तरल है जो +10°C पर क्रिस्टलीय द्रव्यमान में जम जाता है। प्रतिक्रियाओं के लिए लक्षित सल्फ्यूरिक एसिड में 95% एच 2 एसओ 4 होता है और इसका घनत्व 1.84 ग्राम / सेमी 3 होता है। 1 लीटर ऐसे एसिड का वजन 2 किलो होता है। अम्ल -20°C पर कठोर हो जाता है। 10.37 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर संलयन की गर्मी 10.5 kJ/mol है।

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के गुण विविध हैं। उदाहरण के लिए, इस अम्ल को पानी में घोलने पर, हाइड्रेट्स बनने के कारण बड़ी मात्रा में ऊष्मा (19 kcal/mol) निकलती है। इन हाइड्रेट्स को ठोस रूप में कम तापमान पर घोल से अलग किया जा सकता है।

सल्फ्यूरिक एसिड रासायनिक उद्योग में सबसे बुनियादी उत्पादों में से एक है। यह खनिज उर्वरकों (अमोनियम सल्फेट, सुपरफॉस्फेट), विभिन्न लवण और एसिड, डिटर्जेंट और दवाओं, कृत्रिम फाइबर, रंजक, विस्फोटक के उत्पादन के लिए अभिप्रेत है। सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग धातु विज्ञान में भी किया जाता है (उदाहरण के लिए, यूरेनियम अयस्कों का अपघटन), पेट्रोलियम उत्पादों की शुद्धि के लिए, गैसों को सुखाने के लिए, और इसी तरह।

सल्फ्यूरिक एसिड के रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड के रासायनिक गुण हैं:

1. धातुओं के साथ बातचीत:
   • पतला एसिड केवल उन धातुओं को घोलता है जो वोल्टेज की एक श्रृंखला में हाइड्रोजन के बाईं ओर होती हैं, उदाहरण के लिए H 2 +1 SO 4 + Zn 0 \u003d H 2 O + Zn + 2 SO 4;
   • सल्फ्यूरिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण महान हैं। विभिन्न धातुओं (पीटी, एयू को छोड़कर) के साथ बातचीत करते समय, इसे एच 2 एस -2, एस +4 ओ 2 या एस 0 तक घटाया जा सकता है, उदाहरण के लिए:
   • 2H 2 +6 SO 4 + 2Ag 0 = S +4 O 2 + Ag 2 +1 SO 4 + 2H 2 O;
   • 5H 2 +6 SO 4 + 8Na 0 \u003d H 2 S -2 + 4Na 2 +1 SO 4 + 4H 2 O;
2. सांद्रित अम्ल H 2 S +6 O 4 भी कुछ अधातुओं के साथ (गर्म होने पर) प्रतिक्रिया करता है, जबकि कम ऑक्सीकरण अवस्था वाले सल्फर यौगिकों में बदल जाता है, उदाहरण के लिए:
   • 2H 2 S +6 O 4 + C 0 = 2S +4 O 2 + C +4 O 2 + 2H 2 O;
   • 2H 2 S +6 O 4 + S 0 = 3S +4 O 2 + 2H 2 O;
   • 5H 2 S +6 O 4 + 2P 0 = 2H 3 P +5 O 4 + 5S +4 O 2 + 2H 2 O;
3. मूल ऑक्साइड के साथ:
   • एच 2 एसओ 4 + क्यूओ = क्यूएसओ 4 + एच 2 ओ;
4. हाइड्रॉक्साइड के साथ:
   • Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O;
   • 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O;
5. विनिमय प्रतिक्रियाओं में लवण के साथ बातचीत:
   • एच 2 एसओ 4 + बीएसीएल 2 \u003d 2एचसीएल + बाएसओ 4;

इस एसिड और घुलनशील सल्फेट को निर्धारित करने के लिए BaSO 4 (सफेद अवक्षेप, एसिड में अघुलनशील) के गठन का उपयोग किया जाता है।

एक मोनोहाइड्रेट एक अम्लीय चरित्र वाला एक आयनकारी विलायक है। इसमें कई धातुओं के सल्फेट को घोलना बहुत अच्छा है, उदाहरण के लिए:

• 2H 2 SO 4 + HNO 3 \u003d NO 2 + + H 3 O + + 2HSO 4 -;
• एचसीएलओ 4 + एच 2 एसओ 4 \u003d क्लो 4 - + एच 3 एसओ 4 +।

एक केंद्रित एसिड काफी मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, खासकर जब गरम किया जाता है, उदाहरण के लिए 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O।

एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करते हुए, सल्फ्यूरिक एसिड आमतौर पर SO 2 तक कम हो जाता है। लेकिन इसे एस और यहां तक ​​कि एच 2 एस तक घटाया जा सकता है, उदाहरण के लिए एच 2 एस + एच 2 एसओ 4 = एसओ 2 + 2 एच 2 ओ + एस।

मोनोहाइड्रेट लगभग बिजली का संचालन नहीं कर सकता है। इसके विपरीत, जलीय अम्ल विलयन अच्छे चालक होते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड नमी को दृढ़ता से अवशोषित करता है, इसलिए इसका उपयोग विभिन्न गैसों को सुखाने के लिए किया जाता है। एक desiccant के रूप में, सल्फ्यूरिक एसिड तब तक कार्य करता है जब तक कि उसके घोल के ऊपर जल वाष्प का दबाव गैस में उसके दबाव से कम होता है जिसे सुखाया जा रहा है।

यदि सल्फ्यूरिक एसिड का एक पतला घोल उबाला जाता है, तो उसमें से पानी निकल जाएगा, जबकि क्वथनांक बढ़कर 337 ° C हो जाएगा, उदाहरण के लिए, जब सल्फ्यूरिक एसिड 98.3% की सांद्रता पर आसुत होना शुरू हो जाता है। इसके विपरीत, अधिक सांद्रित विलयनों से अतिरिक्त सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड वाष्पित हो जाता है। 337 डिग्री सेल्सियस एसिड के तापमान पर उबलने वाली भाप आंशिक रूप से SO 3 और H 2 O में विघटित हो जाती है, जो ठंडा होने पर फिर से संयुक्त हो जाएगी। इस अम्ल का उच्च क्वथनांक गर्म होने पर वाष्पशील अम्लों को उनके लवणों से अलग करने में उपयोग के लिए उपयुक्त होता है।

एसिड हैंडलिंग सावधानियां

सल्फ्यूरिक एसिड को संभालते समय अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। जब यह एसिड त्वचा के संपर्क में आता है, तो त्वचा सफेद हो जाती है, फिर भूरी और लाल हो जाती है। आसपास के ऊतक सूज जाते हैं। यदि यह एसिड शरीर के किसी भी हिस्से के संपर्क में आता है, तो इसे जल्दी से पानी से धोना चाहिए, और जले हुए क्षेत्र को सोडा के घोल से चिकना करना चाहिए।

अब आप जानते हैं कि सल्फ्यूरिक एसिड, जिसके गुणों का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है, विभिन्न प्रकार के उत्पादन और खनन के लिए अनिवार्य है।

परिभाषा

निर्जल सल्फ्यूरिक एसिडएक भारी, चिपचिपा तरल है जो किसी भी अनुपात में पानी के साथ आसानी से गलत है: बातचीत को असाधारण रूप से बड़े एक्ज़ोथिर्मिक प्रभाव (~ 880 kJ / mol अनंत कमजोर पड़ने पर) की विशेषता है और अगर पानी है तो विस्फोटक उबलने और मिश्रण के छिड़काव का कारण बन सकता है एसिड में जोड़ा गया; इसलिए यह बहुत महत्वपूर्ण है कि समाधान तैयार करने में हमेशा उल्टे क्रम का उपयोग करें और पानी में एसिड को धीरे-धीरे और हिलाते हुए मिलाएं।

सल्फ्यूरिक एसिड के कुछ भौतिक गुण तालिका में दिए गए हैं।

निर्जल एच 2 एसओ 4 असामान्य रूप से उच्च ढांकता हुआ निरंतर और बहुत उच्च विद्युत चालकता वाला एक उल्लेखनीय यौगिक है, जो यौगिक के आयनिक ऑटोडिसोसिएशन (ऑटोप्रोटोलिसिस) के साथ-साथ प्रोटॉन ट्रांसफर रिले चालन तंत्र के कारण होता है, जो प्रवाह सुनिश्चित करता है बड़ी संख्या में हाइड्रोजन बांड के साथ एक चिपचिपा तरल के माध्यम से विद्युत प्रवाह।

तालिका 1. सल्फ्यूरिक एसिड के भौतिक गुण।

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करना

सल्फ्यूरिक एसिड सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक रसायन है और दुनिया में कहीं भी उत्पादित सबसे सस्ता बल्क एसिड है।

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड ("विट्रियल ऑयल") पहले "ग्रीन विट्रियल" FeSO 4 × nH 2 O को गर्म करके प्राप्त किया गया था और Na 2 SO 4 और NaCl प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में खर्च किया गया था।

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की आधुनिक प्रक्रिया सिलिकॉन डाइऑक्साइड या डायटोमेसियस पृथ्वी के वाहक पर पोटेशियम सल्फेट के अतिरिक्त वैनेडियम (वी) ऑक्साइड से युक्त उत्प्रेरक का उपयोग करती है। सल्फर डाइऑक्साइड SO 2 शुद्ध सल्फर को जलाने या सल्फाइड अयस्क (मुख्य रूप से पाइराइट या Cu, Ni और Zn के अयस्कों) को इन धातुओं को निकालने की प्रक्रिया में भूनकर प्राप्त किया जाता है। फिर SO 2 को ट्राइऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है, और फिर सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा प्राप्त किया जाता है पानी में घुलना:

एस + ओ 2 → एसओ 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)।

सल्फ्यूरिक एसिड के रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत डिबासिक एसिड है। पहले चरण में, कम सांद्रता के घोल में, यह लगभग पूरी तरह से अलग हो जाता है:

एच 2 एसओ 4 ↔एच + + एचएसओ 4 -।

दूसरे चरण पर पृथक्करण

एचएसओ 4 - ↔एच + + एसओ 4 2-

कुछ हद तक आगे बढ़ता है। दूसरे चरण में सल्फ्यूरिक एसिड का पृथक्करण स्थिरांक, आयन गतिविधि के रूप में व्यक्त किया जाता है, K 2 = 10 -2।

एक डिबासिक एसिड के रूप में, सल्फ्यूरिक एसिड लवण की दो श्रृंखला बनाता है: मध्यम और अम्लीय। सल्फ्यूरिक एसिड के मध्यम लवण को सल्फेट कहा जाता है, और एसिड लवण को हाइड्रोसल्फेट कहा जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड लालच से जल वाष्प को अवशोषित करता है और इसलिए अक्सर गैसों को सुखाने के लिए उपयोग किया जाता है। पानी को अवशोषित करने की क्षमता भी कई कार्बनिक पदार्थों, विशेष रूप से कार्बोहाइड्रेट (फाइबर, चीनी, आदि) के वर्ग से संबंधित, जब केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के संपर्क में आती है, की व्याख्या करती है। सल्फ्यूरिक एसिड पानी बनाने वाले कार्बोहाइड्रेट से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को हटाता है और कोयले के रूप में कार्बन निकलता है।

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड, विशेष रूप से गर्म, एक जोरदार ऑक्सीकरण एजेंट है। यह HI और HBr (लेकिन HCl नहीं) को हैलोजन, कोयले को CO 2, सल्फर को SO 2 में ऑक्सीकृत करता है। ये प्रतिक्रियाएं समीकरणों द्वारा व्यक्त की जाती हैं:

8HI + H 2 SO 4 \u003d 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O;

2HBr + H 2 SO 4 \u003d Br 2 + SO 2 + 2H 2 O;

सी + 2 एच 2 एसओ 4 \u003d सीओ 2 + 2 एसओ 2 + 2 एच 2 ओ;

एस + 2 एच 2 एसओ 4 \u003d 3 एसओ 2 + 2 एच 2 ओ।

धातुओं के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की परस्पर क्रिया इसकी सांद्रता के आधार पर अलग-अलग होती है। तनु सल्फ्यूरिक अम्ल अपने हाइड्रोजन आयन के साथ ऑक्सीकृत हो जाता है। इसलिए, यह केवल उन धातुओं के साथ बातचीत करता है जो केवल हाइड्रोजन तक वोल्टेज की श्रृंखला में हैं, उदाहरण के लिए:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2.

हालांकि, तनु अम्ल में सीसा नहीं घुलता है क्योंकि परिणामस्वरूप PbSO 4 नमक अघुलनशील होता है।

सल्फर (VI) के कारण सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड एक ऑक्सीकरण एजेंट है। यह चांदी सहित और वोल्टेज श्रृंखला में धातुओं का ऑक्सीकरण करता है। इसकी कमी के उत्पाद धातु की गतिविधि और स्थितियों (एसिड एकाग्रता, तापमान) के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। तांबे जैसे कम सक्रिय धातुओं के साथ बातचीत करते समय, एसिड SO2 तक कम हो जाता है:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O।

अधिक सक्रिय धातुओं के साथ बातचीत करते समय, कमी उत्पाद डाइऑक्साइड और मुक्त सल्फर और हाइड्रोजन सल्फाइड दोनों हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, जस्ता के साथ बातचीत करते समय, प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं:

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

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

4Zn + 5H 2 SO 4 \u003d 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग हर देश में और एक दशक से दूसरे दशक में भिन्न होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, एच 2 एसओ 4 खपत का मुख्य क्षेत्र उर्वरक उत्पादन (70%) है, इसके बाद रासायनिक उत्पादन, धातु विज्ञान, तेल शोधन (प्रत्येक क्षेत्र में ~ 5%) है। यूके में, उद्योग द्वारा खपत का वितरण अलग है: उत्पादित एच 2 एसओ 4 का केवल 30% उर्वरकों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है, लेकिन 18% पेंट, पिगमेंट और डाई इंटरमीडिएट में जाता है, 16% रासायनिक उत्पादन में, 12% साबुन और डिटर्जेंट के लिए, प्राकृतिक और कृत्रिम फाइबर के उत्पादन के लिए 10% और धातु विज्ञान में 2.5% का उपयोग किया जाता है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम	सल्फ्यूरिक एसिड का द्रव्यमान निर्धारित करें जो एक टन पाइराइट से प्राप्त किया जा सकता है यदि भुना हुआ प्रतिक्रिया में सल्फर ऑक्साइड (IV) की उपज 90% है, और सल्फर (IV) के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण में सल्फर ऑक्साइड (VI) 95% है। सैद्धांतिक की।
फेसला	आइए पाइराइट फायरिंग के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें: 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2। पाइराइट पदार्थ की मात्रा की गणना करें: n(FeS 2) = m(FeS 2) / M(FeS 2); एम (FeS 2) \u003d Ar (Fe) + 2 × Ar (S) \u003d 56 + 2 × 32 \u003d 120 g / mol; n (FeS 2) \u003d 1000 किग्रा / 120 \u003d 8.33 किमी। चूंकि प्रतिक्रिया समीकरण में सल्फर डाइऑक्साइड का गुणांक FeS 2 के गुणांक से दोगुना है, सल्फर ऑक्साइड (IV) पदार्थ की सैद्धांतिक रूप से संभव मात्रा है: n (SO 2) सिद्धांत \u003d 2 × n (FeS 2) \u003d 2 × 8.33 \u003d 16.66 kmol। और व्यावहारिक रूप से प्राप्त सल्फर ऑक्साइड (IV) के मोल की मात्रा है: n (SO 2) अभ्यास \u003d × n (SO 2) सिद्धांत = 0.9 × 16.66 \u003d 15 kmol। आइए सल्फर ऑक्साइड (IV) के सल्फर ऑक्साइड (VI) के ऑक्सीकरण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें: 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3. सल्फर ऑक्साइड पदार्थ (VI) की सैद्धांतिक रूप से संभव मात्रा है: n(SO 3) सिद्धांत \u003d n (SO 2) अभ्यास \u003d 15 kmol। और व्यावहारिक रूप से प्राप्त सल्फर ऑक्साइड (VI) के मोल की मात्रा है: n(SO 3) अभ्यास \u003d η × n (SO 3) सिद्धांत \u003d 0.5 × 15 \u003d 14.25 kmol। हम सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखते हैं: एसओ 3 + एच 2 ओ \u003d एच 2 एसओ 4। सल्फ्यूरिक एसिड पदार्थ की मात्रा पाएं: n (H 2 SO 4) \u003d n (SO 3) अभ्यास \u003d 14.25 kmol। प्रतिक्रिया उपज 100% है। सल्फ्यूरिक एसिड का द्रव्यमान है: एम (एच 2 एसओ 4) \u003d एन (एच 2 एसओ 4) × एम (एच 2 एसओ 4); M(H 2 SO 4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98 g/mol; मी (एच 2 एसओ 4) \u003d 14.25 × 98 \u003d 1397 किग्रा।
जवाब	सल्फ्यूरिक एसिड का द्रव्यमान 1397 किग्रा . है

लेखक रासायनिक विश्वकोश बी.बी. एन.एस.ज़ेफिरोव

सल्फ्यूरिक एसिडएच 2 एसओ 4, आणविक भार 98.082; बेरंग गंधहीन तैलीय तरल। बहुत मजबूत डिबासिक एसिड, 18 डिग्री सेल्सियस पीके ए 1 - 2.8, के 2 1.2 10 -2, पीके ए 2 एल.92; अणु में बंधन लंबाई एस = ओ 0.143 एनएम, एस-ओएच 0.154 एनएम, कोण एचओएसओएच 104 डिग्री, ओएसओ 119 डिग्री; विभिन्न के साथ उबालता है, एक एज़ोट्रोपिक मिश्रण बनाता है (98.3% एच 2 एसओ 4 और 1.7% एच 2 ओ 338.8 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ; तालिका 1 भी देखें)। सल्फ्यूरिक एसिड, 100% एच 2 एसओ 4 सामग्री के अनुरूप, संरचना (%) है: एच 2 एसओ 4 99.5, 0.18, 0.14, एच 3 ओ + 0.09, एच 2 एस 2 ओ 7 0.04, एचएस 2 ओ 7 0.05। पानी के साथ मिश्रणीय और सभी अनुपात में SO 3। जलीय घोल में, सल्फ्यूरिक एसिड लगभग पूरी तरह से एच +, और में अलग हो जाता है। एच 2 एसओ 4 एनएच 2 ओ को हाइड्रेट करता है, जहां एन = 1, 2, 3, 4 और 6.5।

सल्फ्यूरिक एसिड में SO 3 के घोल को ओलियम कहा जाता है, वे दो यौगिक H 2 SO 4 SO 3 और H 2 SO 4 2SO 3 बनाते हैं। ओलियम में पाइरोसल्फ्यूरिक एसिड भी होता है, जो प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है: एच 2 एसओ 4 + + एसओ 3: एच 2 एस 2 ओ 7।

सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल का क्वथनांक इसकी सांद्रता में वृद्धि के साथ बढ़ता है और 98.3% एच 2 एसओ 4 (तालिका 2) की सामग्री पर अधिकतम तक पहुंच जाता है। SO3 की मात्रा बढ़ने के साथ ओलियम का क्वथनांक कम हो जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल की सांद्रता में वृद्धि के साथ, घोल पर कुल वाष्प दबाव कम हो जाता है और 98.3% H 2 SO 4 की सामग्री पर न्यूनतम तक पहुँच जाता है। ओलियम में SO3 की सांद्रता में वृद्धि के साथ, इसके ऊपर का कुल वाष्प दाब बढ़ जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड सी। और ओलियम के जलीय घोल पर वाष्प के दबाव की गणना समीकरण द्वारा की जा सकती है: lgp (Pa) \u003d A - B / T + 2.126, गुणांक A और B के मान निर्भर करते हैं सल्फ्यूरिक एसिड की सांद्रता सी. सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल पर भाप सी. जल वाष्प, एच 2 एसओ 4 और एसओ 3 के मिश्रण से बना होता है, जबकि वाष्प की संरचना सल्फ्यूरिक एसिड की सभी सांद्रता में तरल की संरचना से भिन्न होती है। सी।, संबंधित एज़ोट्रोपिक मिश्रण को छोड़कर।

बढ़ते तापमान के साथ, एच 2 एसओ 4 एच 2 ओ + एसओ 3 - क्यू का पृथक्करण बढ़ जाता है, संतुलन स्थिरांक की तापमान निर्भरता के लिए समीकरण lnК p = 14.74965 - 6.71464ln (298 / T) - 8, 10161 10 4 T 2 -9643.04 /टी-9.4577 10 -3 टी+2.19062 x 10 -6 टी 2। सामान्य दबाव में, हदबंदी की डिग्री: 10 -5 (373 के), 2.5 (473 के), 27.1 (573 के), 69.1 (673 के)। 100% सल्फ्यूरिक एसिड का घनत्व समीकरण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है: डी = 1.8517 - - 1.1 10 -3 टी + 2 10 -6 टी 2 जी / सेमी 3। सल्फ्यूरिक एसिड समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ, उनकी गर्मी क्षमता कम हो जाती है और 100% सल्फ्यूरिक एसिड के लिए न्यूनतम तक पहुंच जाती है, जबकि ओलियम की गर्मी क्षमता एसओ 3 सामग्री में वृद्धि के साथ बढ़ जाती है।

एकाग्रता में वृद्धि और तापमान में कमी के साथ, तापीय चालकता l घट जाती है: l \u003d 0.518 + 0.0016t - (0.25 + + t / 1293) C / 100, जहाँ C, SULFURIC ACID c की सांद्रता है,% में . मैक्स। चिपचिपाहट में ओलियम एच 2 एसओ 4 एसओ 3 होता है, बढ़ते तापमान के साथ एच घट जाता है। बिजली सल्फ्यूरिक एसिड का प्रतिरोध 30 और 92% एच 2 एसओ 4 की एकाग्रता पर न्यूनतम और 84 और 99.8% एच 2 एसओ 4 की एकाग्रता पर अधिकतम है। ओलियम मिन के लिए। 10% SO 3 की सांद्रता पर r। तापमान में वृद्धि के साथ, r सल्फ्यूरिक एसिड बढ़ता है। ढांकता हुआ पारगम्यता 100% सल्फ्यूरिक एसिड कमरा 101 (298.15 के), 122 (281.15 के); हिमांकमापीय निरंतर 6.12, एबुलियोस्कोपिक। निरंतर 5.33; तापमान के साथ वायु परिवर्तन में वाष्प प्रसार गुणांक सल्फ्यूरिक एसिड; डी \u003d 1.67 10 -5 टी 3/2 सेमी 2 / एस।

सल्फ्यूरिक एसिड एक काफी मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, खासकर जब गरम किया जाता है; HI और आंशिक रूप से HBr को मुक्त हैलोजन, कार्बन को CO 2, S से SO 2, कई धातुओं (Cu, Hg, आदि) का ऑक्सीकरण करता है। इस मामले में, सल्फ्यूरिक एसिड SO 2 तक कम हो जाता है, और सबसे शक्तिशाली कम करने वाले एजेंट S और H 2 S. Conc तक कम हो जाते हैं। एच 2 एसओ 4 आंशिक रूप से एच 2 से कम हो जाता है, इसलिए इसे सुखाने के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। अंतर। एच 2 एसओ 4 सभी धातुओं के साथ बातचीत करता है जो एच 2 की रिहाई के साथ हाइड्रोजन के बाईं ओर वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में हैं। ऑक्सीकरण तनु H 2 SO 4 के गुण अनैच्छिक हैं। सल्फ्यूरिक एसिड लवण की दो श्रृंखला देता है: मध्यम सल्फेट और अम्लीय हाइड्रोसल्फेट (अकार्बनिक सल्फेट देखें), साथ ही साथ ईथर (कार्बनिक सल्फेट देखें)। Peroxomonosulfuric (Caro's acid) H 2 SO 5 और peroxodisulfuric H 2 S 2 O 8 एसिड ज्ञात हैं (सल्फर देखें)।

रसीद।सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के लिए कच्चे माल हैं: एस, धातु सल्फाइड, एच 2 एस, थर्मल पावर प्लांट से निकलने वाली गैसें, फे, सीए आदि के सल्फेट्स। मुख्य। सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के चरण k.: 1) SO 2 प्राप्त करने के लिए कच्चे माल को भूनना; 2) SO 2 से SO 3 (रूपांतरण) का ऑक्सीकरण; 3) SO3 अवशोषण। उद्योग में, सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के लिए दो तरीकों का उपयोग किया जाता है, जो SO 2 के ऑक्सीकरण के तरीके में भिन्न होते हैं, नाइट्रोजन ऑक्साइड के साथ ठोस उत्प्रेरक (संपर्क) और नाइट्रस का उपयोग करके संपर्क करते हैं। संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के लिए, आधुनिक पौधे वैनेडियम उत्प्रेरक का उपयोग करते हैं जिन्होंने पीटी और फे ऑक्साइड को विस्थापित कर दिया है। शुद्ध वी 2 ओ 5 में एक कमजोर उत्प्रेरक गतिविधि है, जो क्षार धातु लवण की उपस्थिति में तेजी से बढ़ जाती है, जिसमें के लवण सबसे अधिक प्रभाव डालते हैं। 7 वी 2 ओ 5 और के 2 एस 2 ओ 7 वी 2 ओ 5 , 315 पर विघटित -330, 365-380 और 400-405 डिग्री सेल्सियस, क्रमशः)। उत्प्रेरण के अंतर्गत सक्रिय संघटक पिघली हुई अवस्था में होता है।

SO2 से SO3 के ऑक्सीकरण की योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

पहले चरण में, संतुलन प्राप्त होता है, दूसरा चरण धीमा होता है और प्रक्रिया की गति निर्धारित करता है।

दोहरे संपर्क और दोहरे अवशोषण (चित्र 1) की विधि द्वारा सल्फर से सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन निम्नलिखित चरणों में होता है। धूल से सफाई के बाद हवा को गैस ब्लोअर द्वारा सुखाने वाले टॉवर में आपूर्ति की जाती है, जहां इसे 93-98% सल्फ्यूरिक एसिड के साथ 0.01% की मात्रा में नमी के साथ सुखाया जाता है। शुष्क हवा पूर्व-हीटिंग के बाद सल्फर भट्टी में प्रवेश करती है। संपर्क इकाई के हीट एक्सचेंजर्स में से एक में हीटिंग। भट्टी में नोजल द्वारा आपूर्ति की गई सल्फर जलती है: S + O 2: SO 2 + + 297.028 kJ। एसओ 2 की मात्रा से 10-14% युक्त गैस को बॉयलर में ठंडा किया जाता है और 420 डिग्री सेल्सियस पर 9-10% की एसओ 2 सामग्री को हवा के साथ पतला करने के बाद, रूपांतरण के पहले चरण के लिए संपर्क तंत्र में प्रवेश करता है। , जो उत्प्रेरक की तीन परतों (SO 2 + V 2 O 2: SO 3 + 96.296 kJ) पर आगे बढ़ता है, जिसके बाद गैस को हीट एक्सचेंजर्स में ठंडा किया जाता है। फिर 200 डिग्री सेल्सियस पर 8.5-9.5% SO 3 युक्त गैस अवशोषक में अवशोषण के पहले चरण में प्रवेश करती है, ओलियम से सिंचित होती है और 98% सल्फ्यूरिक एसिड से: SO 3 + H 2 O: H 2 SO 4 + + 130.56 kJ . इसके बाद, गैस को सल्फ्यूरिक एसिड के छींटों से साफ किया जाता है, जिसे 420 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है और रूपांतरण के दूसरे चरण में प्रवेश करता है, जो उत्प्रेरक की दो परतों पर होता है। अवशोषण के दूसरे चरण से पहले, गैस को अर्थशास्त्री में ठंडा किया जाता है और दूसरे चरण के अवशोषक में खिलाया जाता है, 98% सल्फ्यूरिक एसिड से सिंचित किया जाता है, और फिर, स्पलैश से सफाई के बाद, इसे वातावरण में छोड़ दिया जाता है।

चावल। 1. सल्फर से सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की योजना: 1-सल्फ्यूरिक भट्टी; 2-गर्मी वसूली बॉयलर; 3 - अर्थशास्त्री; 4-स्टार्टर फायरबॉक्स; प्रारंभिक भट्ठी के 5, 6-हीट एक्सचेंजर्स; 7-पिन डिवाइस; 8-हीट एक्सचेंजर्स; 9-ओलियम अवशोषक; 10 सुखाने वाला टॉवर; 11 और 12, क्रमशः, पहला और दूसरा मोनोहाइड्रेट अवशोषक; 13-एसिड के संग्राहक।

रेखा चित्र नम्बर 2। पाइराइट से सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की योजना: 1-डिश फीडर; 2-भट्ठी; 3-गर्मी वसूली बॉयलर; 4-चक्रवात; 5-इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स; 6 वाशिंग टावर; 7-गीला इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर; 8 झटका टावर; 9-सुखाने वाला टॉवर; 10-छप जाल; 11-पहला मोनोहाइड्रेट अवशोषक; 12-हीट एक्सचेंज-विकी; 13 - संपर्क डिवाइस; 14-ओलियम अवशोषक; 15 सेकंड मोनोहाइड्रेट अवशोषक; 16 रेफ्रिजरेटर; 17 संग्रह।

चावल। 3. नाइट्रस विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की योजना: 1 - डेनिट्राट्ज़। मीनार; 2, 3-पहले और दूसरे उत्पाद। टावर; 4-ऑक्सीकरण। मीनार; 5, 6, 7-अवशोषित। टावर; 8 - इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स।

धातु सल्फाइड (चित्र 2) से सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन बहुत अधिक जटिल है और इसमें निम्नलिखित ऑपरेशन शामिल हैं। FeS 2 की रोस्टिंग एक एयर-ब्लास्ट फ्लुइडाइज्ड बेड फर्नेस में की जाती है: 4FeS 2 + 11O 2: 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + 13476 kJ। 900 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले 13-14% एसओ 2 सामग्री के साथ भुना हुआ गैस बॉयलर में प्रवेश करता है, जहां इसे 450 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है। धूल हटाने का कार्य एक चक्रवात और एक स्थिरवैद्युत अवक्षेपक में किया जाता है। इसके अलावा, गैस 40% और 10% सल्फ्यूरिक एसिड से सिंचित दो वाशिंग टावरों से होकर गुजरती है। इस मामले में, गैस को अंततः धूल, फ्लोरीन और आर्सेनिक से शुद्ध किया जाता है। वाशिंग टावरों में बने सल्फ्यूरिक एसिड एरोसोल से गैस शुद्धिकरण के लिए गीले इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर के दो चरण प्रदान किए जाते हैं। सुखाने वाले टॉवर में सुखाने के बाद, जिसके पहले गैस को 9% SO 2 की सामग्री तक पतला किया जाता है, इसे ब्लोअर द्वारा पहले रूपांतरण चरण (3 उत्प्रेरक बेड) में खिलाया जाता है। हीट एक्सचेंजर्स में, रूपांतरण के पहले चरण से आने वाली गैस की गर्मी के कारण गैस को 420 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है। SO 2, SO 3 में 92-95% तक ऑक्सीकृत होकर, ओलियम और मोनोहाइड्रेट अवशोषक में अवशोषण के पहले चरण में जाता है, जहाँ इसे SO 3 से छोड़ा जाता है। अगला, SO 2 ~ 0.5% युक्त गैस दूसरे रूपांतरण चरण में प्रवेश करती है, जो एक या दो उत्प्रेरक परतों पर होती है। उत्प्रेरण के दूसरे चरण से आने वाली गैसों की गर्मी के कारण 420 डिग्री सेल्सियस तक हीट एक्सचेंजर्स के दूसरे समूह में गैस को प्रारंभिक रूप से गर्म किया जाता है। अवशोषण के दूसरे चरण में SO3 के अलग होने के बाद, गैस वायुमंडल में छोड़ी जाती है।

संपर्क विधि में SO 2 से SO 3 के रूपांतरण की डिग्री 99.7% है, SO 3 के अवशोषण की डिग्री 99.97% है। सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन भी उत्प्रेरण के एक चरण में किया जाता है, जबकि SO 2 से SO 3 के रूपांतरण की डिग्री 98.5% से अधिक नहीं होती है। वायुमंडल में छोड़े जाने से पहले, शेष SO 2 से गैस को शुद्ध किया जाता है (गैस शोधन देखें)। आधुनिक प्रतिष्ठानों की उत्पादकता 1500-3100 टन / दिन है।

नाइट्रस विधि (चित्र 3) का सार यह है कि भुना हुआ गैस, ठंडा होने और धूल से साफ करने के बाद, तथाकथित नाइट्रोस-सी के साथ इलाज किया जाता है। से।, जिसमें सोल। नाइट्रोजन ऑक्साइड। SO 2 को नाइट्रोस द्वारा अवशोषित किया जाता है, और फिर ऑक्सीकृत किया जाता है: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O: H 2 SO 4 + NO। परिणामी NO नाइट्रोस में खराब घुलनशील है और इससे मुक्त होता है, और फिर आंशिक रूप से ऑक्सीजन द्वारा गैस चरण में NO 2 में ऑक्सीकृत हो जाता है। NO और NO 2 के मिश्रण को SULFURIC ACID द्वारा पुनः अवशोषित कर लिया जाता है। आदि। नाइट्रोजन ऑक्साइड नाइट्रस प्रक्रिया में खपत नहीं होते हैं और उत्पादन में वापस आ जाते हैं। चक्र, उनके सल्फ्यूरिक एसिड के अधूरे अवशोषण के कारण वे आंशिक रूप से निकास गैसों द्वारा दूर ले जाते हैं। नाइट्रस विधि के लाभ: इंस्ट्रूमेंटेशन की सादगी, कम लागत (संपर्क एक से 10-15% कम), 100% SO 2 प्रसंस्करण की संभावना।

टॉवर नाइट्रस प्रक्रिया का उपकरण सरल है: SO 2 को सिरेमिक के साथ 7-8 पंक्तिबद्ध टावरों में संसाधित किया जाता है। नोजल, टावरों में से एक (खोखला) एक समायोज्य ऑक्सीडाइज़र है। मात्रा। टावरों में एसिड कलेक्टर, रेफ्रिजरेटर, पंप होते हैं जो टावरों के ऊपर दबाव टैंकों को एसिड की आपूर्ति करते हैं। अंतिम दो टावरों के सामने एक टेल फैन लगाया जाता है। एक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर सल्फ्यूरिक एसिड के एरोसोल से गैस को शुद्ध करने का काम करता है। प्रक्रिया के लिए आवश्यक नाइट्रोजन ऑक्साइड एचएनओ 3 से प्राप्त होते हैं। वातावरण में नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन को कम करने और 100% SO2 प्रसंस्करण के लिए, नाइट्रोजन ऑक्साइड के गहरे फंसने के लिए पानी-एसिड विधि के संयोजन में उत्पादन और अवशोषण क्षेत्रों के बीच एक नाइट्रस-मुक्त SO 2 प्रसंस्करण चक्र स्थापित किया गया है। नाइट्रस विधि का नुकसान उत्पादों की निम्न गुणवत्ता है: सल्फ्यूरिक एसिड की एकाग्रता 75% है, नाइट्रोजन ऑक्साइड, Fe और अन्य अशुद्धियों की उपस्थिति।

परिवहन और भंडारण के दौरान सल्फ्यूरिक एसिड के क्रिस्टलीकरण की संभावना को कम करने के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड के वाणिज्यिक ग्रेड के लिए मानक स्थापित किए गए हैं, जिनमें से एकाग्रता सबसे कम क्रिस्टलीकरण तापमान से मेल खाती है। सामग्री सल्फ्यूरिक एसिड सी. टेक में। ग्रेड (%): टावर (नाइट्रस) 75, संपर्क 92.5-98.0, ओलियम 104.5, उच्च प्रतिशत ओलियम 114.6, बैटरी 92-94। SULFURIC ACID को 5000 m 3 तक की मात्रा में स्टील के टैंकों में संग्रहीत किया जाता है, गोदाम में उनकी कुल क्षमता दस दिनों के उत्पादन के लिए डिज़ाइन की गई है। ओलियम और सल्फ्यूरिक एसिड को स्टील रेलवे टैंकों में ले जाया जाता है। संक्षिप्त और बैटरी सल्फ्यूरिक एसिड को एसिड प्रतिरोधी स्टील टैंक में ले जाया जाता है। ओलियम के परिवहन के लिए टैंकों को थर्मल इन्सुलेशन के साथ कवर किया जाता है और ओलियम को भरने से पहले गरम किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड को रंगीन और फोटोमेट्रिक रूप से, बाएसओ 4 के निलंबन के रूप में निर्धारित किया जाता है - फोटोटर्बिडिमेट्रिकली, साथ ही साथ कूपोमेट्रिक रूप से। तरीका।

आवेदन पत्र। सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग खनिज उर्वरकों के उत्पादन में, लीड बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में, विभिन्न खनिज एसिड और लवण, रासायनिक फाइबर, रंजक, धुआं बनाने वाले पदार्थों और विस्फोटकों के उत्पादन के लिए, तेल, धातु, कपड़ा, चमड़ा, में किया जाता है। और अन्य उद्योग। इसका उपयोग प्रोम में किया जाता है। निर्जलीकरण प्रतिक्रियाओं में कार्बनिक संश्लेषण (डायथाइल ईथर, एस्टर प्राप्त करना), जलयोजन (एथिलीन से इथेनॉल), सल्फोनेशन (रंगों के उत्पादन में सिंथेटिक डिटर्जेंट और मध्यवर्ती उत्पाद), अल्काइलेशन (आइसोक्टेन, पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल, कैप्रो-लैक्टम प्राप्त करना), आदि। सल्फ्यूरिक एसिड का सबसे बड़ा उपभोक्ता खनिज उर्वरकों का उत्पादन है। 1 टन पी 2 ओ 5 फॉस्फोरस उर्वरकों के लिए, 2.2-3.4 टन सल्फ्यूरिक एसिड की खपत होती है, और 1 टन (एनएच 4) 2 एसओ 4 -0.75 टन सल्फ्यूरिक एसिड के लिए। इसलिए, सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्र एक में निर्माण करते हैं खनिज उर्वरकों के उत्पादन के लिए कारखानों के साथ परिसर। 1987 में सल्फ्यूरिक एसिड का विश्व उत्पादन 152 मिलियन टन तक पहुंच गया।

सल्फ्यूरिक एसिड और ओलियम बेहद आक्रामक पदार्थ हैं जो श्वसन पथ, त्वचा, श्लेष्मा झिल्ली को प्रभावित करते हैं, सांस लेने में कठिनाई, खांसी, अक्सर लैरींगाइटिस, ट्रेकाइटिस, ब्रोंकाइटिस आदि का कारण बनते हैं। कार्य क्षेत्र की हवा में मैक एरोसोल सल्फ्यूरिक एसिड एसिड 1, 0 मिलीग्राम / मी 3, एटीएम में। हवा 0.3 मिलीग्राम / एम 3 (अधिकतम एकल) और 0.1 मिलीग्राम / एम 3 (दैनिक औसत)। सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प की हानिकारक सांद्रता 0.008 मिलीग्राम / एल (एक्सपोजर 60 मिनट), घातक 0.18 मिलीग्राम / एल (60 मिनट) है। खतरा वर्ग 2। रासायनिक और धातुकर्म उत्सर्जन के परिणामस्वरूप वातावरण में एरोसोल सल्फ्यूरिक एसिड का निर्माण हो सकता है। एस ऑक्साइड युक्त उद्योग अम्लीय वर्षा के रूप में समाप्त हो जाते हैं।

साहित्य: सल्फ्यूरिक एसिड की पुस्तिका, एड। के.एम. मालिना, दूसरा संस्करण, एम., 1971; एमेलिन ए.जी., सल्फ्यूरिक एसिड की तकनीक, दूसरा संस्करण, एम।, 1983; वासिलिव बीटी, ओटवागिना एमआई, सल्फ्यूरिक एसिड की तकनीक, एम।, 1985। यू.वी। फिलाटोव।

रासायनिक विश्वकोश। खंड 4 >>

भौतिक गुण

शुद्ध 100% सल्फ्यूरिक एसिड (मोनोहाइड्रेट) एक रंगहीन तैलीय तरल है जो +10 डिग्री सेल्सियस पर क्रिस्टलीय द्रव्यमान में जम जाता है। प्रतिक्रियाशील सल्फ्यूरिक एसिड का घनत्व आमतौर पर 1.84 ग्राम/सेमी 3 होता है और इसमें लगभग 95% एच 2 एसओ 4 होता है। यह केवल -20 डिग्री सेल्सियस से नीचे कठोर होता है।

मोनोहाइड्रेट का गलनांक 10.37 डिग्री सेल्सियस होता है जिसमें 10.5 kJ/mol की संलयन की गर्मी होती है। सामान्य परिस्थितियों में, यह एक बहुत ही उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक (ई = 100 पर 25 डिग्री सेल्सियस) के साथ एक बहुत ही चिपचिपा तरल है। मोनोहाइड्रेट का नगण्य इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण दो दिशाओं में समानांतर में होता है: [Н 3 SO 4 + ]·[НSO 4 - ] = 2 10 4 और [Н 3 + ]·[НS 2 7 - ] = 4 10 - 5। इसकी आणविक-आयनिक संरचना लगभग निम्नलिखित डेटा (% में) द्वारा विशेषता हो सकती है:

एच 2 एसओ 4 एचएसओ 4 - एच 3 एसओ 4 + एच 3 ओ + एचएस 2 ओ 7 - एच 2 एस 2 ओ 7

99,50,180,140,090,050,04

जब पानी की थोड़ी मात्रा भी डाली जाती है, तो योजना के अनुसार पृथक्करण प्रमुख हो जाता है: एच 2 ओ + एच 2 एसओ 4<==>एच 3 ओ + + एचएसओ 4 -

रासायनिक गुण

एच 2 एसओ 4 एक मजबूत डिबासिक एसिड है।

H2SO4<-->एच + + एचएसओ 4 -<-->2एच + एसओ 4 2-

पहला चरण (मध्यम सांद्रता के लिए) 100% हदबंदी की ओर जाता है:

के2 = ( ) / = 1.2 10-2

1) धातुओं के साथ परस्पर क्रिया:

a) तनु सल्फ्यूरिक एसिड केवल उन धातुओं को घोलता है जो हाइड्रोजन के बाईं ओर वोल्टेज श्रृंखला में होती हैं:

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

बी) केंद्रित एच 2 +6 एसओ 4 - एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट; धातुओं के साथ बातचीत करते समय (एयू, पीटी को छोड़कर), इसे एस +4 ओ 2, एस 0 या एच 2 एस -2 तक घटाया जा सकता है (Fe, Al, Cr भी बिना गर्म किए प्रतिक्रिया नहीं करते हैं - वे निष्क्रिय हो जाते हैं):

• 2एजी 0 + 2एच 2 +6 एसओ 4 -> एजी 2 +1 एसओ 4 + एस +4 ओ 2 + 2 एच 2 ओ
• 8Na 0 + 5H 2 +6 SO 4 -> 4Na 2 +1 SO 4 + H 2 S -2 + 4H 2 O
• 2) केंद्रित एच 2 एस +6 ओ 4 अपने मजबूत ऑक्सीकरण गुणों के कारण कुछ गैर-धातुओं के साथ गर्म होने पर प्रतिक्रिया करता है, कम ऑक्सीकरण अवस्था के सल्फर यौगिकों में बदल जाता है (उदाहरण के लिए, एस + 4 ओ 2):

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

एस 0 + 2 एच 2 एस +6 ओ 4 (संक्षिप्त) -> 3 एस +4 ओ 2 + 2 एच 2 ओ

• 2P 0 + 5H 2 S +6 O 4 (संक्षिप्त) -> 5S +4 O 2 + 2H 3 P +5 O 4 + 2H 2 O
• 3) मूल आक्साइड के साथ:

CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O

CuO + 2H + -> Cu 2+ + H 2 O

4) हाइड्रॉक्साइड के साथ:

एच 2 एसओ 4 + 2नाओएच -> ना 2 एसओ 4 + 2 एच 2 ओ

एच + + ओएच - -> एच 2 ओ

एच 2 SO 4 + Cu(OH) 2 -> CuSO 4 + 2H 2 O

• 2H + + Cu(OH) 2 -> Cu 2+ + 2H 2 O
• 5) लवण के साथ प्रतिक्रियाओं का आदान-प्रदान:

BaCl 2 + H 2 SO 4 -> BaSO 4 + 2HCl

बा 2+ + एसओ 4 2- --> बासो 4

BaSO4 (एसिड में अघुलनशील) के एक सफेद अवक्षेप के गठन का उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड और घुलनशील सल्फेट्स की पहचान के लिए किया जाता है।

एमजीसीओ 3 + एच 2 एसओ 4 -> एमजीएसओ 4 + एच 2 ओ + सीओ 2 एच 2 सीओ 3

मोनोहाइड्रेट (शुद्ध, 100% सल्फ्यूरिक एसिड) एक अम्लीय चरित्र वाला एक आयनकारी विलायक है। कई धातुओं के सल्फेट इसमें अच्छी तरह से घुल जाते हैं (बाइसल्फेट्स में बदल जाते हैं), जबकि अन्य एसिड के लवण, एक नियम के रूप में, केवल तभी घुलते हैं, जब उन्हें सॉल्वोलाइज़ किया जा सकता है (बाइसल्फेट में रूपांतरण के साथ)। नाइट्रिक एसिड मोनोहाइड्रेट में कमजोर आधार एचएनओ 3 + 2 एच 2 एसओ 4 के रूप में व्यवहार करता है<==>एच 3 ओ + + एनओ 2 + + 2 एचएसओ 4 - परक्लोरिक - एक बहुत कमजोर एसिड सीएल> एचसीएलओ 4) के रूप में। मोनोहाइड्रेट असाझा इलेक्ट्रॉन जोड़े (एक प्रोटॉन संलग्न करने में सक्षम) के साथ परमाणुओं वाले कई कार्बनिक पदार्थों को अच्छी तरह से भंग कर देता है। इनमें से कुछ को फिर केवल पानी से घोल को पतला करके अपरिवर्तित किया जा सकता है। मोनोहाइड्रेट में उच्च क्रायोस्कोपिक स्थिरांक (6.12 °) होता है और कभी-कभी आणविक भार निर्धारित करने के लिए एक माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है।

सांद्रित एच 2 एसओ 4 एक काफी मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, खासकर जब गरम किया जाता है (यह आमतौर पर एसओ 2 तक कम हो जाता है)। उदाहरण के लिए, यह HI और आंशिक रूप से HBr (लेकिन HCl नहीं) को मुक्त हैलोजन में ऑक्सीकृत करता है। यह कई धातुओं - Cu, Hg, आदि का भी ऑक्सीकरण करता है (जबकि सोना और प्लेटिनम H 2 SO 4 के संबंध में स्थिर होते हैं)। तो तांबे के साथ बातचीत समीकरण के अनुसार होती है:

Cu + 2 H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करते हुए, सल्फ्यूरिक एसिड आमतौर पर SO 2 तक कम हो जाता है। हालांकि, इसे सबसे मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ एस और यहां तक ​​​​कि एच 2 एस तक कम किया जा सकता है। केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड समीकरण के अनुसार हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

एच 2 एसओ 4 + एच 2 एस \u003d 2 एच 2 ओ + एसओ 2 + एस

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह गैसीय हाइड्रोजन द्वारा भी आंशिक रूप से कम किया जाता है और इसलिए इसे सुखाने के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है।

चावल। तेरह।

पानी में केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड का विघटन गर्मी की एक महत्वपूर्ण रिहाई (और सिस्टम की कुल मात्रा में कुछ कमी) के साथ होता है। मोनोहाइड्रेट लगभग बिजली का संचालन नहीं करता है। इसके विपरीत, सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल अच्छे संवाहक होते हैं। जैसा कि अंजीर में देखा गया है। 13, लगभग 30% एसिड में अधिकतम विद्युत चालकता होती है। वक्र की न्यूनतम संरचना एच 2 एसओ 4 · एच 2 ओ के साथ एक हाइड्रेट से मेल खाती है।

पानी में मोनोहाइड्रेट के विघटन पर गर्मी की रिहाई (समाधान की अंतिम एकाग्रता के आधार पर) 84 kJ/mol H 2 SO 4 तक होती है। इसके विपरीत, 66% सल्फ्यूरिक एसिड, प्री-कूल्ड को 0 डिग्री सेल्सियस, बर्फ (वजन के हिसाब से 1:1) के साथ मिलाकर, तापमान में कमी, -37 डिग्री सेल्सियस तक प्राप्त की जा सकती है।

एच 2 एसओ 4 के जलीय घोलों के घनत्व में इसकी सांद्रता (wt.%) के साथ परिवर्तन नीचे दिया गया है:

जैसा कि इन आंकड़ों से देखा जा सकता है, 90 wt से ऊपर सल्फ्यूरिक एसिड की सांद्रता के घनत्व का निर्धारण। % काफी गलत हो जाता है। विभिन्न तापमानों पर विभिन्न सांद्रता के एच 2 एसओ 4 समाधान पर जल वाष्प दबाव अंजीर में दिखाया गया है। 15. सल्फ्यूरिक एसिड सुखाने वाले एजेंट के रूप में तभी तक कार्य कर सकता है जब तक कि इसके घोल पर जल वाष्प का दबाव सूखने वाली गैस में इसके आंशिक दबाव से कम हो।

चावल। पंद्रह।

चावल। सोलह। एच 2 एसओ 4 समाधान पर क्वथनांक। एच 2 एसओ 4 समाधान।

जब सल्फ्यूरिक एसिड का एक पतला घोल उबाला जाता है, तो उसमें से पानी आसुत हो जाता है, और क्वथनांक 337 ° C तक बढ़ जाता है, जब 98.3% H 2 SO 4 आसवन शुरू होता है (चित्र 16)। इसके विपरीत, अतिरिक्त सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड अधिक केंद्रित समाधानों से वाष्पित हो जाता है। 337 डिग्री सेल्सियस पर उबलने वाले सल्फ्यूरिक एसिड की भाप आंशिक रूप से एच 2 ओ और एसओ 3 में अलग हो जाती है, जो ठंडा होने पर फिर से जुड़ जाती है। सल्फ्यूरिक एसिड का उच्च क्वथनांक गर्म होने पर वाष्पशील एसिड को उनके लवण (उदाहरण के लिए, NaCl से HCl) से अलग करने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है।

रसीद

मोनोहाइड्रेट को -10 डिग्री सेल्सियस पर केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के क्रिस्टलीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन।

• पहला चरण। पाइराइट भट्ठा।
• 4FeS 2 + 11O 2 -> 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

प्रक्रिया विषम है:

• 1) पिसाई आयरन पाइराइट (पाइराइट)
• 2) "द्रवयुक्त बिस्तर" विधि
• 3) 800°С; अतिरिक्त गर्मी को दूर करना
• 4) हवा में ऑक्सीजन की सांद्रता में वृद्धि
• दूसरा चरण। सफाई, सुखाने और गर्मी विनिमय के बाद, सल्फर डाइऑक्साइड संपर्क तंत्र में प्रवेश करता है, जहां इसे सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड (450 डिग्री सेल्सियस - 500 डिग्री सेल्सियस; उत्प्रेरक वी 2 ओ 5) में ऑक्सीकरण किया जाता है:
• 2SO2 + O2
• तीसरा चरण। अवशोषण टॉवर:

एनएसओ 3 + एच 2 एसओ 4 (संक्षिप्त) -> (एच 2 एसओ 4 एनएसओ 3) (ओलियम)

कोहरे के कारण पानी का उपयोग नहीं हो पाता है। सिरेमिक नोजल और काउंटरफ्लो के सिद्धांत को लागू करें।

आवेदन पत्र।

याद है! सल्फ्यूरिक एसिड को पानी में छोटे हिस्से में डालना चाहिए, न कि इसके विपरीत। अन्यथा, एक हिंसक रासायनिक प्रतिक्रिया हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप एक व्यक्ति गंभीर रूप से जल सकता है।

सल्फ्यूरिक एसिड रासायनिक उद्योग के मुख्य उत्पादों में से एक है। यह खनिज उर्वरकों (सुपरफॉस्फेट, अमोनियम सल्फेट), विभिन्न एसिड और लवण, दवाओं और डिटर्जेंट, रंजक, कृत्रिम फाइबर, विस्फोटक के उत्पादन में जाता है। इसका उपयोग धातु विज्ञान (अयस्कों का अपघटन, उदाहरण के लिए, यूरेनियम), पेट्रोलियम उत्पादों की शुद्धि के लिए, एक desiccant, आदि के रूप में किया जाता है।

व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण तथ्य यह है कि बहुत मजबूत (75% से ऊपर) सल्फ्यूरिक एसिड लोहे पर कार्य नहीं करता है। यह आपको स्टील टैंक में इसे स्टोर और परिवहन करने की अनुमति देता है। इसके विपरीत, तनु H2SO4 हाइड्रोजन के निकलने के साथ लोहे को आसानी से घोल देता है। ऑक्सीकरण गुण इसके लिए विशिष्ट नहीं हैं।

मजबूत सल्फ्यूरिक एसिड नमी को तेजी से अवशोषित करता है और इसलिए अक्सर इसका उपयोग गैसों को सुखाने के लिए किया जाता है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन युक्त कई कार्बनिक पदार्थों से यह पानी निकाल लेता है, जिसका उपयोग अक्सर तकनीक में किया जाता है। उसी के साथ (साथ ही मजबूत एच 2 एसओ 4 के ऑक्सीकरण गुणों के साथ) पौधे और जानवरों के ऊतकों पर इसका विनाशकारी प्रभाव जुड़ा हुआ है। काम के दौरान गलती से त्वचा या कपड़े पर लगने वाले सल्फ्यूरिक एसिड को तुरंत ढेर सारे पानी से धोना चाहिए, फिर प्रभावित क्षेत्र को अमोनिया के घोल से गीला करें और फिर से पानी से कुल्ला करें।