Sülfürik turşusu. Formula, xüsusiyyətləri, istehsal və tətbiqi

Sülfürik turşu tarixi bir ad var: vitriol yağı. Tərkibində qədim dövrlərdən başlayaraq, qədim dövrlərdən başlayaraq, yazılarda təsvir edilmişdir: Yunan həkimi Dioscorides, Roma təbiətşünası Pliny the Elder, İslam alimləri Geber, Razi və İbn Sina, digərləri. Sümerdə maddənin rəngi ilə təsnif edilən bir vitriol var idi. Bizim dövrümüzdə "vitriol" sözü divalent metallar sulfatlarının kristal hidratlarını birləşdirir.

17-ci əsrdə Alman-Hollandiya kimyacı İohann Qlauber kükürdün kalium nitratını (KNO3) su buxarının varlığında yanması ilə sulfat turşusu əldə etmişdir . 1736-cı ildə Joshua Ward (Londondan bir əczaçı) bu üsulu istehsalda istifadə etmişdir. Bu zaman kükürd turşusu böyük miqyasda istehsal olunarkən bir istinad nöqtəsi hesab edilə bilər. Onun formulu (H2SO4), adətən inandığına görə, daha sonra səssiz olan İsveçli kimyacı Berzelius (1779-1848) tərəfindən yaradılmışdır.

Berzelius, bir molekulda 1 kükürd atomu (S), 2 hidrojen atomu (H) və 4 oksigen atomu (O) olan məktub simvolları (kimyəvi elementləri təyin etmək) və aşağı sayısal göstəricilər (müəyyən bir növdə atomların sayını göstərir) yardımı ilə qurulmuşdur ). Bu vaxtdan molekulun keyfiyyət və kəmiyyət tərkibi məlum oldu, yəni kükürd turşusu kimya dilində təsvir edilmişdir.

Molekülün içərisində atomlar arasında qarşılıqlı tənzimləməni və onların aralarında qarşılıqlı tənzimlənməsini göstərən struktur formulları (ümumiyyətlə xətləri ilə ifadə edilirlər) molekulun mərkəzində iki oksigen atomuna ikiqat bağı ilə əlaqəli bir kükürd atomunun olduğunu bildirir. Hər iki hidrogen atomunun birləşdirildiyi digər iki oksigen atomu ilə eyni kükürd atomu tək bağlarla bağlanır.

Properties

Sülfürik turşusu hər hansı bir konsentrasiyada suda həll edilən yüngül sarımsı və ya rəngsiz, viskoz bir mayedir. Güclü mineral turşusu. Acid metallara qarşı yüksək agresifdir (konsentrat qızdırmaq olmadan dəmirlə qarşılıqlı deyil, passivləşdirir), süxurların, heyvan toxumalarının və ya digər materialların. Yüksək higroskopiklik və qüvvətli oksidləşmənin aydınlıq xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur. 10.4 ° C temperaturda turşu qatılaşır. 300 o C-yə qədər qızdırıldığında, demək olar ki, 99% -i sülfürik anhidridi (SO3) itirir.

Onun xüsusiyyətləri sulu həllin konsentrasiyasından asılı olaraq dəyişir. Əslində həlledici adlar var. Dilutlu turşu 10% -ə qədər düşür. Şarj ediləcək - 29% -dən 32% -ə qədər. 75% -dən az konsentrasiyada (GOST 2184-də göstərildiyi kimi) bir qüllə adlanır. Konsentrasiyanın 98% olması halında onsuz da kükürd turşusu konsentrasiyası olacaqdır . Formula (Kimyəvi və ya struktur) bütün hallarda dəyişməz olaraq qalır.

Sülfürik turşusu konsentratlı sülfürik anhidritdə həll edildikdə oleum və ya fuminq sülfürik turşusu formalaşır, onun formulası aşağıdakı kimi yazıla bilər: H2S2O7. Təmiz turşusu (H2S2O7) 36 ° C-də ərimə nöqtəsi olan bir möhkəmdir. Kükürd turşusunun hidratasiya reaksiyaları böyük miqdarda istilik yayılması ilə xarakterizə olunur.

Seyreltilmiş turşu metallarla reaksiya verir, bununla reaksiya verir, qüvvətli oksidləşmənin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Eyni zamanda sülfürik turşu bərpa edilir, azaldılmış (+4, 0 və ya 2) kükürd atomunu ehtiva edən formalaşan maddələrin formülü ola bilər: SO2, S və ya H2S.

Qeyri-metallarla, məsələn, karbon və ya kükürd ilə reaksiyalar:

2 H2SO4 + C 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Sodyum xlorid ilə reaksiya verir:

H2SO4 + NaCI → NaHS04 + HCl

Aromatik birləşmənin benzen halkasına bağlı bir hidrojen atomunun elektrofilik substitüsyonu -SO3H qrupuna reaksiya ilə xarakterizə olunur.

Alma

1831-ci ildə, H2SO4 əldə etmək üçün təmas üsulu patentləşdirilmişdir, bu isə indi əsasdır. Bu gün sulfat turşusunun əksəriyyəti bu üsulla hazırlanır. Xammal olaraq sulfid cövhəsi (daha tez-tez dəmir pirit, FeS2) istifadə edilir, bu, xüsusi sobalarda işə salınır, kalsifikasiya qazı yaranır. Qaz temperaturu 900 ° C olduğu üçün 70% konsentrasiyasında sulfat turşusu ilə soyudulur. Daha sonra, bir siklon və elektrostatik çöküntüdəki qaz kosmik tozlardan təmizlənmiş, katalitik zəhərlərin 40% və 10% konsentrasiyasında (As2O5 və florin), turşu aerozolundan yaşlı elektrostatik çöküntülər üzərindəki yuyucu sobalarda təmizlənmişdir. Bundan sonra, 9% kükürd dioksid (SO2) olan kalsine edilmiş bir qaz qurudulur və bir kontakt aparatına qidalanır. Vanadium katalizatorunun 3 qatından keçərək, SO2 SO3-ə oksidləşir. Sülfürik anhidridi həll etmək üçün konsentrə sülfürik turşusu istifadə olunur. Sülfürik sülfürik turşuda sülfürik anhidridi (SO3) həllinin formula H2S2O7'dir. Bu formada, polad tanklarında olan oleum istənilən konsentrasiyaya qədər seyreltildikdə, istehlakçıya ötürülür.

Ərizə

Müxtəlif kimyəvi xassələrə görə H2SO4 geniş çeşidli proqramlara malikdir. Turşun özünün istehsalında, qurğuşun-turşu akkumulyatorlarında elektrolit kimi müxtəlif təmizləyici maddələrin istehsalı üçün də kimya sənayesində əhəmiyyətli bir reaktivdir. Bu da spirtlər, plastiklər, boyalar, rezin, efir, yapışdırıcılar, partlayıcı maddələr, sabunlar və deterjanlar, dərman preparatları, sellüloza və kağız, neft məhsulları istehsalı üçün də istifadə olunur.