Kompaun ini digunakan secara meluas dalam industri dunia bahkan penggunaannya menentukan tahap pembangunan kawasan ini di negara-negara. Tahap pengeluaran asid sulfurik sangat tinggi, kerana mempunyai banyak kualiti yang menjadikannya sangat baik untuk pembuatan dan pengeluaran bahan tertentu yang sangat popular di seluruh dunia. Ia mempunyai ciri-ciri yang menjadikannya mempunyai kekuatan korosif yang luar biasa, itulah sebabnya ia diberi nama masing-masing.
Pada Zaman Pertengahan sebatian ini dikenali sebagai minyak vitriol, yang namanya diberikan oleh para alkemis pada masa itu, kira-kira pada abad ke-XNUMX dan ke-XNUMX, ini juga merupakan abad yang paling penting, merujuk kepada penemuan dan kajian fungsinya.
Terdapat pelbagai proses untuk mendapatkan asid sulfurik, yang merupakan proses ruang utama yang paling tua daripada yang bahkan pada hari ini sangat biasa untuk menyaksikan proses ini, kerana industri pembuatan baja yang besar menggunakannya untuk memudahkan pengambilannya.
Proses untuk mendapatkan asid ini boleh menjadi sangat berbahaya jika anda tidak mengetahui dengan tepat semua langkah yang mesti diketahui untuk melaksanakannya, kerana ia menghasilkan sejumlah besar haba, dan seterusnya badan anda sangat panas, jadi percikan boleh menyebabkan luka bakar yang teruk.
Komposisi asid sulfurik
Ini adalah sebatian yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, sebagai industri dengan tahap penggunaan asid sulfurik tertinggi pengeluar baja, ciri kuatnya ialah ia adalah komponen yang sangat menghakis, dan formula kimianya adalah S2HO4.
Asid sulfurik adalah komponen dengan pengeluaran tertinggi di seluruh dunia, Ini disebabkan oleh fakta bahawa ia mempunyai ciri-ciri tertentu yang memungkinkan penjelasan banyak produk yang berasal daripadanya, dan juga dapat digunakan untuk sintesis bahan lain seperti asam dan sulfat.
Pada zaman dahulu ia dikenali sebagai minyak atau semangat Vitriol, kerana ia berasal dari mineral ini, umumnya sebatian ini dapat diperoleh dari sulfur dioksida melalui proses yang disebut pengoksidaan dengan nitrogen oksida dalam larutan berair, setelah mendapatkannya adalah perlu. menjalankan proses lain untuk meningkatkan kepekatannya.
Dua atom hidrogen yang dimiliki molekul ini dihubungkan dengan dua atom oksigen, yang tidak terikat dua kali dengan sulfur. Bergantung pada larutan yang ada, hidrogen ini dapat melepaskan diri.
Molekul asid mempunyai bentuk piramid yang khas, ditandai dengan adanya atom sulfur di tengahnya, sedangkan atom hidrogen dapat dilihat di empat penjuru. Di dalam air ia bertindak sebagai asid kuat dalam pemisahan pertamanya, hasilnya anion hidrogen-sulfat, walaupun pada pemisahan kedua ia muncul sebagai asid lemah, yang menghasilkan anion sulfat.
Pembentukan asid sulfurik
Ini dapat dijumpai di berbagai bidang perdagangan dalam persembahan yang berbeza, mulai dari yang paling murni, hingga semua jenis campuran yang mungkin ada berasal daripadanya, yang diukur dengan darjah kemurnian.
Untuk membentuk asid sulfurik, perlu melalui proses tertentu untuk mendapatkannya, di antaranya yang paling terkenal, dan paling banyak digunakan adalah dari ruang plumbum dan proses kontak, yang pertama disebut adalah kaedah tertua untuk mendapatkan sebatian ini , dan hari ini terus menjadi sangat penting dan digunakan, terutama oleh industri yang bertanggungjawab membuat baja.
Adalah mungkin untuk mendapatkan sebatian ini di makmal, ini dicapai dengan mengalirkan aliran gas sulfur dioksida, dalam larutan hidrogen peroksida. Kepekatan asid sulfurik melalui proses pengeluaran ini dicapai dengan menguap air.
Proses hubungan
Dalam proses mendapatkan asid sulfurik, campuran gas dapat diperhatikan yang mengandungi kira-kira antara 7 dan 10 peratus SO2 , menurut sumber penghasilannya, dan perkiraan antara 11 dan 13 persen dipanaskan, dan setelah disucikan secara maksimum, ia dapat diteruskan ke penukar satu atau mungkin lebih banyak tempat tidur katalitik, ini Ini disebabkan oleh peraturan platinum, di mana pembentukan SO dapat dilihat3 biasanya dua atau lebih penukar digunakan dalam proses ini.
Pengeluaran sebatian ini melalui pembakaran unsur sulfur cenderung memberikan keseimbangan tenaga yang lebih baik, yang tidak semestinya harus disesuaikan dengan beberapa sistem pemurnian yang ketat, yang dalam hal lain proses ini dipaksa.
Terdapat perbezaan besar antara JADI pembuatan2 dengan membakar sulfure, dan dengan kaedah lain yang dikenali sebagai pemanggangan pirit, terutamanya jika ini adalah arsenik, ini kerana yang kedua meninggalkan banyak kekotoran pada hasil akhir yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya.
Di kilang yang beroperasi normal prestasi penukaran SO2 ke SO3 bermula dari 96% dan 97%, kerana keberkesanannya berkurang dari masa ke masa, kesan ini dapat diperhatikan lebih kerap pada tanaman di mana permulaan pirit dengan kandungan arsenik yang tinggi digunakan, yang tidak dapat menghilangkan sebatian sepenuhnya, dan oleh itu menyertai gas yang menjalani proses pemangkinan, menyebabkan keracunan pemangkin, ini menjadi penyebab utama penurunan prestasi secara tiba-tiba.
Pada penukar kedua, gas mempunyai masa tinggal sekitar 2 hingga 4 saat, dan pada suhu ini harus terbiasa antara 500 hingga 600 darjah Celsius untuk mencapai pemalar keseimbangan optimum untuk mencapai penukaran maksimum dengan kos minimum yang mungkin.
Selepas proses sebelumnya, gas yang berasal dari katalisis disejukkan ke suhu mendekati 100º darjah Celsius, untuk kemudian melalui menara oleum, berkat ini, penyerapan SO tidak lengkap, tetapi sebahagiannya dicapai.3Gas yang tersisa dari ini melewati menara kedua di mana sebatian itu dibersihkan dan dibasuh dengan asid sulfurik.Setelah semua langkah ini selesai, gas sisa dikeluarkan melalui cerobong ke stratosfera.
Proses Dewan Pemimpin
Proses khusus ini adalah yang paling lama diketahui dengan asid sulfurik dihasilkan dan diperoleh, di mana SO3 gas memasuki reaktor yang dikenali dengan nama menara glover di mana ia memasuki proses pencucian dengan nitrous vitriol, iaitu asid sulfurik dengan zat nitrat oksida dan karbon dioksida yang dilarutkan di dalamnya, yang seterusnya dicampurkan dengan dua jenis nitrogen oksida, (NO) dan (IV). Sebilangan besar sulfur oksida IV yang digunakan di sini dioksidakan menjadi sulfur oksida VI dan dilarutkan dalam mandian asid untuk membentuk asid menara, ciri menara Glover.
Setelah campuran gas melewati menara Glover, mereka dibawa ke ruang yang dilapisi timbal (oleh itu namanya) di mana mereka dirawat dengan banyak air, yang mempunyai bentuk yang berbeza, mengikut kriteria pengeluar, di antaranya yang paling umum adalah segi empat sama atau yang mempunyai bentuk yang serupa dengan kon.
Asid sulfat terkondensasi di dinding, terbentuk oleh serangkaian reaksi dan terkumpul di lantai ruang berlapis plumbum, biasanya keberadaan antara 3 hingga 6 ruang berturut-turut dapat diperhatikan, produk akhir yang diperoleh dari ruang tersebut sering dikenali sebagai asam ruang, atau lebih biasa sebagai asam baja.
Pada fasa terakhir proses ini, gas disalurkan melalui reaktor lain yang disebut menara Gay-Lussac, di mana pencucian berterusan bermula dengan asid pekat dan sejuk, yang berasal dari menara Glover, untuk mengakhiri gas yang tidak dapat diproses adalah dilepaskan ke atmosfera.
Sejarah asid sulfurik
Permulaannya bermula pada abad pertengahan, di mana bukannya saintis, alkimia adalah mereka yang bereksperimen dengan bahan yang diperoleh dari bumi, yang kebanyakannya semula jadi, walaupun ada yang berjaya menghasilkan sebatian seperti Jabirú Ibn Hayyan, yang merupakan penemu asid sulfurik untuk pertama kalinya pada abad kelapan dan kemudian pada abad-abad berikutnya untuk dikaji secara mendalam, kerana mereka telah menyedari sifat-sifatnya yang hebat, dan kemungkinan penggunaan yang menampung kemungkinan pembuatan artifak dan produk baru, proses yang ditentukan berjaya menjadi popular pada masa itu risalah dan buku-buku Arab dan Parsi, kerana kajian yang dibuat oleh ahli alkimia Eropah pada abad ketiga belas.
Di Eropah pada zaman itu, tepat pada abad pertengahan, asid sulfurik dikenal sebagai vitriol, atau sebatian vitriol, seperti minuman keras vitriol atau minyak vitriol, kerana terdapat dalam mineral ini. Kata vitriol berasal dari bahasa Latin vitreus, yang merujuk kepada garam sulfat, dan terjemahannya ke dalam bahasa Sepanyol adalah kristal.
Komponen ini sejak awal terbukti menarik minat para alkemis, sehingga berusaha untuk digunakan sebagai batu ahli falsafah, walaupun antara kegunaannya yang paling umum adalah membuat bahan bereaksi.
Johann Glauber adalah seorang ahli kimia Jerman dengan keturunan Belanda yang berjaya mendapatkan asid sulfurik, atau vitriol, melalui proses membakar sulfur dengan kalium nitrat di hadapan wap air. Ini disebabkan oleh fakta bahawa semasa kalium nitrat terurai, adalah mungkin untuk memerhatikan bagaimana sulfur teroksidasi menjadi SO3 bahawa kemudian apabila menggabungkannya dengan air adalah mungkin untuk mendapatkan sebatian itu. Ini menjadi kaedah yang bagus untuk mengkomersialkan asid sulfurik, kerana lebih mudah dihasilkan secara besar-besaran.
Pada masa yang lebih dekat sekitar tahun 1746, kaedah ruang berlapis timah mula digunakan, yang jauh lebih lestari dan sederhana daripada Glauber, dan ini akhirnya menstabilkan industri pengeluaran kompaun ini., Menyebabkan perdagangan besar di sekitarnya dunia.
Tahap kepekatannya sangat rendah iaitu sekitar 40%, tetapi ini diperbaiki dengan kajian ciri-ciri sebatian tersebut, mencapai pembuatan produk baru yang memerlukan kepekatan yang lebih tinggi, ini kerana sebilangan saintis bergantung pada amalan kuno mendapatkan alkimia, tepatnya dalam pembakaran pirit.
Kemudian pada tahun 1831, penjual cuka berjaya menghasilkan proses yang jauh lebih lestari daripada yang sebelumnya, kerana kos yang rendah sehingga layak untuk dapat melaksanakannya, yang disebut proses kontak, yang terkenal dengan sebilangan besar bekalan asid sulfurik.
Aplikasi dan pencegahan asid sulfurik
Setelah semua aspek dan sejarah bagaimana sebatian ini diperoleh untuk pertama kalinya diketahui, sangat penting untuk mengetahui apa aplikasi yang paling biasa, dan langkah berjaga-jaga yang mesti diambil, kerana dalam kebanyakan proses ini, memanaskan bahan tersebut sehingga boleh membakar sesiapa.
Aplikasi yang paling biasa
- Beberapa proses industri yang membuat produk kayu dan kertas memerlukan asid sulfurik di dalamnya, begitu juga dengan produk tekstil.
- Dalam industri pembuatan baja, penggunaan dan permintaan sebatian ini semakin besar, kerana komponennya sangat berkesan untuk menguraikan bahan-bahan ini, ini kerana ia bertindak sebagai baja semula jadi.
- Dalam kebanyakan kes, sebatian ini digunakan sebagai bahan mentah, walaupun jarang dicerminkan dalam produk akhir.
- Antara yang paling penting adalah penapisan petroleum, rawatan baja, pengeluaran pigmen, bahan letupan, plastik, serat, detergen, dan pengekstrakan logam bukan ferus.
- Ia berfungsi sebagai kaedah merawat pelbagai logam seperti keluli, tembaga, vanadium, antara lain.
- Di beberapa negara penggunaannya dipantau dengan ketat oleh entiti yang tergolong dalam undang-undang perlindungan kesihatan.
- Kegunaannya yang paling langsung, adalah pembuatan sulfur, yang digabungkan melalui sulfurisasi organik, yang prosesnya khusus untuk industri pencuci.
Langkah berjaga-jaga
Proses pembuatan asid sulfurik boleh menjadi berbahaya kerana dalam sebilangan besar, jika tidak semua, sebatian tersebut dipanaskan hingga suhu yang melampau, jadi selalu harus diambil kira bahawa ia mesti dituangkan ke dalam air, dan tidak sebaliknya , kerana boleh menyebabkan percikan agresif yang boleh menyebabkan luka bakar kulit yang teruk.