Ang compound na ito ay malawak na ginagamit sa mga industriya ng mundo na kahit ang paggamit nito ay tumutukoy sa antas ng pag-unlad ng lugar na ito sa mga bansa. Ang antas ng produksyon ng sulfuric acid ay napakataas, sapagkat maraming mga katangian na ginagawang mahusay para sa paggawa at paggawa ng ilang mga materyales na napakapopular sa buong mundo. Mayroon itong mga katangian na gumawa nito ng isang hindi kapani-paniwalang lakas na kinakaing unti-unti, kaya't binibigyan ito ng kani-kanilang pangalan.
Sa Middle Ages ang tambalang ito ay kilala bilang langis ng vitriol, na ang pangalan ay ibinigay ng mga alchemist ng panahon, humigit-kumulang noong ika-XNUMX at ika-XNUMX na siglo, ito rin ang pinakamahalagang siglo, na tumutukoy sa pagtuklas at pag-aaral ng mga pagpapaandar nito.
Mayroong iba't ibang mga proseso upang makakuha ng sulphuric acid, na ang nangungunang silid ng proseso ng pinakaluma sa lahat na kahit sa ngayon ay karaniwan nang masaksihan ang prosesong ito, dahil ginagamit ito ng malalaking industriya ng pagmamanupaktura ng pataba upang mapadali ang pagkuha. Ng pareho.
Ang mga proseso upang makuha ang acid na ito ay maaaring maging napaka-mapanganib kung hindi mo alam ang eksaktong lahat ng mga hakbang na dapat malaman na magagawang isakatuparan ang mga ito, sapagkat gumagawa ito ng maraming init, at ang iyong katawan ay napakainit, kaya't ang splash ay maaaring maging sanhi ng matinding pagkasunog.
Komposisyon ng sulfuric acid
Ito ang pinakalawak na ginagamit na compound sa buong mundo, ang industriya na may pinakamataas na antas ng paggamit ng sulfuric acid na mga tagagawa ng mga pataba, ang pinakamatibay na katangian nito ay ito ay isang lubhang kinakaing unti-unting sangkap, at ang kemikal na pormula nito ay S2HO4.
Sulphuric acid ang sangkap na may pinakamataas na produksyon sa buong mundo, Ito ay dahil sa ang katunayan na mayroon itong ilang mga katangian na nagpapahintulot sa pagpapaliwanag ng mga infinities ng mga produktong nagmula dito, pati na rin maaari itong maghatid para sa pagbubuo ng iba pang mga sangkap tulad ng mga acid at sulfates.
Sa mga sinaunang panahon ito ay kilala bilang langis o espiritu ng Vitriol, sapagkat nagmula ito sa mineral na ito, sa pangkalahatan ang compound na ito ay maaaring makuha mula sa sulfur dioxide sa pamamagitan ng proseso na tinatawag na oxidation na may nitrogen oxides sa may tubig na solusyon, pagkatapos makuha ito ay Kinakailangan na magsagawa ng iba pang mga proseso upang madagdagan ang konsentrasyon nito.
Ang dalawang atomo ng hydrogen na taglay ng molekulang ito ay naka-link sa dalawang atomo ng oxygen, na kung saan ay hindi doble na nakagapos sa asupre. Nakasalalay sa solusyon na naroroon, ang mga hydrogens na ito ay maaaring ihiwalay.
Ang acid Molekyul ay may kakaibang hugis ng pyramidal, nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng asupre na atom sa gitna, habang ang mga atomo ng hydrogen ay makikita sa apat na sulok. Sa tubig kumikilos ito bilang isang malakas na acid sa kauna-unahan nitong pagkakahiwalay, na nakuha bilang isang resulta ng hydrogen-sulfate anion, bagaman sa pangalawang dissociation lumilitaw ito bilang isang mahinang acid, na nagreresulta sa sulfate anion.
Pagbubuo ng sulphuric acid
Matatagpuan ito sa iba't ibang mga larangan ng komersyo sa iba't ibang mga pagtatanghal, simula sa dalisay, hanggang sa lahat ng mga uri ng halo na maaaring may nagmula rito, na sinusukat ng mga antas ng kadalisayan.
Upang magkaroon ang pagbuo ng sulphuric acid, kinakailangang dumaan sa ilang mga proseso upang makuha ito, bukod dito ang pinakakilala, at pinaka ginagamit ay ang mga nangungunang silid at proseso ng pakikipag-ugnay, ang unang nabanggit ay ang pinakalumang pamamaraan para sa pagkuha ng compound na ito, at ngayon ay patuloy itong napakahalaga at ginagamit, lalo na ng mga industriya na namamahala sa pagmamanupaktura ng mga pataba.
Posibleng makuha ang compound na ito sa mga laboratoryo, ito ay nakamit sa pamamagitan ng pagpasa ng isang stream ng sulfur dioxide gas, sa isang solusyon na hydrogen peroxide. Ang konsentrasyon ng sulphuric acid sa pamamagitan ng proseso ng produksyon na ito ay nakamit sa pamamagitan ng pagsingaw ng tubig.
Proseso ng contact
Sa prosesong ito ng pagkuha ng sulfuric acid, ang isang timpla ng mga gas ay maaaring sundin na naglalaman ng isang tinatayang sa pagitan ng 7 at 10 porsyento ng SO2 , depende sa mapagkukunan ng paggawa nito, at ang isang tinatayang sa pagitan ng 11 at 13 porsyento ay nainit, at sa sandaling malinis ito sa maximum, maaari itong maipasa sa isang converter ng isa o marahil higit pang mga catalytic bed, ito ay dahil sa isang panuntunan ng platinum, kung saan maaaring mailarawan ang pagbuo ng SO3 karaniwang dalawa o higit pang mga converter ang ginagamit sa prosesong ito.
Ang paggawa ng tambalang ito sa pamamagitan ng pagkasunog ng elemental na asupre ay may kaugaliang magpakita ng isang mas mahusay na balanse ng enerhiya, na hindi kinakailangang umangkop sa ilang mahigpit na mga sistema ng paglilinis, na sa ibang mga kaso napipilitan ang prosesong ito.
Mayroong isang malaking pagkakaiba sa pagitan KAYA manufacturing2 sa pamamagitan ng nasusunog na asupree, at ng iba pang pamamaraan na kilala bilang ang litson ng pyrites, lalo na kung ang mga ito ay arsenical, ito ay dahil ang pangalawa ay nag-iiwan ng maraming mga impurities sa huling resulta na hindi maaaring ganap na matanggal.
Sa isang planta sa normal na operasyon ang pagganap ng conversion ng SO2 sa gayon3 mula sa hanggang 96% at 97%, dahil ang kanilang pagiging epektibo ay nababawasan sa paglipas ng panahon, ang epektong ito ay maaaring napansin nang mas madalas sa mga halaman kung saan ginagamit ang pagsisimula ng mga pyrite na may mataas na nilalaman ng arsenic, na hindi maaaring ganap na matanggal ang compound, at samakatuwid ay samahan ang mga gas na sumailalim sa catalysis proseso, na sanhi ng pagkalason ng catalyst, ito ang pangunahing sanhi ng biglaang pagbagsak sa pagganap.
Sa pangalawang converter ang mga gas ay may oras ng paninirahan na humigit-kumulang na 2 hanggang 4 na segundo, at sa ito ang temperatura ay dapat sanay sa pagitan ng 500 at 600 degree Celsius upang makamit ang isang optimal na pantay na balanse upang makamit ang isang maximum na conversion na may pinakamaliit na posibleng gastos.
Matapos ang nakaraang proseso, ang mga gas na nagmumula sa catalysis ay pinalamig sa temperatura na malapit sa 100º degrees Celsius, upang dumaan sa isang oleum tower, salamat dito, isang hindi kumpleto, ngunit sa halip ay bahagyang pagsipsip ng SO ay nakakamit.3Ang natitirang mga gas mula dito ay dumaan sa isang pangalawang tower kung saan ang compound ay nalinis at hinugasan ng suluriko acid. Matapos makumpleto ang lahat ng mga hakbang na ito, ang mga natitirang gas ay natanggal sa pamamagitan ng isang tsimenea papunta sa stratosfir.
Proseso ng Lead Chamber
Ang partikular na proseso na ito ay ang pinakaluma na kilala kung saan ang sulfuric acid ay gawa at nakuha, kung saan ang SO3 pumasok ang gas sa isang reaktor na kilala sa pangalan ng glover tower kung saan pumapasok ito sa proseso ng paghuhugas na may nitrous vitriol, na sulfuric acid na may nitrous oxide at carbon dioxide particle na natunaw dito, na kung saan ay hinaluan ng dalawang uri ng nitrogen oxide, (NO) at ang (IV). Karamihan sa sulfur oxide IV na ginamit dito ay na-oxidized sa sulfur oxide VI at natunaw sa isang acid bath upang mabuo ang tower acid, katangian ng Glover tower.
Matapos ang mga mixture ng gas ay dumaan sa Glover tower, dadalhin sila sa isang silid na may linya na lead (kaya't ang pangalan nito) kung saan sila ginagamot ng maraming tubig, na may magkakaibang mga hugis, ayon sa pamantayan ng gumawa, bukod dito ang pinakakaraniwan ay parisukat o ang mga may hugis na katulad sa isang kono.
Sulphuric acid ay nakakubli sa mga dingding, nabuo ng isang serye ng mga reaksyon at naipon sa sahig ng pinangunahan na pinuno ng silid, karaniwang ang pagkakaroon ng pagitan ng 3 hanggang 6 na silid na magkakasunod ay maaaring sundin, ang pangwakas na produktong nakuha mula sa nasabing mga silid na It ay madalas na tinukoy bilang silid asido, o mas karaniwang bilang asido na pataba.
Sa huling yugto ng prosesong ito, ang mga gas ay naipapasa sa isa pang reaktor na tinawag na Gay-Lussac tower, kung saan ang isang tuloy-tuloy na paghuhugas ay nagsisimula sa puro at malamig na mga asido, na nagmula sa Glover tower, upang wakasan ang mga gas na hindi maproseso ay pinakawalan sa atmospera.
Kasaysayan ng sulfuric acid
Ang mga simula nito ay nagsimula pa noong panahon ng medyebal, kung saan sa halip na mga siyentista, ang mga alchemist ay ang mga nag-eksperimento sa mga sangkap na nakuha mula sa lupa, na likas na likas, bagaman ang ilan ay nakagawa ng mga compound tulad ng Jabirú Ibn Hayyan, na siyang taga-tuklas ng sulphuric acid para sa ang unang pagkakataon sa ikawalong siglo at pagkatapos ay sa kasunod na mga siglo upang mapag-aralan nang malalim, sapagkat napagtanto nila ang magagaling na mga katangian, at mga posibleng paggamit na matatagpuan ang posibilidad ng paggawa ng mga bagong artifact at produkto, ang determinadong proseso na pinamamahalaang upang maging popular sa mga oras ng mga risise at libro na kapwa Arab at Persian, dahil sa pag-aaral na ginawa ng mga European alchemist noong ikalabintatlong siglo.
Sa Europa ng mga panahong iyon, eksakto sa panahon ng medieval, ang sulfuric acid ay kilala bilang vitriol, o vitriol compound, tulad ng inuming vitriol o vitriol oil, dahil sa ang katunayan na naroroon ito sa mineral na ito. Ang salitang vitriol ay nagmula sa Latin vitreus, na tumutukoy sa mga sulfate asing-gamot, at ang pagsasalin sa Espanyol ay magiging kristal.
Ang sangkap na ito mula sa pagsisimula nito ay napatunayang may malaking interes sa mga alchemist, kaya't sinubukan itong magamit bilang batong pilosopo, bagaman kasama sa mga pinakakaraniwang gamit nito ay ang pag-react ng mga sangkap.
Si Johann Glauber ay isang German chemist na may supling Dutch na pinamamahalaang makakuha ng sulfuric acid, o vitriol, sa pamamagitan ng proseso ng nasusunog na asupre na may potassium nitrate sa pagkakaroon ng singaw ng tubig. Ito ay dahil sa ang katunayan na habang ang potasa nitrate ay nabubulok, posible na obserbahan kung paano ang sulfur na-oxidize sa SO3 na kalaunan kapag pinagsasama ito sa tubig posible na makuha ang tambalan. Ito ay naging isang mahusay na pamamaraan ng pagmemerkado ng sulphuric acid, sapagkat ito ay mas madaling makagawa ng masa.
Sa mga oras na malapit sa humigit-kumulang na taon 1746, nagsimulang gamitin ang pamamaraang may pinahiran na lead-coated, na kung saan ay mas napapanatiling at simple kaysa sa Glauber's, at sa wakas ay pinatatag ang industriya para sa paggawa ng compound na ito., Na sanhi ng isang malaking kalakal dito. sa buong mundo.
Ang mga antas ng konsentrasyon ay napakababa ng humigit-kumulang 40%, ngunit napabuti ito sa mga pag-aaral ng mga katangian ng compound, pagkamit ng paggawa ng mga bagong produkto na nangangailangan ng mas mataas na konsentrasyon, ito ay dahil ang ilan sa mga siyentipiko ay umasa sa mga sinaunang kasanayan ng pagkuha ng mga alchemist, tiyak sa pagsunog ng mga pyrite.
Pagkatapos noong 1831 ang isang nagbebenta ng suka ay nagawang lumikha ng isang mas napapanatiling proseso kaysa sa mga nauna, dahil sa mababang gastos na nararapat na maisakatuparan ang mga ito, na kung tawagin ay proseso ng pakikipag-ugnay, na kilala sa pagkakaroon ng karamihan sa supply ng sulphuric acid.
Mga aplikasyon at pag-iwas sa sulfuric acid
Kapag ang lahat ng mga aspeto at kasaysayan ng kung paano nakuha ang tambalang ito sa kauna-unahang pagkakataon ay nalalaman, napakahalagang malaman kung ano ang pinakakaraniwang mga aplikasyon nito, at ang pag-iingat na dapat gawin, sapagkat sa karamihan ng mga proseso na ito pinainit ang sangkap sa isang sukat na maaari nitong malubhang masunog ang sinuman.
Karamihan sa mga karaniwang application
- Ilan proseso ng industriya na gumagawa ng mga produktong gawa sa kahoy at papel ay nangangailangan ng sulfuric acid sa kanila, pati na rin sa mga produktong tela.
- Sa mga industriya ng pagmamanupaktura ng pataba, ang mas malawak na pagkonsumo at pangangailangan ng tambalang ito ay nabanggit, dahil ang mga sangkap nito ay napaka epektibo para sa pagpapaliwanag ng mga sangkap na ito, ito ay dahil kumikilos ito bilang isang natural na pataba.
- Sa karamihan ng mga kaso ang tambalang ito ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal, kahit na ito ay bihirang masasalamin sa pangwakas na produkto.
- Kabilang sa pinakamahalaga ay ang pagpino ng petrolyo, paggamot sa bakal, paggawa ng pigment, paputok, plastik, hibla, detergents, at pagkuha ng di-ferrous na metal.
- Nagsisilbi itong isang pamamaraan ng paggamot sa iba't ibang mga metal tulad ng bakal, tanso, vanadium, at iba pa.
- Sa ilang mga bansa ang paggamit nito ay mahigpit na sinusubaybayan ng mga entity na kabilang sa mga batas sa pangangalaga ng kalusugan.
- Ang pinaka-direktang paggamit nito, kung gayon, ay ang paggawa ng asupre, na isinasama sa pamamagitan ng organikong sulfurization, na ang proseso ay partikular sa mga industriya ng detergent.
Pag-iingat
Ang mga proseso ng pagmamanupaktura ng sulphuric acid ay maaaring mapanganib dahil sa karamihan, kung hindi lahat, ang compound ay pinainit sa matinding temperatura, kaya't dapat itong laging isaalang-alang na dapat itong ibuhos sa tubig, at hindi kailanman baligtarin. , dahil maaari itong maging sanhi ng agresibong mga splashes na maaaring maging sanhi ng matinding pagkasunog ng balat.