Bu bileşik, dünya endüstrilerinde o kadar yaygın olarak kullanılmaktadır ki, kullanımı bile bu alanın ülkelerdeki gelişme düzeyini belirlemektedir. Sülfürik asidin üretim seviyesi son derece yüksektir, çünkü dünya çapında çok popüler olan bazı malzemelerin üretimi ve üretimi için onu mükemmel kılan birçok niteliğe sahiptir. İnanılmaz bir aşındırıcı güce sahip olmasını sağlayan özelliklere sahiptir, bu yüzden adı verilmiştir.
Orta Çağ'da bu bileşik, vitriol yağıZamanın simyacıları tarafından yaklaşık olarak VIII ve IX yüzyıllarda adı verilen, bunlar aynı zamanda keşfine ve işlevlerinin incelenmesine atıfta bulunularak en önemli yüzyıllardır.
Sülfürik asit elde etmek için çeşitli işlemler vardır, kurşun hazneli süreç en eskisidir, bugün bile bu sürece tanık olmak çok yaygındır, çünkü büyük gübre üretim endüstrileri bunu elde etmeyi kolaylaştırmak için kullanır.
Bu asidi elde etme süreçleri, bunları gerçekleştirebilmek için bilinmesi gereken tüm adımları tam olarak bilmiyorsanız çok tehlikeli olabilir, çünkü büyük miktarlarda ısı üretir ve buna karşılık vücudunuz çok sıcaktır. sıçrama ciddi yanıklara neden olabilir.
Sülfürik asit bileşimi
Bu, dünya çapında en yaygın kullanılan bileşik olup, en yüksek düzeyde sülfürik asit kullanımına sahip gübre üreticilerinin endüstri olması, bunun en güçlü özelliği, son derece aşındırıcı bir bileşen olması ve kimyasal formülünün S olmasıdır.2HO4.
Sülfürik asit, dünya çapında en yüksek üretime sahip bileşen, Bunun nedeni, ondan türetilen ürünlerin sonsuzluğunun detaylandırılmasına izin veren belirli özelliklere sahip olmasının yanı sıra asitler ve sülfatlar gibi diğer maddelerin sentezi için de kullanılabilmesidir.
Antik çağlarda Vitriol'ün yağı veya ruhu olarak biliniyordu, çünkü bu mineralden geliyordu, genellikle bu bileşik, sulu çözelti içerisinde nitrojen oksitlerle oksidasyon adı verilen bir işlemle kükürt dioksitten elde edilebilir, elde edildikten sonra yapılması gerekir. konsantrasyonunu artırmak için başka işlemler gerçekleştirir
Bu molekülün sahip olduğu iki hidrojen atomu, sülfüre çift bağlı olmayan iki oksijen atomuna bağlıdır. Mevcut çözeltiye bağlı olarak, bu hidrojenler ayrışabilir.
Asit molekülü, kükürt atomunun merkezde olmasıyla karakterize edilen kendine özgü bir piramidal şekle sahipken, hidrojen atomları dört köşede görülebilir. Suda, ilk ayrışmasında güçlü bir asit gibi davranır ve sonuç olarak hidrojen-sülfat anyonunu elde eder, ancak ikinci ayrışmada zayıf bir asit olarak görünür ve bu da sülfat anyonuyla sonuçlanır.
Sülfürik asit oluşumu
Bu, ticaretin çeşitli alanlarında, en saftan başlayarak, ondan türetilmiş olabilecek ve saflık dereceleri ile ölçülen tüm karışım türlerine kadar farklı sunumlarda bulunabilir.
Sülfürik asit oluşumunu oluşturmak için, en iyi bilinen ve en çok kullanılanları kurşun odası ve temas süreci olmak üzere elde etmek için belirli işlemlerden geçmek gerekir, ilk bahsedilen en eski yöntemdir. Bu bileşiğin elde edilmesi ve günümüzde özellikle gübre imalatından sorumlu endüstriler tarafından büyük önem ve kullanım olmaya devam etmektedir.
Bu bileşiği laboratuarlarda elde etmek mümkündür, bu bir kükürt dioksit gazı akışı geçirilerek elde edilirhidrojen peroksit çözeltisi içinde. Bu üretim süreci boyunca sülfürik asit konsantrasyonu, suyun buharlaştırılmasıyla elde edilir.
İletişim süreci
Bu sülfürik asit elde etme sürecinde, yaklaşık yüzde 7-10 SOXNUMX içeren bir gaz karışımı gözlemlenebilir.2 , üretim kaynağına bağlı olarak ve yaklaşık yüzde 11 ile 13 arasında ön ısıtma yapılır ve maksimuma kadar saflaştırıldığında, bir veya muhtemelen daha fazla katalitik yatağın bir dönüştürücüsüne aktarılabilir. SO oluşumunun görselleştirilebildiği platin kuralı3 bu işlemde genellikle iki veya daha fazla dönüştürücü kullanılır.
Bu bileşiğin elemental kükürdün yanması yoluyla üretimi, daha iyi bir enerji dengesi sunma eğilimindedir; bu, diğer durumlarda bu işlemin zorlandığı bazı katı saflaştırma sistemlerine zorunlu olarak uyarlanması gerekmez.
Arasında büyük bir fark var SO üretimi2 kükürt yakarake, ve piritlerin kızartılması olarak bilinen diğer yöntemle, özellikle bunlar arsenik ise, bunun nedeni, ikincisinin nihai sonuçta asla tamamen ortadan kaldırılamayacak birçok safsızlık bırakmasıdır.
Normal çalışan bir tesiste SO'nun dönüşüm performansı2 SO'ya3 aralıkları % 96 ve% 97, zamanla etkinliği azaldığı için, bu etki, bileşiği tamamen ortadan kaldıramayan ve dolayısıyla katalize giren gazlara eşlik eden yüksek arsenik içerikli piritlerin kullanıldığı bitkilerde daha sık fark edilebilmektedir. işlem, katalizörün zehirlenmesine neden olur, performanstaki ani düşüşlerin ana nedeni budur.
İkinci konvertörde, gazların yaklaşık 2 ila 4 saniyelik bir kalma süresi vardır ve bu durumda, minimum olası maliyetle maksimum dönüşümü elde etmek için optimum denge sabitini elde etmek için sıcaklığın 500 ila 600 santigrat derece arasında alışması gerekir.
Önceki işlemden sonra, katalizden gelen gazlar 100º Celsius dereceye yakın bir sıcaklığa soğutulur, daha sonra bir oleum kulesinden geçerler, bu sayede SO'nun tam değil kısmen emilimi sağlanır.3Bundan kalan gazlar, bileşiğin temizlendiği ve sülfürik asit ile yıkandığı ikinci bir kuleden geçer Tüm bu aşamalar tamamlandıktan sonra, kalan gazlar bir baca vasıtasıyla stratosfere atılır.
Kurşun Odası Süreci
Bu özel süreç, sülfürik asidin üretildiği ve elde edildiği bilinen en eski süreçtir, burada SO3 gaz, adıyla bilinen bir reaktöre girer Glover kulesi nitröz vitriol ile, nitröz oksit ile sülfürik asit ve içinde çözünmüş karbondioksit parçacıkları olan ve daha sonra iki tür nitrojen oksit (NO) ve (IV) ile karıştırılan bir yıkama işlemine girer. Burada kullanılan sülfür oksit IV'ün çoğu, sülfür oksit VI'ya oksitlenir ve Glover kulesinin özelliği olan kule asidini oluşturmak için bir asit banyosunda çözülür.
Gaz karışımları Glover kulesinden geçtikten sonra, aralarında en yaygın olanları olan, üreticinin kriterlerine göre farklı şekillere sahip bol su ile işlendiği kurşunla (dolayısıyla adı) kaplı bir odaya alınırlar. kare veya bir koniye benzer bir şekle sahip olanlar.
Sülfürik asit, bir dizi reaksiyonla oluşan duvarlarda yoğunlaşır ve kurşun kaplı haznenin tabanında birikir, normalde arka arkaya 3 ila 6 hazne varlığı gözlemlenebilir, söz konusu haznelerden elde edilen nihai üründür. genellikle oda asidi veya daha yaygın olarak gübre asidi olarak bilinir.
Bu sürecin son aşamasında gazlar, işlenemeyen gazların sonlandırılması için Glover kulesinden gelen konsantre ve soğuk asitlerle sürekli yıkamanın başladığı Gay-Lussac kulesi adı verilen başka bir reaktörden geçirilir. atmosfere salınır.
Sülfürik asidin tarihçesi
Başlangıçları, bilim adamları yerine simyacıların yeryüzünden elde edilen maddeleri deneyenler olduğu orta çağlara kadar uzanmaktadır, ancak bazıları sülfürik asidi keşfeden Jabirú Ibn Hayyan gibi bileşikler üretmeyi başarmıştır. ilk kez sekizinci yüzyılda ve daha sonraki yüzyıllarda derinlemesine incelenecek, çünkü onun büyük niteliklerini ve yeni eserler ve ürünler üretme olasılığını barındıran olası kullanımlarını fark ettikleri için, belirlenen süreç, o dönemlerde popüler olmayı başardı. On üçüncü yüzyılda Avrupalı simyacılar tarafından yapılan çalışma nedeniyle hem Arapların hem de Perslerin eserleri ve kitapları.
O zamanların Avrupa'sında, tam olarak orta çağda, sülfürik asit vitriol veya vitriol likörü veya vitriol yağı gibi vitriol bileşiği olarak biliniyordu, çünkü bu mineralde mevcuttu. Vitriol kelimesi, sülfat tuzlarına atıfta bulunan Latince vitreustan gelir ve İspanyolcaya çevirisi kristal olacaktır.
Başından beri bu bileşenin simyacılar arasında büyük ilgi uyandırdığı kanıtlandı, öyle ki bir filozof taşı olarak kullanılmaya başlandı, ancak en yaygın kullanımları arasında maddelerin reaksiyona girmesini sağlamaktı.
Johann Glauber, Hollanda kökenli bir Alman kimyacıydı, bir süreçle sülfürik asit veya vitriol elde etmeyi başardı. potasyum nitrat ile kükürt yakmak su buharı varlığında. Bunun nedeni, potasyum nitratın ayrışması sırasında kükürtün SO'ya nasıl oksitlendiğini gözlemlemenin mümkün olmasıydı.3 daha sonra su ile birleştirildiğinde bileşiği elde etmek mümkün oldu. Bu, sülfürik asidi ticarileştirmek için harika bir yöntem haline geldi çünkü seri üretimi daha kolaydı.
Yaklaşık 1746 yılına yakın zamanlarda, Glauber'ınkinden çok daha sürdürülebilir ve basit olan kurşun kaplı oda yöntemi kullanılmaya başlandı ve bu, sonunda bu bileşiğin üretimi için endüstriyi stabilize etti ve büyük bir ticarete neden oldu. dünya çapında.
Konsantrasyon seviyeleri yaklaşık% 40 gibi çok düşüktü, ancak bu, bileşiğin özellikleriyle ilgili çalışmalarla iyileştirildi, daha yüksek konsantrasyonlar gerektiren yeni ürünlerin üretilmesi sağlandı, bunun nedeni, bazı bilim adamlarının eski uygulamalarda güvendiğidir. tam da piritlerin yakılmasında simyacıların elde edilmesi.
Daha sonra 1831'de bir sirke satıcısı, bunları gerçekleştirebilmek için hak ettiği düşük maliyetler nedeniyle öncekilerden çok daha sürdürülebilir bir süreç oluşturmayı başardı. sülfürik asit kaynağı.
Sülfürik asit uygulamaları ve önlemleri
Bu bileşiğin ilk kez nasıl elde edildiğinin tüm yönleri ve tarihi bilindikten sonra, en yaygın uygulamalarının ne olduğunu ve alınması gereken önlemleri bilmek son derece önemlidir, çünkü bu işlemlerin çoğunda Maddeyi, herhangi birini ciddi şekilde yakabilecek kadar ısıttı.
En yaygın uygulamalar
- bazı endüstri süreçleri odun ve kağıt ürünleri yapan, tekstil ürünlerinde olduğu gibi içlerinde sülfürik asit gerektirir.
- Gübre üretim endüstrilerinde, bu bileşiğin daha fazla tüketimi ve talebi olduğu belirtilmektedir, çünkü bileşenleri bu maddelerin ayrıntılandırılmasında çok etkilidir, bunun nedeni doğal bir gübre görevi görmesidir.
- Çoğu durumda bu bileşik, nihai ürüne nadiren yansımasına rağmen hammadde olarak kullanılır.
- Bunların en önemlileri arasında petrol arıtma, çelik işleme, pigment üretimi, patlayıcılar, plastikler, lifler, deterjanlar ve demir dışı metal çıkarımı bulunmaktadır.
- Diğerlerinin yanı sıra çelik, bakır, vanadyum gibi çeşitli metallerin işlenmesi için bir yöntem olarak hizmet eder.
- Bazı ülkelerde kullanımı, sağlığı koruma yasalarına ait kuruluşlar tarafından sıkı bir şekilde izlenir.
- Tabiri caizse en doğrudan kullanımı, prosesi deterjan endüstrilerine özgü olan organik kükürtleme yoluyla dahil edilen kükürt üretimidir.
Önlemler
Sülfürik asidin üretim süreçleri gerçekten tehlikeli olabilir, çünkü hepsi olmasa da büyük çoğunluğunda bileşik aşırı sıcaklıklara kadar ısıtılır, bu nedenle her zaman suya dökülmesi gerektiği ve asla tersi olmadığı dikkate alınmalıdır. , cildi ciddi şekilde yakabilecek agresif sıçramalara neden olabileceğinden.