Ця сполука настільки широко використовується у світових галузях промисловості, що навіть її використання визначає рівень розвитку цієї галузі в країнах. Рівень виробництва сірчаної кислоти надзвичайно високий, оскільки вона має безліч якостей, які роблять її чудовою для виготовлення та виробництва певних матеріалів, які користуються великою популярністю у всьому світі. Це має характеристики, завдяки яким він володіє неймовірною корозійною силою, саме тому він отримав відповідну назву.
У середні віки ця сполука була відома як купоросова олія, ім'я якого дали алхіміки того часу, приблизно в VIII і IX століттях, це були також найважливіші століття, посилаючись на його відкриття та вивчення його функцій.
Існують різні процеси отримання сірчаної кислоти, при цьому процес свинцевої камери є найдавнішим з усіх, що навіть сьогодні дуже часто спостерігається цей процес, оскільки великі галузі виробництва добрив використовують його для полегшення отримання.
Процеси отримання цієї кислоти можуть бути дуже небезпечними, якщо ви не знаєте точно всіх етапів, які повинні бути відомі, щоб їх можна було здійснити, оскільки вона виробляє велику кількість тепла, і в свою чергу ваше тіло дуже гаряче, тому будь-який бризок може призвести до сильних опіків.
Склад сірчаної кислоти
Це найпоширеніша сполука у всьому світі, оскільки промисловість з найвищим рівнем використання сірчаної кислоти є виробниками добрив, найсильнішою характеристикою цього є те, що це надзвичайно корозійний компонент, а хімічна формула - S2HO4.
Сірчана кислота є компонент з найвищим виробництвом у світі, Це пов’язано з тим, що він має певні характеристики, що дозволяють виробляти нескінченності продуктів, отриманих з нього, а також може використовуватися для синтезу інших речовин, таких як кислоти та сульфати.
У давнину воно було відоме як олія або спирт Вітріолу, оскільки воно походить від цього мінералу, як правило, це з'єднання може бути отримано з діоксиду сірки шляхом процесу, що називається окисленням оксидами азоту у водному розчині, після його отримання здійснювати інші процеси з метою підвищення його концентрації.
Два атоми водню, якими володіє ця молекула, пов'язані з двома атомами кисню, які не подвійно пов'язані з сіркою. Залежно від наявного розчину ці водні можуть дисоціювати.
Молекула кислоти має своєрідну пірамідальну форму, що характеризується наявністю атома сірки в центрі, тоді як атоми водню видно в чотирьох кутах. У воді він поводиться як сильна кислота при своїй першій дисоціації, отримуючи в результаті гідросульфатний аніон, хоча при другій дисоціації він виглядає як слабка кислота, що призводить до сульфатного аніона.
Утворення сірчаної кислоти
Це можна знайти в різних сферах торгівлі в різних презентаціях, починаючи від найчистішої і закінчуючи всіма видами суміші, що походять з неї, які вимірюються ступенями чистоти.
Для утворення сірчаної кислоти для її отримання необхідно пройти певні процеси, серед яких найбільш відомими та найбільш використовуваними є свинцева камера та контактний процес, перший згаданий є найстарішим способом отримання цієї сполуки , і сьогодні це продовжує мати велике значення та використання, особливо галузями, що відповідають за виробництво добрив.
Можна отримати це з'єднання в лабораторіях, це досягається пропусканням потоку сірчистого газу, у розчині перекису водню. Концентрація сірчаної кислоти в цьому виробничому процесі досягається випаровуванням води.
Процес контакту
У цьому процесі отримання сірчаної кислоти можна спостерігати суміш газів, яка містить приблизно від 7 до 10 відсотків SO2 залежно від джерела його виробництва, і приблизно попередньо нагрівається від 11 до 13 відсотків, і як тільки він очищений до максимуму, його можна передати в конвертер одного або, можливо, більше каталітичних шарів, це обумовлено платинове правило, при якому утворення SO можна візуалізувати3 зазвичай у цьому процесі використовують два або більше перетворювачів.
Виробництво цієї сполуки шляхом спалювання елементарної сірки має тенденцію до кращого енергетичного балансу, який не обов'язково повинен бути адаптований до деяких суворих систем очищення, що в інших випадках цей процес є вимушеним.
Існує велика різниця між ТО виробництво2 спалюванням сіркиe, а також іншим способом, відомим як випалювання піритів, особливо якщо вони є миш’яком, це пов’язано з тим, що другий в кінцевому результаті залишає багато домішок, які ніколи неможливо повністю усунути.
На установці в нормальній експлуатації ефективність перетворення SO2 до SO3 коливається від 96% та 97%, через те, що їх ефективність з часом зменшується, цей ефект можна помітити частіше у рослин, де використовуються вихідні пірити з високим вмістом миш'яку, які не можуть повністю усунути сполуку, а отже супроводжують гази які проходять процес каталізу, спричиняючи отруєння каталізатора, що є основною причиною раптових знижень продуктивності.
У другому перетворювачі гази мають час перебування приблизно від 2 до 4 секунд, і при цьому температура повинна бути звичною від 500 до 600 ° градусів Цельсія, щоб досягти оптимальної константи рівноваги для досягнення максимальної конверсії з мінімально можливою вартістю.
Після попереднього процесу гази, що надходять від каталізу, охолоджуються до температури, близької до 100 ° градусів Цельсія, щоб потім пройти через олеумову вежу, завдяки цьому досягається не повне, а часткове поглинання SO.3, що залишилися від цього гази проходять через другу башту, де сполука очищається і промивається сірчаною кислотою.Після завершення всіх цих етапів залишкові гази виводяться через димохід у стратосферу.
Процес провідної палати
Цей конкретний процес є найдавнішим із відомих способів виготовлення та отримання сірчаної кислоти, в якому SO3 газоподібний надходить у реактор, відомий під назвою вежа рукавички де він вступає в процес промивання азотним купоросом, який являє собою сірчану кислоту з розчиненими в ній частинками закису азоту та вуглекислого газу, який, у свою чергу, змішується з двома типами оксиду азоту (NO) та (IV). Значна частина використовуваного тут оксиду сірки IV окислюється до оксиду сірки VI і розчиняється в кислій бані з утворенням баштової кислоти, характерної для вежі Гловер.
Після того, як газові суміші проходять через вежу Гловер, вони потрапляють у камеру, облицьовану свинцем (звідси і назва), де обробляється великою кількістю води, що має різні форми відповідно до критеріїв виробника, серед яких найпоширенішими є квадратні або ті, що мають форму, подібну до форми конуса.
Сірчана кислота конденсується на стінках, утворюється в результаті низки реакцій і накопичується на підлозі свинцево-покритої камери, як правило, можна спостерігати існування від 3 до 6 камер поспіль, кінцевий продукт, отриманий із зазначених камер. часто відомий як камерна кислота, або частіше як добривна кислота.
На останній фазі цього процесу гази проходять через інший реактор, який називається вежею Гей-Люссака, де починається безперервне промивання концентрованими та холодними кислотами, які надходять із вежі Гловер, щоб закінчити гази, які не піддаються обробці викидається в атмосферу.
Історія сірчаної кислоти
Її початки сягають середньовіччя, коли замість вчених алхіміками були ті, хто експериментував із речовинами, отриманими із землі, будучи в основному природними, хоча деяким вдалося виготовити сполуки, такі як Джабіру Ібн Хайян, який був першовідкривачем сірчаної кислоти для вперше у восьмому столітті, а потім і в наступні століття, щоб бути глибоко вивченими, оскільки вони усвідомили його великі якості та можливе використання, що містило можливість виготовлення нових артефактів та виробів, визначений процес зумів стати популярним у ті часи трактати та книги як арабів, так і персів, завдяки дослідженню, проведеному європейськими алхіміками у ХІІІ ст.
В Європі тих часів, саме в середньовічну епоху, сірчана кислота була відома як купорос або сполука купоросу, як кухонна рідина або купоросна олія, оскільки вона присутня в цьому мінералі. Слово купорос походить від латинського vitreus, що позначає сульфатні солі, і його переклад на іспанську мову буде кристалом.
Цей компонент з самого початку виявив неабиякий інтерес серед алхіміків, настільки, що його спробували використати як філософський камінь, хоча серед найпоширеніших його способів було змусити речовини реагувати.
Йоганн Глаубер був німецьким хіміком з голландським походженням, якому вдалося отримати сірчану кислоту, або купорос, шляхом процесу спалювання сірки нітратом калію у присутності водяної пари. Це було пов’язано з тим, що в той час, коли нітрат калію розкладався, можна було спостерігати, як сірка окислюється в SO3 що згодом при поєднанні його з водою можна було отримати сполуку. Це стало чудовим методом комерціалізації сірчаної кислоти, оскільки її було простіше масово виробляти.
Ближче приблизно до 1746 року почали застосовувати метод камер із покриттям свинцем, який був набагато більш стійким і простим, ніж метод Глаубера, і це остаточно стабілізувало виробничу галузь цього з'єднання, спричинивши велику торгівлю ним навколо світ.
Рівні концентрації були дуже низькими - приблизно 40%, але це було покращено дослідженнями характеристик сполуки, досягненням виробництва нових продуктів, що вимагали більш високих концентрацій, це тому, що деякі вчені покладалися на давню практику отримання алхіміків, саме при спалюванні піритів.
Тоді в 1831 році продавцю оцту вдалося створити набагато більш стійкий процес, ніж попередні, через низькі витрати, які він заслуговував на можливість їх проведення, що називається контактним процесом, оскільки він відомий тим, що більшість постачання сірчаної кислоти.
Застосування та профілактика сірчаної кислоти
Після того, як всі аспекти та історія того, як цю сполуку було отримано вперше, відомі, надзвичайно важливо знати, які її найпоширеніші застосування, та запобіжні заходи, які необхідно вжити, оскільки в більшості цих процесів вона нагрівається речовина до такої міри, що могла сильно когось спалити.
Найпоширеніші програми
- Деякі галузеві процеси що роблять вироби з дерева та паперу потребують в них сірчаної кислоти, а також у текстильних виробах.
- У галузях виробництва добрив відзначається більший рівень споживання та попиту на цю сполуку, оскільки її компоненти дуже ефективні для вироблення цих речовин, тому що вона діє як природне добриво.
- У більшості випадків цю сполуку використовують як сировину, хоча вона рідко відображається на кінцевому продукті.
- Серед найважливіших - переробка нафти, обробка сталі, виробництво пігментів, вибухові речовини, пластмаси, волокна, миючі засоби та видобуток кольорових металів.
- Він служить способом обробки різних металів, таких як сталь, мідь, ванадій, серед інших.
- У деяких країнах його використання суворо контролюється суб'єктами, які належать до законів про охорону здоров'я.
- Так би мовити, його безпосереднє використання полягає у виробництві сірки, яка вводиться шляхом органічного сірчення, процес якого характерний для миючих галузей.
Заходи безпеки
Процеси виробництва сірчаної кислоти можуть бути дійсно небезпечними, оскільки в переважній більшості, якщо не у всіх, сполука нагрівається до екстремальних температур, тому завжди потрібно брати до уваги, що її потрібно виливати у воду, а ніколи не навпаки , оскільки це може спричинити агресивні бризки, які можуть спричинити серйозні опіки шкіри.