skiesti ir koncentruota sieros rūgštimi - Tai labai svarbu, chemijos produktai, kad jie pagaminti pasaulyje daugiau negu bet kuri kita medžiaga.Ekonominis turtas šalyje gali būti matuojamas pagamintos sieros rūgšties jame apimties.
disociacijos procesas
Sieros rūgštis yra naudojama vandeninių tirpalų įvairių koncentracijos forma.Ji patiria disociacijos reakciją dviem etapais, gaminant H + jonų tirpalą.
H2SO4 = H + + HSO4-;
HSO4- = H + + SO4-2.
sieros rūgštis yra stiprus, ir pirmasis etapas jo disociacijos įvyksta taip greitai, kad beveik visi originalūs molekulių skilimas į H + -ions ir HSO4 -1 -ions (vandenilio) tirpale.Naujausi dalinai toliau irti, atleidžiantis kitus jonus ir H + jonų paliekant sulfatas (SO4-2) tirpale.Vis dėlto, vandenilio sulfato, būdamas silpnos rūgšties, vis dar vyrauja iš H + ir SO4-2 tirpalu.Jo baigtas disociacijos įvyksta tik tada, kai sieros rūgšties tirpalu tankis yra arti prie vandens tankį, R. S, esant aukštam praskiedimo.
Savybės sieros rūgšties
Tai ypatinga ta prasme, kad ji gali veikti kaip įprasta rūgšties ar stiprios oksidatorius - priklausomai nuo temperatūros ir koncentracijos.Šalto praskiestos sieros rūgšties tirpalas reaguoja su aktyvaus metalo, kad susidarytų druska (sulfatu) ir vandenilio dujų evoliuciją.Pavyzdžiui, tarp šalto praskiesta H2SO4 reakcija (darant prielaidą, kad visą savo dviejų disociacija) ir cinko metalo išvaizda:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.
karšto koncentruota sieros rūgštis, turinti maždaug 1,8 g / cm3, ji gali veikti kaip oksidantas, reaguoja su medžiagų, kurios paprastai yra inertiška rūgščių, tokių kaip, pavyzdžiui, metalinio vario tankį.Reakcijos metu, vario yra oksiduojama, ir rūgšties masė yra sumažintas, kad susidarytų vario sulfatas (II) tirpalas vandenyje ir dujinės sieros dioksido (SO2), o ne vandenilis, kurie gali būti naudingi, reaguojant su metalo rūgšties.
Cu + 2N2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2 O.
Kaip gali sprendimų koncentracija išreiškiama
Iš tiesų, bet kokios tirpalo koncentracija gali būti išreikštas įvairiais būdais, tačiau plačiausiai naudojamas svorio koncentracija.Tai rodo, kad gramais tirpinio į konkrečią masės arba tūrio tirpalo arba tirpiklio, skaičių (paprastai 1000 g 1000 cm3, 100 cm3, 1 dm3).Vietoj to gramais cheminės medžiagos gali priimti kiekį masės, išreikštas molių, - tada gautas molinę koncentraciją 1000 g arba 1 dm3 tirpalo.
Jei molinis koncentracija yra nustatoma, atsižvelgiant į tirpalo kiekio nėra, bet tik iki tirpiklio, ji yra vadinama tirpalo Molality.Tai yra būdinga tai, kad temperatūra nepriklausomai.Dažnai
svoris rodoma koncentracija gramais 100 gramų tirpiklio.Dauginant iš 100% šį skaičių, tai yra parengtos remiantis masės procentais (už koncentracijos).Tai yra metodas, dažniausiai naudojamas yra taikomas sieros rūgšties tirpalu.
tirpalo koncentracija, nustatyta kiekvienos tikroje temperatūroje vertės, ji atitinka savitasis tankis (tankumas, pavyzdžiui sieros rūgšties).Taigi, kartais tirpalas yra būdingas ją.Pavyzdžiui, iš H2SO4 tirpalas, besiskiriantis tuo, koncentracijos procentą iš 95.72%, iš 1.835 g / cm3, esant t = 20 ° C temperatūroje tankisKaip nustatyti, kad tokia koncentracija tirpale yra pateiktas tik tada, jei sieros rūgšties tankis?Lentelė, kurioje šį susirašinėjimą, yra bet vadovėlio apie bendruosius ar analitinės chemijos rungtynių.
konversijos pavyzdys koncentracija
pabandyti pereiti iš vieno būdo reiškiant į kitą tirpalo koncentracijai.Tarkime, kad mes turime H2SO4 tirpalas vandenyje koncentracijai 60% palūkanų.Mes pirmą apibrėžia atitinkamą tankis sieros rūgšties.Stalo, kurių sudėtyje yra procentiniai (pirmoji skiltis) ir atitinkamas tankis vandeninio tirpalo H2SO4 (ketvirtasis stulpelis) žemiau.
ji nustato norimą vertę, kuri yra lygi 1,4987 g / cm3.Dabar mes apskaičiuoti šio tirpalo molinė koncentracija.Tam ji yra būtina, siekiant nustatyti H2SO4 masę 1 litre tirpalo ir atitinkamą skaičių molių rūgšties.
apimtis, kuri užima 100 g tirpalo:
100 / 1.4987 = 66,7 ml.
Kadangi 66,7 ml 60% tirpalo yra 60 g rūgšties 1 litre jame bus:
(60 / 66.7) x 1000 = 899, "55
molinė masė sieros rūgštiesyra lygus 98. Vadinasi, apgamų skaičius esančius 899.55 g jos gramų lygus:
899,55 / 98 = 9.18 mol.
tankis kaip sieros rūgšties koncentracijos funkcija yra parodyta Fig.žemiau.
naudojimas sieros rūgšties
Jis naudojamas įvairiose pramonės šakose.Atsižvelgiant į geležies ir plieno gamybai yra naudojamas valymui metalo paviršiaus, kol ji yra padengta su kita medžiaga dalyvauja sintetinių dažiklių, taip pat kitų rūšių rūgščių, pavyzdžiui, druskos rūgšties ir azoto rūgšties kūrimą.Taip pat yra naudojami farmacijos, trąšų ir sprogmenų gamybai, ir vis dar yra svarbus reagentas pašalinti priemaišas iš naftos perdirbimo pramonėje.
Ši cheminė medžiaga yra ypač naudinga buityje, ir yra lengvai prieinama kaip sieros rūgšties, sunaudotas švino baterijas tirpalo (pavyzdžiui, tiems, kurie yra automobiliams).Toks rūgštis paprastai koncentracija yra nuo maždaug 30% iki 35%, H2SO 4 masės, likučio - vandens.
Daugeliui vartotojų prašymų 30% H2SO4 bus daugiau nei pakankamai patenkinti savo poreikius.Tačiau, pramonėje ir jis reikalauja žymiai didesnės koncentracijos sieros rūgšties.Paprastai į gamybos procesą, pirmiausia gauna pakankamai praskiestas ir užterštas organiniais intarpais.Koncentruotas rūgštis yra gaunamas dviem etapais: pirma, ji buvo pakoreguotas iki 70%, o tada - antrame etape - pakeliamas į 96-98%, kuris yra apriboti parametras ekonomiško gamybai.
tankis sieros rūgšties ir veislei
Nors beveik 99% sieros rūgštimi, gali būti per trumpą laiką ne refliukso, bet prarasdamas SO3 prie virimo temperatūros mažina koncentraciją 98,3%.Apskritai, kurio variacijos rodiklis nuo 98% labiau stabili saugoti.
Komercinės klasės rūgštys skiriasi nuo jo koncentracijos interesų, ir dėl kurių ji pasirinko šias vertybes, kuriame žemos temperatūros kristalizacija.Tai padaryta siekiant sumažinti sieros rūgšties kristalai nykimą nuosėdų transporto ir laikymo metu.Pagrindinės veislės yra:
- bokštai (azoto) - 75%. tankis sieros rūgšties šios klasės yra 1670 kg / m3,.Gauk jo vadinamasis.azoto metodas, kuriuo gautos žaliavos per šaudymo krosnies dujų, kurių sudėtyje sieros dioksidas SO2 iškloti bokštai (taigi veislės pavadinimas) yra traktuojami nitrozo (tai taip pat H2SO4, bet su ištirpusių azoto oksidų).Kaip rezultatas, daro rūgšties ir azoto oksidai, kurie nėra, sunaudotos procese, ir grąžinamas į gamybos ciklą.
- Kontaktai - 92,5-98,0%.Tankis sieros rūgšties 98% klasę, yra lygus 1836.5 kg / m3.Gaukite tai kaip dujų, kurių sudėtyje yra SO2 deginimu ir procesas apima dioksido oksidaciją anhidridu SO3 į savo kontaktą (taigi veislės pavadinimas) su keliais sluoksniais kieto vanadžio katalizatorius.
- Oleum - 104,5%. Jo tankis yra 1896.8 kg / m3.Šis SO3 tirpalas H2SO4, kur pirmasis komponentas turi 20%, ir rūgšties - yra 104,5%.
- aukštos kokybės Oleum - 114,6% .Jo tankis - 2002 kg / m3.
- baterija - 92-94%.
Kaip veikia automobilio akumuliatoriaus
darbą vienoje iš populiariausių elektros prietaisų yra visiškai pagrįstas elektrocheminius procesus, kurie vyksta į vandeninį tirpalą sieros rūgšties.
automobiliams skirta baterija apimantis praskiestos sieros rūgšties elektrolitą ir teigiamą ir neigiamą elektrodus į keletą plokštelių forma.Teigiamas lėkšteles yra pagaminti iš rausvos-rudos medžiagos - švino dioksido (PbO2), ir neigiama - iš pilkojo "akyta švino (Pb).
Kadangi elektrodai pagaminti iš švino arba švinu medžiagos, tai akumuliatoriaus tipas yra dažnai vadinamas švino-rūgštinių baterijų.Jo funkcionalumą, t. E. išėjimo įtampa yra tiesiogiai nustatomas pagal tai, kas šiuo metu sieros rūgšties tankis (kg / m3 arba g / cm3), pilamas į bateriją, kaip ir elektrolitu.
Kas atsitinka su akumuliatoriaus išsikrovimo
elektrolitų rūgštinis akumuliatorius elektrolitas yra saugojimo sieros rūgšties tirpalas į chemiškai gryną distiliuotu vandeniu su koncentracijos palūkanų 30% visiškai nemokamai.Grynasis rūgštis turi 1.835 g / cm3 tankį, elektrolitų - apie 1.300 g / cm3.Kai baterija yra išleidžiamos, it elektrocheminius reakcijų, todėl elektrolitas, parinkta iš sieros rūgšties.Iš tirpalo koncentracijos tankis priklauso beveik proporcingai, todėl jis turėtų būti sumažintas dėl to, kad į elektrolitų koncentracijos sumažėjimas.
Tol, kol srovė teka per akumuliatoriaus rūgštimi šalia savo elektrodų yra plačiai naudojamas ir elektrolitų tampa praskiesta.Difuzija rūgščių iš visos apimties elektrolito ir elektrodo plokščių palaiko maždaug pastovų intensyvumą cheminių reakcijų ir, atitinkamai, išėjimo įtampa.
Tuo iš rūgšties difuzijos į elektrolitų plokštelės išleidimo pradžioje greitai, nes gaunama sulfato su dar įmušė poras aktyvios medžiagos elektrodų.Kai sulfatas pradeda forma ir užpildyti elektrodų poras, difuzijos vyksta lėčiau.
teoriškai įmanoma toliau vykdyti, kol visas rūgštis buvo naudojamas ne, o elektrolito bus sudaryta iš gryno vandens.Tačiau patirtis rodo, kad lygis neturėtų toliau po elektrolito tankis sumažėjo iki 1.150 g / cm3.
Kai tankis patenka iš 1,300 1,150, o tai reiškia, kad daug sulfatas buvo suformuota reakcijos metu, ir tai užpildo poras aktyvioje medžiagos ant plokščių, ty. E. iš tirpalo, jau pašalintas beveik visi sieros rūgštis.Tankis yra proporcingas koncentracijai priklausoma, ir tik priklauso nuo to, kad įkrovos, tankis.Pav.toliau rodo akumuliatoriaus elektrolito tankis priklausomybę.
pokytis tankio elektrolitas, geriausia priemonė nustatant baterijos išsikrovimo būseną, su sąlyga, kad jis tinkamai naudojami.
automobilio akumuliatoriaus išsikrovimo norma, priklausomai nuo elektrolito tankio
Jo tankis turi būti matuojamas kas dvi savaites, ir visada turėtų būti registruojami rodmenis ateičiai.
tankesnis elektrolitų, daugiau rūgšties jame yra ir daugiau akumuliatorius įkrautas.Į 1,300-1,280 g / cm3 tankį rodo kad baterija visiškai įkrauta.Kaip taisyklė, tokia įvairaus laipsnio akumuliatoriaus įkrovimo, priklausomai nuo elektrolito tankis:
- 1,300-1,280 - visiškai įkrautas:
- 1,280-1,200 - daugiau nei pusė tuščia;
- 1,200-1,150 - mokėti mažiau nei pusę;
- 1150 - beveik tuščias.
turi pilnai įkrauta baterija Prieš prijungdami savo kelių tinklo įtampa kiekvienos ląstelės yra nuo 2,5 iki 2,7 V Vos apkrova prijungta įtampa greitai sumažėja iki maždaug 2,1 V trijų ar keturių minučių.Tai atsitinka dėl to, kad plonu sluoksniu švino sulfato dėl neigiamų elektrodų plokštelių paviršiaus ir tarp peroksido ir metalinio švino teigiamų plokštelių sluoksnio formavimui.Galutinis po prijungimo prie kelių tinklo vertė ląstelių įtampa yra apie 2,15-2,18 voltų.
Kai srovė pradeda tekėti per baterija per pirmąjį veikimo valandą, įtampos kritimas iki 2 V dėl padidėjusio vidinio pasipriešinimo ląstelės dėl didelio kiekio sulfatu formavimas, kuris užpildo plokščių poras ir jo rūgšties elektrolitu pasirinkimą.Prieš pat srovės ir maksimalaus tankio elektrolito pradžios yra 1,300 g / cm3,.Per pirmąjį, jo depresija įvyksta greitai, bet tada nustatyti subalansuotą būseną tarp rūgšties šalia plokštelėje ir elektrolito piltinis tankis, pagal rūgšties elektrodų atranka palaikoma naujų dalių atvykimo iš pagrindinės dalies rūgšties elektrolitu.Vidutinis tankis elektrolito ir toliau stabiliai mažėja dėl ryšio Fig.aukščiau.Po pradinio lašas įtampos mažėja lėčiau, mažinant greitį, priklauso nuo akumuliatoriaus apkrovos.Tvarkaraštis įvykdymo patvirtinimo procesas parodyta pav.žemiau.
statusas stebėsena baterijos elektrolito
naudojamas nustatyti hidrometras tankį.Jis yra sudarytas iš sandarų stiklinis vamzdelis su jos apatiniame gale pratęsimą, pripildytą švino, gyvsidabrio smūgiu ir rūšiuojamus masto viršutinio galo.Ši skalė yra pažymėtas nuo 1,100 iki 1300 su tarpinėms reikšmėms įvairovę, kaip parodyta Fig.žemiau.Jeigu šis Hidrometrs dedamas elektrolito, ji bus kriauklė iki tam tikro gylio.Tačiau jis būtų išstumti tam tikrą kiekį elektrolito, ir kai yra pasiekiamas iš pusiausvyros padėtis, jų paslinktai tūrio svoris yra lygus areometru masės.Kadangi savitasis svoris yra jos masės santykis su tūrio, ir svoris areometras yra žinoma, kiekvienas iš panardinimo lygis į tirpalą, kad jis atitinka konkretaus tankis.Kai areometrai turi svarstykles su tankiu vertybių, bet yra pažymėtos "Sąnaudos", "Pusė patvirtinimo", "Full įvykdymo" ar pan.
