Ena od prvih mineralnih kislin, ki je postalo znano, da človek - je žveplova kislina ali sulfat.Ne samo ona sama, ampak tudi mnogi od njenih soli se uporabljajo v gradbeništvu, medicini, prehrambeni industriji in za tehnične namene.Do sedaj je v zvezi s tem, se ni nič spremenilo.Številne lastnosti, ki jih ima sulfata kislino, da je preprosto nenadomestljiv v kemijskih sintez.Poleg tega so skoraj vsi sektorji življenja in industrije je uporaba soli.Zato je bližje pogled na kaj je in kaj so značilnosti, ki jih izkazuje lastnosti.Imena
Variety
začnejo z imenom snovi iz partije.Med njimi so tisti, ki se tvori z racionalno nomenklaturi, in tiste, ki so v preteklosti.Tako je ta spojina besedilu:
- kisline sulfata;
- vitriol;
- žveplove kisline;
- oleum.
Čeprav izraz "oleumom" ni ravno primerna za to snov kot mešanica žveplene kisline in žveplom oksida - SO3.
kislina sulfat: molekulsko formulo in struktura
V smislu kemičnih kratic napisati formula te kisline lahko zaradi: H2SO4.Očitno je, da je molekula sestavljena iz dveh vodikovih kationov in anionom kislinskega ostanka - sulfatom ionsko ima 2+ stroške.
Hkrati v molekuli so naslednje povezave:
- polarne kovalentne med žvepla in kisika;
- močno polarna kovalentna med vodikom in kislega SO4 ostankov.
Žveplo ob 6 neparnega elektrone, ki tvorijo dve dvojni vezi v dveh kisikovih atomov.Več Par - enkratna, in tiste, v zameno - z enim vodika.Kot rezultat, molekularna struktura omogoča, da je dovolj močan.Hkrati je vodik kation zelo mobilen in enostavno pusti, ker žvepla in kisika veliko več na elektronegativnostjo.Vlečenje gostoto elektronov, ki jih zagotavljajo vodikov delni pozitivni naboj, ki ob odklopu je popolna.Ker tvorbo kislih rešitve, pri čemer je H +.
govor oksidacije elementov v spojine s formulo sulfat kislina H2SO4, zlahka omogoča izračun: eden za vodik, kisik pri 2, pri 6 žvepla.
Kot pri vsakem molekule, neto naboj nič.
zgodovina odkrivanja
kislinskega sulfata je znano, da ljudje z najbolj antičnih časov.Tudi alkimisti bili sposobni spraviti različne metode kalcinacijo sulfata.Od ljudi prejelo IX stoletje in uporablja to snov.Kasneje v Evropi Albertus Magnus naučili citat kisline v procesu razgradnje železovega sulfata.
Vendar pa nobena od metod ni bila donosna.Potem je postalo znano varianto ti dvorani sinteze.Za ta gorečega žvepla in nitratov, ter vodne pare sprosti se absorbira.Kot rezultat kisline sulfata tvorjen.
Še kasneje, so bili Britanci sposobni najti najcenejši način pridobivanja snovi.Uporabili smo pirita - FeS2, železovi piriti.Kalciniranje in sledečo reakcijo s kisikom vedno ena od najpomembnejših industrijskih procesov za sintezo žveplove kisline.Takšne surovine bolj dostopne, cenovno ugodne in kakovostne za proizvodnjo velikih količin.
fizikalne lastnosti
Obstaja več možnosti, vključno z zunanjimi, ki se razlikuje od drugih kislinskega sulfata.Fizikalne lastnosti je mogoče opisati v nekaj točkah:
- Pod standardnimi pogoji - tekočine.
- v koncentriranem stanju, je težka, mastna, za kar je postalo znano kot "olje vitriol."
- gostota važno - 1,84 g / cm3.
- je brez barve in vonja.
- je izrazil "bakra" okus.
- raztopi v vodi zelo dobro, skoraj neomejena.
- higroskopičen sposobnost, da zajame tako prost in vezan vodo iz tkiva.
- non-volatile.Točka
- Vrelišče - 296oS.
- tali pri 10,3oS.
Ena od najpomembnejših značilnosti te spojine je njegova sposobnost, da se navlaži s sproščanjem velike količine toplote.To je razlog, zakaj so od šole učil otroke, da dodamo vodo v kislino v vsakem primeru nemogoče, in ravno nasprotno.Ker je gostota vode je lažji, tako da bo kopičijo na površini.Če je dramatično dodamo do kisline, reakcijsko raztopi ven toliko energije, da voda zavre, in razprši skupaj z delci nevarnih snovi.To lahko povzročijo resne razjede na koži rok.
zakaj naj tanek tok vlijemo kislino v vodi, nato pa zmes pregreje, vendar vre ne zgodi, in zato brizganjem tekočino, preveč.
kemijske lastnosti
Z vidika kemije, ta kislina je zelo močna, še posebej, če gre za koncentrirano raztopino.To Dibazični zato distancira postopoma ustanavljati gidrosulfat- in sulfat anion.
splošno, njegova interakcija z različnimi spojinami skladna z vsemi reakcijami značilne za tem razredu snovi.Obstajajo primeri nekaj enačb, ki so se udeležili s kislinsko sulfata.Kemične lastnosti se kažejo v interakciji z:
- soli;
- kovinski oksidi in hidroksidi;
- amfoterne oksidi in hidroksidi;
- kovine stoji v elektrokemično seriji pred vodika.
Kot posledica teh interakcij v skoraj vseh primerih, oblika povprečna sol kisline (sulfatov) ali kislo (vodik sulfatov).
posebnost je tudi dejstvo, da so kovine v običajen način Me + H2SO4 = MeSO4 + H2 ↑ odziva edina rešitev tega vprašanja, ki je, razredčeno kislino.Če vzamemo koncentriran in zelo nasičen (oleumom), so reakcijski produkti so precej drugačna.
posebne lastnosti žveplove kisline
Ti vključujejo pravično interakcije koncentriranih raztopin s kovinami.Torej, je diagram, ki prikazuje celoten načelo teh reakcij:
- Če je kovina aktivna, rezultat pa je tvorba vodikovega sulfida, soli in vode.To pomeni, da žveplo zniža na -2.Če
- povprečne aktivnosti metal , je rezultat - žvepla, soli in vode.To pomeni, da obnova sulfatnim ionom prostega žvepla.Kovine
- nizko reaktivnost (po vodikom) - žveplov dioksid, vodo in sol.Žveplo v oksidacijskem stanju +4.
tudi posebne lastnosti so kisline sposobnost sulfat za oksidacijo nekaj nekovine na najvišji oksidacijo in reagira s kompleksnimi spojinami in jih oksidira do preprostih snovi.
Metode za proizvodnjo industrijskih sulfatni postopek
za proizvodnjo žveplene kisline je sestavljen iz dveh glavnih tipov:
- pin;
- stolp.
Oba so najpogostejši načini v industriji po vsem svetu.Prva možnost je, ki temelji na uporabi kot surovino železovih piritov in žveplovega pirita - FeS2.Skupaj obstajajo tri faze:
- Praženje surovine za proizvodnjo kot produkt zgorevanja žveplovega dioksida.
- Mimo tega plina preko kisika preko vanadijevega katalizatorja, da nastane žveplov trioksid - SO3.
- Absorpcijski stolp izvedemo raztapljanje anhidrida v raztopino kisline sulfata, da se tvori raztopina visoki koncentraciji - oleumom.Zelo težka mastna gosta tekočina.
druga izvedba - skoraj enaka, vendar se uporabljajo kot katalizatorji dušikovih oksidov.Z vidika parametrov, kot so kakovost izdelkov, stroškov in porabe energije, čistosti surovin, produktivnosti, prva metoda je bolj učinkovito in sprejemljivo, pa se pogosto uporablja.Sinteza
v laboratorij
Če želite žveplovo kislino v majhnih količinah za laboratorijsko testiranje, je najboljši način za interakcijo z vodikov sulfid neaktivni kovinskih sulfatov.
V teh primerih je tvorba neželeznih kovinskih sulfidov, in je tvorjen kot stranski produkt žveplove kisline.Za majhne študij, možnost je primerna, ampak čistost te kisline ne bo razlikovala.
tudi v laboratoriju je lahko kvalitativno odziv na sulfatnih raztopin.Najpogostejši reagent barijev klorid kot ion Ba2 + z sulfata aniona usedlin v belo usedlino - barita mleko: H2SO4 + BaCl2 = 2HCI + BaSO4 ↓
najpogostejši sol
Sulfatiran kislina in sulfati, ki ga tvori, so pomembnispojine v številnih panogah in vsakdanjega življenja, vključno s hrano.Najpogostejši soli žveplove kisline so:
- gips (alabastra, selenit).Kemično ime - voda, hidriran kalcijev sulfat.Formula: CaSO4.Uporablja se v gradbeništvu, medicini, celuloze in papirni industriji, za izdelavo nakita.
- barit (težka Spar).Barijev sulfat.Raztopina je mlečna oborina.V trdnem stanju - prozornih kristalov.Uporablja se v optičnih naprav, rentgenskimi žarki, za izdelavo izolacijskega premaza.
- mirabilitom (Glauber sol).Kemijsko ime - hidriran natrijev sulfat desyativodny.Formula: Na2SO4 * 10H2O.Uporablja se v medicini kot odvajalo.
lahko navedemo kot primere veliko soli, ki imajo praktičen pomen.Vendar pa je omenjeno - najpogostejša.
kraft lužnico
Ta material je rešitev, ki je nastala zaradi toplotne obdelave lesa, torej celuloze.Glavni namen povezave - dobili svojo sulfata milo s poravnavo.Kemična sestava sulfata liker naslednjega:
- lignina;
- hidroksi;
- monosaharidi;
- fenoli;
- smolo;
- hlapne in maščobne kisline;
- sulfidi, kloridi, karbonati in sulfati natrija.
Obstajata dve glavni vrsti materialov: bela in črna kraft liker.Bela gre za proizvodnjo celuloze in papirja, črna in se uporablja za industrijo sulfat milo.
Main aplikacije
letna proizvodnja žveplove kisline je 160 mln. Ton na leto.To je zelo pomemben podatek, ki kaže na pomembnost in razširjenost te spojine.Izberete lahko več industrij in krajev, kjer morate uporabiti sulfata kislino:
- baterijo, kot elektrolit, zlasti v vodstvu.
- tovarne, ki proizvaja sulfata gnojilo.Večji del te kisline je vprašanje za izdelavo mineralnih dodatkov za rastline.Zato, naprave za proizvodnjo žveplove kisline in proizvodnje gnojil pogosto gradijo blizu.
- V živilski industriji kot emulgator, označi z oznako E513.
- Številne organsko sintezo kot sredstvom za dehidriranje, katalizatorja.Dobljeno razstreliva, smole, detergenti, najlon, polipropilen in etilen, barvila, kemičnih vlaken, estri in druge spojine.
- uporablja pri filtrih za čiščenje vode in proizvodnjo destilirane vode.
- Uporabi rudarstvo in predelavo redkih elementov iz rude.
tako je veliko žveplove kisline preživel na laboratorijskih preiskavah, kjer se proizvaja z lokalnimi sredstvi.