seyreltilmiş ve konsantre sülfürik asit - bu diğer herhangi bir maddeden daha dünyada üretilen çok önemli kimyasal ürünlerdir.Bir ülkenin ekonomik zenginlik, üretilen sülfürik asit hacmi ile ölçülebilir.
ayrılma işlemi
sülfürik asit, çeşitli konsantrasyonlarda sulu çözeltiler halinde kullanılmıştır.Bu çözelti içinde H + iyonlarını üreten iki aşamada bir ayrıştırma reaksiyonuna uğrar.
H2SO4 = H + HSO4-;
HSO4- = H + SO4-2.
sülfürik asit güçlü ve aynşma ilk aşaması, neredeyse tüm H + -ions ve çözelti, HSO4 -1 -ions (hidrojen) orijinal molekül çürüme kadar hızlı bir şekilde oluşur.Son kısmen diğer iyonları ve çözelti içinde H + iyonu ayrılan sülfat (SO4-2), serbest bırakma, daha da parçalanır.Bununla birlikte, hidrojensülfat, zayıf bir asit olarak, halen, H + ve SO4-2 bir çözelti içinde geçerlidir.Sülfürik asit çözeltisinin yoğunluğu yüksek bir seyreltmede suyun yoğunluğuna, r. S yakın olduğu zaman komple ayrılma meydana gelir.Sıcaklık ve konsantrasyona bağlı olarak -
Özellikleri sülfürik asit
Bu sıradan bir asit veya güçlü bir oksitleyici olarak hareket edebilir anlamda özeldir.Sülfürik asidin soğuk sulu çözelti, bir tuz (sülfat) ve hidrojen gazı gelişiminin üretilmesi için aktif bir metal ile reaksiyona girer.Örneğin, soğuk seyreltik H2SO4 arasındaki reaksiyon (tam iki ayrışma varsayarak) ve çinko metal gibi görünüyor:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.
sıcak yaklaşık 1.8 g / cm3, bu örneğin metalik bakır gibi asitlerle, genel olarak atıl olan malzemeler ile reaksiyona sokulması, bir oksidan olarak hareket edebilir bir yoğunluğa sahip olan konsantre sülfürik asit.Reaksiyon sırasında, bakır oksitlenir ve asit kütle metal ile reaksiyona sokulması yoluyla beklenir su yerine hidrojenden oluşan gaz halindeki kükürt dioksit (SO2) bakır sülfat (II) ihtiva eden bir çözelti oluşturmak üzere indirgenir.
Cu + 2N2SO4 = CUSO4 + SO2 + çözeltilerin konsantrasyonu Aslında
ifade herhangi bir çözeltinin konsantrasyonu, çeşitli yollarla gösterirler, fakat en yaygın olarak kullanılan ağırlık konsantrasyonu olabilir nasıl 2H2 O
.Bu özgül ağırlığı veya çözelti ya da çözücü hacminin çözünen gram sayıda (genellikle 1000 g 1.000 cm3, 100 cm3, 1 dm3) gösterir.Bunun yerine bir miktar alabilen bir maddenin gram kütle, mol olarak ifade edilen - daha sonra 1000 g veya çözelti 1 dm3 molar konsantrasyon elde edilmiştir.
mol konsantrasyonu, çözeltinin miktarı ile ilişkili olarak tespit edilirse, sadece bir çözücü için bu çözeltinin molalite adlandırılır etmez.Bu sıcaklık bağımsızlığı ile karakterizedir.Genellikle
ağırlık konsantrasyonu çözücü 100 gram başına gram olarak belirtilmiştir.% 100 bu rakam çarparak, bu (konsantrasyon başına) bir ağırlık yüzdesi hazırlanır.Bu durum, genelde bir sülfürik asit solüsyonundan uygulanır olarak kullanılan bir yöntemdir.Belirli bir sıcaklıkta belirlenen her değerin
çözeltisi konsantrasyonu, bu (örneğin sülfürik asit yoğunluğu) bir özgül ağırlığa karşılık gelir.Yani bazen çözüm onun tarafından karakterize edilir.Örneğin, H2SO4 çözeltisi, 95,72% arasında 1,835 g / cm3, t = 20 ° C arasında bir yoğunluğa yüzdesi konsantrasyonu, özelliğiBu kadar bir çözeltinin konsantrasyonunu belirlemek için verilen tek bir sülfürik asit yoğunluğu olur?Bu yazışma veren tablo, genel veya analitik kimya herhangi ders kitabında bir fikstür olduğunu.
Dönüşüm Örnek konsantrasyonu
diğer çözeltinin konsantrasyonunu ifade etmenin bir yolu hareket deneyin.Biz 60% ilgi bir konsantrasyonda su içinde H2SO4 çözeltisi olduğunu varsayalım.İlk sülfürik asidin uygun yoğunluğunu belirler.Tablo ihtiva eden yüzdeler (ilk sütun) ve aşağıda yer alan H2SO4 (dördüncü sütun) içeren bir sulu çözeltiden gelen yoğunluğu.
bu 1,4987 g / cm3 eşittir istenen değeri belirler.Biz şimdi bu çözümün molaritesini hesaplar.Bunun için, 1 çözeltinin litresi arasında ve asidin mol tekabül eden sayıda H2SO4 kütlesinin belirlenmesi gereklidir.
100 / 1,4987 = 66,7 ml: stok çözeltisi 100 g işgal
hacmi.60,% 66.7 ml çözelti ihtiva edecektir o 1 litre asit 60 g içerdiği
:
(60 / 66.7) = 899 1000, sülfürik asit '55
molar kütlesi x
899,55 / 98 = 9.18 mol: 98'e eşit Dolayısıyla, mol sayısı, gram 899,55 g eşittir yer almaktadır.Sülfürik asit konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak
yoğunluğu Şekil l'de gösterilmiştir.Aşağıda.Sülfürik asit
of
kullanım Çeşitli sektörlerde kullanılmaktadır.Demir ve çelik üretiminde, sentetik boyalar olarak, örneğin hidroklorik asit ve nitrik asit gibi asitlerin diğer tip yaratılması katılan başka bir madde ile kaplı önce metal yüzeyin temizlenmesi için kullanılmaktadır.Ayrıca ilaç, gübre ve patlayıcı üretiminde kullanılan ve hala petrol rafinerisi endüstrisinde pislikleri gidermek için önemli bir reaktiftir.
Bu kimyasal günlük yaşamda son derece yararlıdır ve kurşun-asit bataryalar kullanılan bir sülfürik asit çözeltisi olarak kolaylıkla temin edilebilir (örneğin, arabalarda olanlar).Su - Böyle bir asit, genel olarak ağırlıkça, dengesi ile% 35 H2SO 4 ila yaklaşık% 30 arasında bir konsantrasyona sahiptir.
birçok tüketici uygulamaları için% 30 H2SO4 onların ihtiyaçlarını karşılamak için fazlasıyla yeterli olacaktır.Bununla birlikte, sanayide bu sülfürik asit çok daha yüksek bir konsantrasyon gerektirmektedir.Tipik olarak, üretim sürecinde, ilk seyreltilmiş ve organik kapanım kirlenmiş yeterli olur.İkinci bir aşamada - - daha sonra ilk olarak, 70% 'e ayarlanır, ve ekonomik olarak uygun üretim için sınırlayıcı bir parametredir 96-98% yükseltilir: Konsantre asit, iki aşamada elde edilmiştir.Sülfürik asit ve çeşitli
yaklaşık% 99 sülfürik asit geri akışta kısa bir süre olabilir, ama kaynama noktasında SO3 kaybı sonucu
yoğunluğu 98,3% konsantrasyonu düşürür.Genel olarak, depolama daha kararlı% 98 değişim bir göstergesidir.
ticari kalite asitler ilgi konsantrasyonu bakımından farklılık gösterir ve bunun için en düşük sıcaklık kristalizasyon bu değerleri seçilir.Bu nakliye ve depolama sırasında tortu sülfürik asit kristallerinin kaybını azaltmak için yapılır.Başlıca çeşitleri şunlardır:
- kuleleri (azot) -% 75.Bu sınıftaki sülfürik asit yoğunluğu 1670 kg / m3'tür.Onun sözde alın.astarlı kulelerde kükürt dioksit SO2 içeren fırın gazı (çeşitli dolayısıyla adı) ateşleme esnasında elde edilen hammadde nitroso tedavi edildiği azot yöntemi (bu da H2SO4, ancak çözünmüş azot oksitler) ile.Bunun bir sonucu olarak, işlemde tüketilen ve üretim döngüsü geri olmayan asit ve azot oksitler, yapar.
- İletişim - 92,5-98,0%.Sınıfının 98% yoğunluğu sülfürik asit / m3 1836,5 kg eşittir.Bir gaz içeren SO2 ateş olarak alın ve süreç katı vanadyum katalizör çoklu katmanlar ile temas sırasında anhidrit SO3 için dioksit oksidasyonunu (çeşitli nedenle adı) içerir.
- Oleum - 104,5%. Yoğunluğu / m3 1896,8 kg.Birinci bileşen,% 20 ihtiva eder, ve burada asit H2SO4 içinde SO3 in Bu çözelti, - 104,5% 'dir.
- yüksek dereceli oleum - 114,6% .Onun yoğunluğu - 2002 kg / m3.
- pil - 92-94%.En popüler elektrikli cihazların biri otomobil aküsünün
nasıl çalışır
tam sülfürik asit içeren sulu bir çözelti varlığında yer alan elektrokimyasal işlemler dayanmaktadır.Birkaç tabak biçiminde bir seyreltik sülfürik asit elektrolit, pozitif ve negatif elektrotları içeren
otomotiv pil.Pozitif plakalar kırmızımsı kahverengi malzemeden üretilmiştir - Kurşun dioksit (PbO2) ve negatif - gri "süngerimsi" kurşun (Pb) evi.Elektrotlar kurşun ya da koruyucu malzemeden yapılmış
için, bataryanın, bu tür genellikle kurşun asit bataryalar olarak ifade edilir.Onun işlerliğini, t., E. çıkış voltajı doğrudan anda sülfürik asit yoğunluğu (kg / m3 veya g / cm3), elektrolit olarak pilin içine dökülür şey tarafından belirlenir.Akü şarj
elektrolit kurşun-asitli bataryada elektrolit ile ne olur
tam şarj% 30 ilgi konusu bir konsantrasyon ile bir kimyasal açıdan saf damıtılmış su içinde bir sülfürik asit depolama çözümüdür.Net asit 1.835 g / cm3 bir yoğunluğa, elektrolit sahiptir - yaklaşık 1,300 g / cm3 kadardır.Batarya deşarj edildiğinde, elektrokimyasal reaksiyonlar sülfürik asit arasından seçilen bir elektrolit içinde elde edilen, ortaya çıkar.Solüsyon konsantrasyonunda yoğunluğu yaklaşık orantılı bağlıdır, bu yüzden bir elektrolit konsantrasyonuna bağlı bir azalmaya azaltılmalıdır.
zamanda uzun bir deşarj akımı, elektrotlar yakınındaki pil asit akar olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır, ve elektrolit daha seyreltik hale gelir.Elektrolit ve elektrot plakaların tüm hacmi asitlerin difüzyon, sonuç olarak, çıkış gerilimini kimyasal reaksiyonlar yaklaşık olarak sabit yoğunluğunu destekler.Elektrolit plaka asit difüzyon deşarj başında
hızlı elektrot aktif madde henüz attı gözeneklere sahip elde edilen sülfat için.Sülfat oluşturmak ve elektrot gözenekleri doldurmak başladığında, difüzyon daha yavaş gerçekleşir.Tüm asit kullanılmaz kadar
teorik olarak mümkün da boşaltmayı sürdürme olanağı, elektrolit, saf sudan oluşan olacaktır.Ancak, deneyim elektrolit yoğunluğu 1.150 g / cm3 düşmüştür sonra seviye devam etmemiz gerektiğini göstermektedir.
yoğunluğu çok sülfat, reaksiyon sırasında oluşmuş, yani 1.300 1,150 düştüğünde ve bu plakalar üzerinde aktif madde, daha önce hemen hemen bütün sülfürik asit çözeltisi uzaklaştırıldı kaynaktan, yani. E. gözenekleri doldurur.Yoğunluk konsantrasyonuna bağlı orantılıdır ve sadece pil şarj yoğunluğuna bağlıdır.Şek.Aşağıdaki Akü elektrolit yoğunluğu bağımlılığını gösterir.Elektrolit yoğunluğu
değişimi, pil deşarj durumunu belirlemek için en iyi yol, bu şekilde kullanıldığında şartıyla.Elektrolit yoğunluğuna bağlı
araç aküsü deşarj oranı Onun yoğunluğu her iki haftada bir ölçülmelidir ve her zaman ileride başvurmak üzere okumalar kaydedilmelidir
.
yoğun elektrolit, daha asit içerdiği ve daha fazla pil şarj edilir.1,300-1,280 g / cm3 yoğunluk tam şarj olduğunu gösterir.Elektrolit yoğunluğuna göre bir kural, aşağıdaki farklı derece akü şarjı, gibi:
- 1,300-1,280 - tam şarj:
- 1,280-1,200 - yarısı boş daha;
- 1,200-1,150 - yarısından az ücret;
- 1150 - neredeyse boş.
her hücrenin kendi yol ağı gerilimi bağlamadan önce tam dolu bir batarya kısa sürede yük bağlı olarak 2,5 ila 2,7 V ise, gerilim hızla üç ya da dört dakika boyunca yaklaşık 2,1 V düşer var.Bu, negatif elektrot plakalarının yüzeyi üzerinde kurşun sülfat, ince bir tabaka ve peroksit ve pozitif levha metal ucu arasındaki bir tabaka oluşmasına yol oluşur.Yol ağı bağlantısı sonrası hücre geriliminin son değeri yaklaşık 2,15-2,18 volttur.
zaman akımı nedeniyle levha gözenekler ve asit elektrolit seçim doldurur sülfat büyük miktarlarda oluşumu, bağlı hücrenin artan iç direnci, operasyon ilk saat içinde batarya içinden 2 V bir voltaj düşüşü akmaya başlar.Kısa bir süre akım akışının ve elektrolit maksimum yoğunluğu başlamadan önce 1,300 g / cm3.İlk başta, onun depresyon hızlı gerçekleşir, ama sonra, asit elektrotların seçimi asit elektrolit ana bölümünden yeni parçalar gelişiyle tarafından desteklenen plaka yakın ve elektrolit toplu olarak asit yoğunluğu arasında dengeli bir devlet olarak ayarlayın.Elektrolit ortalama yoğunluğu, Şekil l'de gösterilen ilişki sürekli azalmaya devam etmektedir.Yukarıda.Ilk açılan gerilimi daha yavaş azalır sonra hızını azaltarak pilin yüküne bağlıdır.Şek Zaman çizelgesi deşarj işlemi.Aşağıda.Pil elektrolit
of
