Н2Со4 какая кислота: Химические свойства. Свойства серной кислоты Кристаллогидраты серной кислоты

Содержание

Серная кислота — Chemwatch

Что такое серная кислота?

Серная кислота широко используется в промышленности и используется при переработке и производстве многих сотен различных соединений. Это очень едкая и сильная минеральная кислота с молекулярной формулой h3SO4, также известная как «купоросное масло». Это вязкая жидкость от бесцветной до слегка желтоватой, растворимая в воде при любых концентрациях. Иногда вы можете обнаружить, что он темно-коричневый, так как его часто окрашивают в процессе промышленного производства, чтобы предупредить людей об его опасной природе. Серная кислота является дипротоновой кислотой и может проявлять различные свойства в зависимости от ее концентрации. Как сильная кислота, серная кислота разъедает металлы, камни, кожу, глаза, плоть или другие материалы. Он может обуглить дерево (но не вызовет возгорания). Эти эффекты в основном объясняются его сильной кислотностью, а в случае концентрирования — сильными обезвоживающими и окислительными свойствами.

Серную кислоту можно найти во многих ситуациях — это компонент кислотного дождя и аккумуляторной кислоты, и она может даже образоваться при смешивании некоторых чистящих средств с водой.

Для чего используется серная кислота?

Короткий ответ — это многое! 

Серную кислоту чаще всего используют при производстве фосфорных удобрений. Он также находит применение при производстве взрывчатых веществ, других кислот, красителей, клея, консервантов для древесины и автомобильных аккумуляторов. Он также используется для очистки нефти, травления металла, плавки меди, гальваники, обработки металлов и производства искусственного шелка и пленки.

Опасности, связанные с серной кислотой

Серная кислота была классифицирована Международным агентством по изучению рака как канцерогенная для человека. Ваши легкие и зубы также могут быть повреждены длительным воздействием серной кислоты в форме аэрозоля.

Помимо этого, серная кислота оказывает обширное воздействие на организм и особенно разъедает глаза, кожу, дыхательные пути и эмаль зубов, поэтому обращайтесь осторожно! Известно, что это приводит к:

  • Раздражение глаз, кожи, носа, горла
  • Отек легких, 
  • Бронхит,
  • Эмфизема,
  • Конъюнктивит,
  • Стоматис,
  • Эрозия зубов,
  • Ожоги глаз и кожи, 
  • Дерматит. 

Вдыхание серной кислоты может вызвать жжение, боль в горле, кашель, затрудненное дыхание, одышку и отек легких, и важно отметить, что эти симптомы могут проявляться позже.

При контакте с кожей серной кислоты может появиться покраснение, боль, волдыри и серьезные ожоги кожи. 

Попадание в глаза может вызвать покраснение, боль и сильные глубокие ожоги. Глотание еще реже рекомендуется и может привести к боли в животе, ощущению жжения, шоку или коллапсу.

Безопасность серной кислоты

После воздействия серной кислоты следует принять ряд мер безопасности, так как это может вызвать серьезные негативные последствия для здоровья. 

Если пациент проглотил серную кислоту, НЕ вызывайте рвоту. Если их вырвало по собственной инициативе, убедитесь, что вы наклонили их вперед или положите на левый бок, желательно с опущенной головой, чтобы они не подавились своей рвотой. Не давайте им молоко, масла или что-нибудь, содержащее алкоголь.

Экстренная промывка глаз и душ для промывки глаз в лаборатории.

Попался тебе в глаза? Немедленно раздвиньте веки и непрерывно промывайте глаза проточной водой. Убедитесь, что ваш глаз полностью промыт, держите веки раздвинутыми и подальше от глаза и перемещая веки, время от времени поднимая верхнее и нижнее веко.

Если он попал на вашу кожу, немедленно снимите всю загрязненную одежду, включая обувь. Затем промойте кожу и волосы проточной водой (с мылом, если таковое имеется).

В случае вдыхания паров серной кислоты или продуктов сгорания удалите пациента из загрязненной зоны и уложите его. Держите их в тепле и отдыхе.

Chemwatch имеет самую большую коллекцию паспортов безопасности (SDS) в мире. Для свободный

 копию паспорта безопасности серной кислоты, созданного Chemwatch, нажмите кнопку ниже.

Производство серной кислоты: SensoTech GmbH


Двойной контактный процесс двойного поглощения

DCDA использует различные исходные материалы, которые при различных реакциях синтезируются в диоксид серы. Первоначально SO2-содержащий газ поступает в сушильную башню для удаления содержащейся в нем воды. Затем газ сталкивается с тремя слоями катализатора в конвертере, где SO2 окисляется в SO3:

SO2 + 0.5 O2 → SO3

Затем SO3 поступает в промежуточную абсорбционную колонну (IAT). Хотя поглощение SO3 в водном растворе возможно, такая сильная экзотермическая реакция может привести к коррозии и разрушению установки. Вместо этого SO3 реагирует с содержанием воды 98 wt% H2SO4, образуя суперконцентрированный H2SO4:

SO3 + H2O → H2SO4

Чтобы избежать загрязнения окружающей среды, SO2-содержащий отработанный воздух, выходящий из IAT, снова проходит через конвертер для подготовки SO3 к переработке в концентрированный h3SO4 в конечной абсорбционной башне (FAT). При переработке DCDA в качестве промежуточного продукта образуется олеум, состоящий из 100-ваттного% H2SO4, обогащенного SO3 — также известный как серная кислота или дисульфиновая кислота. Области применения включают в себя:

  • производство высококонцентрированного H2SO4
  • производство капролактама и нейлона
  • процесс азотирования в сочетании с азотной кислотой

Нефть вырабатывается путем поглощения SO3 в башне, поглощающей олеум. Сенсоры LiquiSonic® обеспечивают превосходное управление процессом в диапазоне концентраций нефти 20 — 30 Вт и 50 — 60% Вт. Датчики LiquiSonic® могут быть установлены на подающих и обратных линиях абсорбционных башен и после блока разбавления.

Влияние разлива серной кислоты на экологические функции почв

%PDF-1.4 % 1 0 obj > endobj 6 0 obj /Title >> endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > /Encoding > >> /DA (/Helv 0 Tf 0 g ) >> endobj 5 0 obj > stream

  • Влияние разлива серной кислоты на экологические функции почв
  • Середина В. П.; Протопопов Н. Ф. endstream endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 9 0 obj > endobj 10 0 obj > endobj 11 0 obj > endobj 12 0 obj > endobj 13 0 obj > endobj 14 0 obj > endobj 15 0 obj > endobj 16 0 obj > endobj 17 0 obj > endobj 18 0 obj > endobj 19 0 obj > endobj 20 0 obj > endobj 21 0 obj > endobj 22 0 obj > endobj 23 0 obj > endobj 24 0 obj > endobj 25 0 obj > /ExtGState > /XObject 60 0 R >> endobj 26 0 obj > stream Htk0aU2IZ’1JH0:[=հmOZV;&k}я}{H$FmU (Q7{ԅ#ꢄ4hDܵhsyJ,%*0.+TFQLFK {P>/m$#*zF E)D)U-TFkDk)5•. h ϒ)_gpCHOYYw~:

    АО «Атомредметзолото» — 600-тысячная тонна серной кислоты произведена АО «Хиагда»

    10 декабря 2021


    Свидетелями символичного события на экологически безопасном предприятии стали представители средств массовой информации Республики Бурятия, посетившие в эти дни АО «Хиагда».

    «Технология производства серной кислоты представляет собой замкнутый цикл. Полностью отсутствуют сбросы загрязняющих веществ в водные объекты. Выбросы в атмосферу минимизированы благодаря газоочистным установкам. Организован непрерывный мониторинг данных процессов», — рассказал начальник участка производства серной кислоты АО «Хиагда» Александр Елгин.

    Завод на промплощадке АО «Хиагда» в Баунтовском эвенкийском районе был введен в эксплуатацию в 2015 г. 600 тыс т серной кислоты произведено для потребностей уранодобывающего предприятия за 6 лет. «Собственное производство позволило нам полностью исключить риски каких-либо аварий при перевозке химикатов. Уже 6 лет мы не возим кислоту, на производство с прирельсовой базы в Чите поступает сырье для ее изготовления — гранулированная сера. Это сыпучий продукт, который не растворяется в воде. Даже в случае какого-либо происшествия при перевозке сера безвредна для окружающей среды. Проще говоря, если просыпалась — собрали и повезли дальше. За последние 6 лет не зарегистрировано ни одной аварии», — подчеркнул заместитель генерального директора АО «Хиагда» Артем Михайлов.

    Без серной кислоты добыча урана самым экологически чистым способом скважинного подземного выщелачивания попросту невозможна. Суть процесса рассказал генеральный директор АО «Хиагда» Анатолий Михайлов: «В рудное тело, через закачные скважины подается слабокислый раствор серной кислоты с окислителем. Проходя через руду, этот раствор окисляет и растворяет только урановые минералы, не растворяя другие компоненты. То есть, под землей не остаются пустоты, из рудного тела выделяется и поднимается наверх только сам металл. Затем раствор, уже содержащий уран, выкачивают обратно через откачные скважины. Далее он поступает на перерабатывающую установку, где металл выделяется с помощью ионообменных смол, после чего уже отделяется от ионообменной смолы и осаждается».

    Если сравнивать применяющуюся АО «Хиагда» технологию с открытым или подземным способами добычи полезных ископаемых, то налицо существенные преимущества. Не происходит изменения геологического состояния недр, так как не производится выемка горнорудной массы. Отсутствуют оседания и нарушения земной поверхности, отвалы забалансовых руд, пустых пород, а также хвостохранилища. Природная радиоактивность рудного тела остается глубоко под землей. Остаточные растворы под землей нейтрализуются (превращаются в гипс) в течение нескольких лет. Очень важно, что с завода серная кислота в чистом, а значит опасном для окружающей среды виде, не выходит. Прямо здесь ее добавляют в продуктивный раствор. Содержание кислоты в растворе — от 0,1 до 1,2%, то есть он безопасен. «Конечно, этого делать не надо, но теоретически, таким раствором можно мыть руки. В случае, например, пролива, он не сожжет ни траву, ни почву, как серная кислота», — говорит Александр Елгин.

    В 2022 г. АО «Хиагда» планирует увеличение объемов производства конечного продукта, а значит — и серной кислоты, необходимой для безопасного извлечения урана из природных кладовых Баунтовского района Бурятии.

    Автоматизация контактно-дутьевого аппарата для получения серной кислоты


    Please use this identifier to cite or link to this item:

    http://earchive.tpu.ru/handle/11683/30035

    Title: Автоматизация контактно-дутьевого аппарата для получения серной кислоты
    Authors: Плеслов, Александр Евгеньевич
    metadata.dc.contributor.advisor: Замятин, Сергей Владимирович
    Keywords: ванадиевый катализатор; серная кислота; термопара; серный ангидрид; сернистый ангидрид; vanadium catalyst; sulfuric acid; thermocouple; sulfuric anhydride; sulfur dioxide
    Issue Date: 2016
    Citation: Плеслов А. Е. Автоматизация контактно-дутьевого аппарата для получения серной кислоты : дипломный проект / А. Е. Плеслов ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Институт кибернетики (ИК), Кафедра автоматики и компьютерных систем (АИКС) ; науч. рук. С. В. Замятин. — Томск, 2016.
    Abstract: Объектом исследования является автоматизация контактно- дутьевого аппарата по производству серной различной концентрации и олеума. Цель работы – модернизация оборудования производства. Повышение эффективности использования ресурсов. В процессе исследования проводились: подбор оборудования и проверка на совместимость элементов системы автоматизации. Изучалась техническая документация на приборы и средства автоматизации, нормативная документация. В результате исследования выполнена автоматизация технологического процесса, повышена эффективность использования сырья, облегчен труд рабочего персонала. Основные конструктивные, технологические и технико- эксплуатационные характеристики: Контактный аппарат из 3-х ступеней, внешний теплообменник, производительность установки 120 т/ч. Область применения: Сернокислотное производство и производства, использующие в своем технологическом процессе серную кислоту. Экономическая эффективность/значимость работы: повышение качества выпускаемой продукции и эффективности использования сырья. В будущем, если будет необходимость, данная работа может быть использована для модернизации действующего технологического процесса. При необходимости можно более подробно и рассмотреть вопросы работы для реализации на конкретном производстве.
    The object of the research is to automate pin — blowing apparatus for the production of sulfuric and various concentrations of oleum. Purpose – modernization of production equipment. Improving the efficiency of resource use. In the process of research was conducted: equipment selection and compatibility testing of elements of the automation system. Studied the technical documentation for instrumentation and automation, standard documents. The study performed automation of technological process, increased efficiency of use of raw materials, lightweight working. The basic constructive, technological and technical — operational features: the Contact apparatus of the 3 steps, the external heat exchanger unit capacity 120 t/h application field: Sulfuric acid manufacture and production use in the technological process of sulfuric acid. Economic efficiency and significance of the work: improvement of quality of products and efficiency of use of raw materials. In the future, if need be, this work can be used for modernization of existing technological process. If necessary, more detail and consider the work for the realization of concrete production.
    URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/30035
    Appears in Collections:Выпускные квалификационные работы (ВКР)

    Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

    Серная кислота | Kazzinc

    Образуется при утилизации серосодержащих газов цинкового, свинцового и медного производств осуществляется на трех участках по разным технологиям.

    Наименование продукции:

    серная кислота техническая.

    Место производства

    Сернокислотный завод Усть-Каменогорского металлургического комплекса.

    Технологическая схема

    Получение серной кислоты при утилизации серосодержащих газов цинкового, свинцового и медного производств осуществляется на трех участках по разным технологиям. Утилизация газов цинкового завода по, разработанной институтом «Гипрохим». Технология освоена в 1955 году.

    Утилизация газов свинцового завода по технологии, разработанной фирмой «Хальдор-Топсе». Технология освоена в 2005 году.

    Утилизация газов медного завода разработана фирмой «SNC Lavalin» в 2007 году. Технология освоена в 2011 году.

    Объемы производства в год:

    1 000 000 тонн в год.

    Применение

    • минеральные удобрения
    • Серная кислота в разы повышает урожайность почвы
    • бензин
    • Серная кислота выполняет роль катализатора в реакции получения изооктана, который является одним из основных компонентов бензина
    • средства для чистки труб
    • Серная кислота – одна из самых сильных кислот, что позволяет ей устранять засоры в трубах
    • кожаная обувь
    • Для смягчения и дубления сырых шкур требуется серная кислота или ее соли.

    H2SO4

    93,40%

    Fe

    0,01%

    Остаток после прокаливания

    0,02%

    N2O3

    0,00005%

    As

    0,00008%

    Cl

    0,0001%

    Pb

    0,0010%

    Кислоты

    3.  КИСЛОТЫ

     

    Кислотами называются сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотных остатков.

    С точки зрения теории электролитической диссоциации кислоты это электролиты, диссоциирующие в водных растворах  на катионы только водорода Н+ и анионы кислотных остатков.

    Если кислота одноосновная, то она диссоциирует в одну ступень:

    HCI H+ + CI

    HNO3 H+ + NO3

    Если кислота многоосновная, то она диссоциирует ступенчато:

    H3PO4   H+ + H2PO4      (первая ступень),

    H2PO4  H+ + HPO42   (вторая ступень),

    HPO42  H+ + PO43     (третья ступень).

     

    Ступенчатой диссоциацией многоосновных кислот объясняется образование кислых солей.

     

    Номенклатура кислот.

    1. Бескислородные кислоты  

    В бескислородных кислотах называется кислотообразующий элемент и добавляется окончание водородная:

    HCl хлороводородная кислота

    H2S сероводородная кислота

    2. Кислородосодержащие кислоты.

    Составление названий кислородосодержащих кислот рассмотрим на следующих примерах:

    H2SO4 серная кислота,

    H3AsO4  мышьяковая кислота.

    Называется кислотообразующий элемент с суффиксом н или ов (если степень окисления элементов максимальная).

    Если степень окисления элемента промежуточная, то в названии  используется еще и суффикс ист:

    H2SO3 сернистая кислота,

    H3AsO3   мышьяковистая кислота.

     

    Когда элемент образует много кислородсодержащих кислот (например, хлор), то, по мере убывания степени окисления кислотообразующего элемента, они имеют следующие названия:

    HO4 хлорная кислота;

    HO3 хлорноватая кислота;

    HO2 хлористая кислота;

    HO хлорноватистая кислота.

     

    Иногда в молекулах кислородосодержащих кислот элемент имеет одинаковую степень окисления, тогда в названии используются приставки, которые указывают на различное содержание воды в кислоте:

    мета — мало воды,

    орто — много воды.

    Например:

    P2O5 + H2O → 2HO3 метафосфорная кислота,

    P2O5 + 3H2O → 2H3O4 ортофосфорная кислота.

     

     

    При составлении формул придерживаются следующих правил:

    1. Бескислородные кислоты.

    Зная название кислоты, записываем сначала водород, а затем кислотообразующий элемент. Степень окисления водорода в кислотах всегда +1. Степень окисления элемента отрицательная. Она равна номеру группы ПСЭ (в которой находится элемент) минус восемь.

    Например: сероводородная кислота элемент сера, расположен в шестой группе ПСЭ. 6 — 8 = -2. Степень окисления серы 2. Записываем символы водорода и серы Н+S-2, т.к. молекула электронейтральна, то формула кислоты будет Н2S.

    2. Кислородсодержащие кислоты.

    По суффиксам в названии кислоты определяем степень окисления кислотообразующего элемента. Эта степень окисления сохраняется в кислотном оксиде. По приставке в названии определяем количество воды в кислоте.

    Например: метафосфорная кислота кислотообразующий элемент фосфор. Суффикс н показывает, что он имеет максимальную степень окисления, фосфор в пятой группе ПСЭ, следовательно, максимальная степень окисления +5, она сохраняется и в оксиде фосфора Р2+5О5-2. Приставка мета говорит о том, что воды в кислоте минимальное количество.

    В формулах кислородосодержащих кислот сначала записывается водород, затем кислотообразующий элемент и кислород. Индексами выравнивают число положительных и отрицательных зарядов. Если они четные, то их сокращают и ставят перед формулой соответствующий коэффициент.

    +5  -2

    P2O5 + H2O → H2P2O6 → 2HPO3 метафосфорная кислота,

    +5  -2

    P2O5 + 2H2O → H4P2O7 пирофосфорная кислота,

    +5  -2

    P2O5 + 3H2O → H6P2O8 → 2H3PO4  ортофосфорная кислота.


     

    Классификация кислот по следующим признакам:

     

    По содержанию кислорода:

    1. Кислородосодержащие                       2. Бескислородные

    HNO3, H2SO4, H3PO4                            HCl, HJ, H2S

     

    По основности

    (по числу атомов водорода в молекуле кислоты)

     

    1. Одноосновные                                    2. Многоосновные

    HCl, HNO3, HBr                                     H2SO4, H3PO4, H2S

     

    По силе (по степени диссоциации)

     

    1. Сильные (α =100 %)                            2. Слабые (α < 100 %)

    HCl, HNO3, H2SO4                                   H2S, HNO2, H2CO3

     

    По растворимости

     

    1. Растворимые                                      2. Нерастворимые

    HCl, HNO3                                             H2SiO3, H2MoO4

     

     

    Получение

     

    1. Бескислородные кислоты получают синтезом из простых веществ летучих соединений с последующим растворением их в воде. Например:

    H2 + Cl2 → 2HCl хлороводород, газ. Растворяем его в воде, получаем HCl хлороводородную кислоту жидкость.

     

    2. Растворение соответствующего оксида в воде:

     

    P2O5 + 3H2O → 2H3PO4.

     

    3. Электролиз растворов солей:

     

    Na2SO4 + 4H2O  H2SO4 +2H2+O2+2NaОН.

     

    4. Взаимодействие растворимой соли с сильной кислотой (получают нерастворимые, легколетучие, слабые кислоты):

     

    Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCI + H2SiO3

                                                                 H2O

    Na2CO3 + 2HCl → 2NaCI + H2 CO3

    CO2

     

    Физические свойства

     

    Большинство неорганических кислот жидкости, смешивающиеся с водой в любых соотношениях, затвердевающие при низких температурах; фосфорная кислота — кристаллическое, похожее на лед вещество, хорошо растворяется в воде. Кремниевая кислота твердое вещество, нерастворимое в воде. Некоторые кислоты существуют только в растворе H2Cr2O7, HMnO4. Их гидратированные анионы окрашены в характерные цвета: оранжевый, фиолетовый. Наконец, такие кислоты, как хлороводородная,  бромоводородная летучие, поэтому обладают резким запахом. Кислоты имеют кислый вкус.

     

    Химические свойства

     

    1. Изменение цвета индикаторов:

    фенолфталеин бесцветный,

    лакмус розовый,

    метилоранж красный.

    2. Взаимодействие с основаниями с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

     

    H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O.

     

    3. Взаимодействие с основными оксидами:

     

    H2SO4 + Na2O → Na2SO4 + 2H2O.

     

    4. Взаимодействие с солями:

    а) менее летучие кислоты вытесняют более летучие из их солей:

    H2SO4 + NaCI → NaHSO4 + HCI

       конц.                 тверд.

    б) более сильные кислоты вытесняют менее сильные из растворов их солей:

     

    3HCI + Na3PO4 → 3NaCI + H3PO4.

     

              5. Взаимодействие с металлами различных кислот протекает согласно положению металлов в ряду напряжений, который характеризует окислительно-восстановительную способность электрохимической системы металл — ион металла.

     

    Li  К  Ca   Мg  Al   Ti  Cr  Zn   Fe   Ni   Sn   Pb  H  Cu  Ag  Au 

     

    Исходя из этого, все металлы удобно разделить на три условные группы:

     

    Активные

    Средней

    активности

    Малоактивные

    Li  К  Ca  Мg  Al

    Ti Cr  Zn   Fe   Ni   Sn Pb

    Cu   Ag  Au

     

     

     

    Взаимодействие металлов с хлороводородной  кислотой

    .

    Активные

    Средней активности

    Малоактивные

    Реагируют

    Реагируют

     (пассивируется Pb)

    Не реагируют

     

    Например:

    Zn +2HCI → ZnCI2 + H2

    Щелочные и щелочноземельные металлы с растворами кислот взаимодействуют в две стадии:

    Na + HCI NaCI + H2

    1).2Na + 2H2O → 2NaОН + H2

                             2). NaОН + HCI→ NaCI + H2O.

     

    Малоактивные металлы, расположенные в ряду напряжений правее водорода, из разбавленного раствора кислоты его не вытесняют:

    Cu + HCl

     

    Взаимодействие металлов с разбавленной серной кислотой

     

     

    Активные

    Средней актив.

    Малоактивные

    Реагируют

    Реагируют

    (пассивируется Pb)

    Не реагируют

     

     

    Например:

    Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

    Малоактивные металлы, расположенные в ряду напряжений правее водорода, из разбавленного раствора кислоты его не вытесняют:

    Cu + H2SO4

     

    Взаимодействие металлов с концентрированной серной  кислотой

     

    Активные

    Средней активности

    Малоактивные

    Реагируют

    Реагируют

    (пассивируются Al, Fe)

    Реагируют Сu, Hg

    не реагируют Ag,

    Au, Pt

     

    В результате взаимодействия образуются сульфат металла,      вода и один из продуктов окисления серной кислоты:

     

    S ,   H2S,  SO2

    S ,   H2S,  SO2

                SO2

     

    Например:      Zn + 2H2SO4(К) → ZnSO4 + SO2 + 2H2O,

    4Zn + 5H2SO4(К) → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O,

                         3Zn + 4H2SO4(К) → 3ZnSO4 + S + 4H2O,

                2H2SO4(к) + Сu → Сu SO4 + SO2 + 2H2O.

     

    Холодная концентрированная серная кислота пассивирует Al, Fe; при нагревании пассивирующие пленки растворяются, и взаимодействие с кислотой протекает интенсивно.

     

    Взаимодействие металлов с разбавленной азотной кислотой

     

     

    Активные

    Средней активности

    Малоактивные

    Реагируют

    Реагируют

    (пассивируется Ti)

    Реагируют Сu, Hg Ag,

    не реагируют

    Au, Pt

     

    В результате взаимодействия образуются нитрат металла,         вода и один из продуктов окисления азотной кислоты:

     

      NH3,     NH4NO3

           N2 или N2O

                NO

     

    Например:

     

    10HNO3 + 4Mg → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.

                 

     

    Взаимодействие металлов с концентрированной азотной кислотой

     

     

    Активные

    Средней активности

    Малоактивные

    Реагируют

    Реагируют

     (пассивируются Ti, Al, Cr, Fe)

    Реагируют Сu, Hg Ag,

    не реагируют

    Au, Pt

     

    В результате взаимодействия образуются нитрат металла, вода и NO2 (газ бурого цвета). При взаимодействии с кислотой активных металлов возможно выделение  N2O.

     

    Например:

     

    4HNO3 + Сu → Сu (NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.

    10HNO3 + 4Са → 4Са (NO3)2 + N2O + 5H2O.

     

    При взаимодействии азотной кислоты любой концентрации и концентрированной серной с металлами водород никогда не выделяется.

    Холодная концентрированная азотная кислота пассивирует следующие металлы Fe, Cr, Al, Ti, но при нагревании взаимодействие этих металлов с кислотой протекает энергично.

    6. Взаимодействие с неметаллами азотной и концентрированной серной кислот:

     

    3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO,

    C + 2H2SO4(к) → CO2 + 2SO2 + 2H2O.

     

     

    7. При нагревании некоторые кислоты разлагаются:

    H2SiO3 H2O + SiO2.

     

     

     

     

     

     

         Ход работы:

     

    Опыт № 1. Взаимодействие кислотного оксида

    с водой

     

    Стеклянной палочкой взять кусочек оксида фосфора (V) и смешать его с небольшим количеством воды. В полученный раствор добавить 23 капли лакмуса. Написать уравнение реакции.

     

     

    Опыт № 2. Взаимодействие соли с кислотой

     

    Положить в пробирку немного сухого ацетата натрия

    CH3COONa или другой соли уксусной кислоты и добавить небольшое количество разбавленной серной кислоты. Образовавшаяся кислота может быть обнаружена по запаху. При выяснении запаха нельзя нюхать вещество прямо из пробирки, так как вдыхание газов и паров может вызвать сильное раздражение дыхательных путей. Необходимо ладонью руки сделать легкие движения от пробирки к носу. В этом случае в нос будет попадать смесь газа с воздухом и сильного раздражения не произойдет.

    В пробирку внести 56 капель концентрированного раствора силиката натрия Na2SiO3 и постепенно добавить 56 капель соляной кислоты, непрерывно встряхивая пробирку. Образуется студнеобразный осадок. Подействовать на полученный осадок раствором щелочи и серной кислоты. Отметить изменения в пробирках и написать уравнения реакций.

     

     

    Опыт № 3. Взаимодействие основного оксида с кислотой

     

    К небольшому количеству оксида магния в пробирке прилить небольшое количество соляной кислоты. Отметить растворение осадка. Написать уравнения реакции. Какая соль образовалась?

     

    Опыт № 4. Взаимодействие основания с кислотой

    (реакция нейтрализации)

     

    Налить в фарфоровую чашку 10 см3 2 моль/дм3 раствора гидроксида натрия. Добавить 12 капли фенолфталеина, чтобы окраска стала малиновой, что подтверждает наличие щелочи в растворе. Затем в пробирку по каплям добавлять раствор соляной кислоты, до обесцвечивания раствора. Выпарить содержимое чашки и убедиться, что образовалась соль. Написать уравнение реакции.

    Сернокислотная коррозия

    Кривые изокоррозии: 

    Серная кислота, одна из наиболее распространенных кислот, используемых в промышленности, создает множество проблем с коррозией. Чтобы противодействовать этому, есть несколько специальных металлических застежек, которые могут обеспечить защиту. Крепежи из сплава 20 хорошо работают в горячей серной кислоте. В частности, они обеспечивают хорошую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением в кипящей серной кислоте в определенном диапазоне концентраций от 20% до 40%, а также общую стойкость к серной кислоте.Для более высоких концентраций Inconel 625 испытывает менее 5 мил (0,005 дюйма) в год при любой концентрации до 80% кислоты и температуре до 100°F. Винты Hastelloy C276 и C22 обеспечивают несколько лучшую защиту, чем Inconel. Циркониевые винты выводят защиту на новый уровень, их можно использовать при температурах значительно выше точки кипения и при концентрации кислоты до 70%. Как и HCl, тантал обладает наилучшей устойчивостью к серной кислоте, но имеет высокую цену.


    Аллея 20 Производительность серной кислоты

    003


    HASTELLOY B2 SURFURIC AID.


    Hastelloy B3 Серная кислота.


    Hastelloy C276 Производительность серной кислоты

    9000 2

    9000 2

    003


    INCOLOY 825 Серная кислота.


    Серная кислота (h3SO4) является химическим веществом, одобренным NSF/ANSI 61, с концентрацией 98 % или менее для систем резервуаров Poly Processing.

    Серная кислота представляет собой высококоррозионную минеральную кислоту, которая не подходит для традиционных способов хранения. Эта острая, вязкая жидкость от бесцветного до слегка желтого цвета иногда окрашивается в темно-коричневый цвет во время производства, чтобы предупредить людей о ее опасности. Самая большая проблема при работе с серной кислотой заключается в том, что она является агрессивным окислителем. Это бросает вызов прочности и конструкции многих резервуаров для хранения. Резервуары и фитинги Poly Processing можно специально комбинировать для хранения серной кислоты и снижения рисков.

    Давайте подробнее рассмотрим, что такое серная кислота, как она используется и как можно преодолеть ее коррозионную опасность с помощью правильных резервуаров для хранения.

    Что такое серная кислота?

    Серная кислота является одним из наиболее широко используемых химических веществ в США, ежегодно производятся миллионы тонн. Он используется в самых разных областях, включая очистку воды и сточных вод, автомобильные аккумуляторы, красители и пигменты, переработку полезных ископаемых, производство удобрений, нефтепереработку и производство химикатов.

    При высоких концентрациях серная кислота может вызвать серьезные повреждения при контакте. Он вызывает не только химические ожоги путем гидролиза, но и вторичные термические ожоги вследствие обезвоживания. Он может вызвать необратимую слепоту при попадании в глаза и необратимые повреждения при проглатывании. Если серную кислоту пролить на металлы, может образоваться легковоспламеняющийся газообразный водород.

    Основной проблемой хранения серной кислоты является ее коррозионная природа. Его коррозионная активность воздействует на широкий спектр материалов, таких как металлы, живые материалы, камень и пластик.Это в первую очередь результат его сильной кислой природы. Кроме того, в концентрированном виде проявляет сильные дегидратирующие и окислительные свойства.

    Как выбрать лучший резервуар для хранения серной кислоты  

    Высококоррозионная природа серной кислоты проверяет пределы возможностей современных систем хранения. При выборе идеального резервуара для хранения необходимо учитывать три фактора: коррозионную активность кислоты, молекулярную массу и используемую концентрацию.

    • Коррозионная активность. Поскольку это агрессивный окислитель, необходимы меры предосторожности для предотвращения хрупкости и растрескивания полиэтиленовых резервуаров, что может привести к утечкам или выходу из строя резервуара для хранения.
    • Молекулярный вес. Серная кислота с молекулярной массой 98,079 г/моль является чрезвычайно тяжелым химическим веществом, которое может проверить механическую целостность любого материала.
    • Концентрация. Эта кислота проявляет различные свойства в зависимости от используемой концентрации.Он используется в трех основных концентрациях в зависимости от конечного применения: 93-98%, 80-92% и 80%.

    Ищете дополнительную информацию о серной кислоте?
    Ознакомьтесь с нашим полным руководством по хранению серной кислоты.

     

    Рекомендации по резервуарам для хранения серной кислоты

    Благодаря сочетанию инновационных функций компания Poly Processing решает проблемы хранения серной кислоты с помощью идеальной системы хранения, которая обладает следующими характеристиками: 

    • Антиоксидантная система. При хранении серной кислоты важно проверить рейтинг окружной нагрузки и понять значения удельного веса, чтобы убедиться, что смолы, используемые в резервуаре для хранения, обеспечивают запас прочности. Система нового поколения OR-1000™ компании Poly Processing соединяет сшитый полиэтилен с антиоксидантной внутренней поверхностью, сводя к минимуму окисление, снижая вероятность отказа и максимально увеличивая срок службы.
    • Резервуары из сшитого полиэтилена. Благодаря высокой устойчивости к нагрузкам резервуары из сшитого полиэтилена могут выдерживать большой вес химикатов.Кроме того, показатель удельного веса 2,2 ед. на галлон. сохраняет жесткость резервуара и дает конечному пользователю встроенный фактор безопасности.
    • Сшитый полиэтилен высокой плотности (XLPE). Молекулярная связь из сшитого полиэтилена и толстая стенка резервуара особенно важны в нижней трети резервуара, где сосредоточены высокие уровни нагрузки.

    Если требуется вторичная защитная оболочка, разумным выбором будет Poly Processing SAFE-Tank®. Этот резервуар с двойными стенками не только удерживает химическое вещество из окружающей среды, но и значительно снижает риск опасного контакта серной кислоты с водой и другими материалами.Системы SAFE-Tank® для серной кислоты разработаны с системой нового поколения OR-1000™.

    При наличии вторичной защитной оболочки рекомендуется использовать резервуар IMFO®, так как структурная целостность резервуара максимальна, а в самой нижней точке боковой стенки резервуара имеется литой фитинг полного слива. При сочетании этой конструкции бака с системой OR-1000™ окисление резко снижается.

    Эти системы резервуаров построены на основе концентрации кислоты. Для концентрации 93-98%, 2.2 SPG XLPE с OR-1000, фитингами из ПВХ, прокладками из витона и болтами из нержавеющей стали 316. Для концентрации 81-92% используются XLPE 2,2 SPG с OR-1000, фитинги из ПВХ, прокладки из витона и болты C-276. Для концентрации 80% или менее используются 2.2 SPG XLPE, фитинги из ПВХ, прокладки из витона и болты C-276.

    Чтобы узнать больше о правильном хранении серной кислоты, ознакомьтесь с нашим полным руководством по хранению серной кислоты.

    Серная кислота — Sciencemadness Wiki важное химическое вещество для промышленности в мире.Это самая сильная легкодоступная кислота с pK

    a -3.

    Свойства

    Химические свойства

    Серная кислота является двухосновной кислотой, она способна отдавать два протона (H + ). Сначала он диссоциирует с образованием гидроксония и гидросульфата с pKa -3, что указывает на сильную кислоту:

    H 2 SO 4 + H 2 O → H 3 O + HSO 4

    Второй сульфатион гидроксония образует диссоциацию второго сульфат-иона.Он имеет pKa 1,99, что указывает на кислоту средней силы, и происходит следующим образом:

    HSO 4 + Н 2 O ⇌ Н 3 О + + SO 4 2-

    концентрированную серную кислоту, также оказывает сильное окислительное воздействие, преобразование неметаллы, такие как углерод и сера до двуокиси углерода и двуокиси серы, соответственно, восстанавливая серную кислоту до двуокиси серы и воды в процессе.

    2 H 2 SO 4 + C → CO 2 + SO 2 + H 2 O + H 2 SO 4 352 2 SO 4 352 2 . + S → 2 SO 2 + H 2 O + H 2 SO 4

    Это свойство полезно для производства больших количеств диоксида серы для использования в качестве восстановителя, если вода постоянно удаляется.Тепло ускоряет этот процесс.

    Серная кислота достаточно сильна, чтобы протонировать азотную кислоту с образованием иона нитрония, который можно использовать в нитрационной смеси для получения алкилнитратов.

    В органической химии серная кислота является наиболее практичной кислотой в большинстве случаев, когда необходим источник ионов H 3 O + , поскольку она вводит наименьшее количество воды. Органические соединения часто легко подвергаются атаке нуклеофилов, оставшихся после диссоциации кислот, таких как HCl, которая оставляет ионы Cl , которые могут легко атаковать многие органические соединения.Однако сульфат-ионы, оставшиеся после диссоциации серной кислоты, гораздо менее реакционноспособны, чем ионы, оставшиеся после большинства кислот, что позволяет в большинстве случаев протонировать реакционную смесь, не вызывая нежелательных побочных реакций.

    В концентрированном виде сильно гигроскопичен и обладает сильными дегидратирующими свойствами. Он может разрушить большинство органических молекул, содержащих группы OH , чтобы использовать их для образования воды, оставляя после себя только углерод. Это свойство используется в знаменитой демонстрации «черной змеи», где серная кислота обезвоживает сахарозу (столовый сахар), образуя воду с атомами водорода и кислорода и оставляя после себя аморфный углерод.

    Физические свойства

    Температура кипения концентрации h3SO4 VS

    Серная кислота представляет собой маслянистую жидкость при комнатной температуре. Он бесцветен, но часто имеет очень светло-желтый цвет при небольшом загрязнении железом или углеродом из органических веществ, таких как пыль. Даже очень небольшое количество растворенного органического вещества может изменить цвет концентрированной серной кислоты на бледно-желтый или розовый, красный, коричневый и даже черный. Он обычно продается разбавленным примерно на 35% по весу водой в качестве кислоты для автомобильных аккумуляторов и концентрированным от 95% до 98% по весу в качестве очистителя канализации.

    Температура кипения серной кислоты повышается с увеличением концентрации, как показано на рисунке справа. Азеотроп образуется при 98% масс./масс.

    При комнатной температуре серная кислота не дымит и не имеет запаха. Известно, что горячая серная кислота сильно дымит и пахнет смесью сгоревших спичек и чистой боли (это происходит из-за ее частичного разложения в горячем состоянии; запахи соответствуют сернистому ангидриду и триоксиду соответственно).

    Источники, производство и концентрация

    Серная кислота обычно используется для очистки свинцово-кислотных аккумуляторов и канализации.Аккумуляторную кислоту часто можно найти в автомагазине или универмаге, и она содержит примерно 35% серной кислоты по весу. Этого достаточно для большинства химиков-любителей. Если требуется более концентрированная серная кислота, можно поискать в хозяйственных магазинах средство для чистки канализации, которое может содержать более 90% серной кислоты по весу. В целях безопасности эта концентрация серной кислоты может содержать краситель. Другие формы серной кислоты могут быть загрязнены различными химическими веществами и иметь желтый, черный или красный цвет.

    Однако существует по крайней мере одна марка средства для чистки канализации, которое на ~95% состоит из серной кислоты без каких-либо добавок красителей.

    Некоторым любителям может быть трудно найти концентрированную серную кислоту, поскольку кислотные очистители канализации запрещены (в результате выброса кислоты или незаконного производства наркотиков) или сильно загрязнены в некоторых странах. Поэтому здесь мы приведем краткий список доступных методов производства серной кислоты.

    Самый проверенный метод концентрирования серной кислоты описан в подстатье: Кипячение летучей мыши.

    • При наличии технической серной кислоты концентрацией от 80% до 94% ее можно перевести в чистое соединение перегонкой Цинтля-Карякина.Этот процесс дает серную кислоту самого высокого качества и с концентрацией выше азеотропной. Однако он требователен к стеклянной посуде и очень рискован, если выполняется в домашних условиях. Для проведения этой перегонки вам понадобится триоксид хрома или дихроматная соль (подойдет любая, , кроме аммонийной : дихромат аммония разлагается при нагревании, и вы получите мутную зеленую кислоту, загрязненную оксидом хрома (III) и сульфатом хрома), которые будет работать как разрушитель азеотропа. Добавьте это в круглодонную колбу, влейте кислоту и соедините ее с конденсатором с воздушным охлаждением.Положите теплоизоляцию (асбест, минеральная вата) на колбу и начните ее нагревать. Отбрасывайте первые несколько граммов дистиллята, пока его плотность не достигнет 1,84; собирать каждую каплю после этого. Это дает чистую серную кислоту с концентрацией выше 98%. Остерегайтесь любой утечки шестивалентного хрома, это канцероген! Если такая утечка произошла, нейтрализуйте ее любым восстанавливающим раствором, например йодидом калия.

    Возможно дальнейшее концентрирование серной кислоты путем добавления триоксида серы, который вступает в реакцию с оставшейся водой с образованием чистой серной кислоты.Триоксид серы можно продолжать добавлять в раствор с образованием олеума, который испаряется на воздухе с образованием капель серной кислоты. При добавлении эквимолярной концентрации серной кислоты и трехокиси серы образуется пиросерная кислота, которая при комнатной температуре представляет собой твердое вещество. Триоксид серы можно легко получить пиролизом сульфата меди (II).

    Проекты

    Обращение с

    Безопасность

    В то время как серная кислота низкой концентрации относительно безопасна для работы (менее 40% по массе)), концентрированная серная кислота (более 90% по массе) чрезвычайно агрессивна и опасна.Он не только вызывает химические ожоги, но и вызывает ожоги за счет обезвоживания органических материалов (например, кожи), разрушая молекулы с образованием воды с группами -ОН в них. При работе с концентрированной серной кислотой следует соблюдать меры безопасности и закрывать всю кожу.

    При нагревании серной кислоты важно НЕ ПЕРЕПОЛНЯТЬ КОЛБУ. Объем концентрированной серной кислоты увеличивается почти на 16% при температуре от 0 до 330°C, переполненная колба выльет ее содержимое. Кроме того, серная кислота, даже разбавленная, имеет тенденцию вскипать при кипении, накапливая тепло и время от времени выпуская сильный выброс пара.Использование кипящей щепы уменьшает это явление, но полностью остановить его невозможно. Рекомендуется принять меры для предотвращения проливания, очень удобным вариантом является адаптер для защиты от брызг с соединением из матового стекла.

    Горячая концентрированная серная кислота может разлагаться с образованием диоксида серы и триоксида серы, которые соответственно токсичны и коррозионно-активны. В горячем состоянии сильно дымит, пары состоят из капель серной кислоты и смеси SOx. Эти пары очень опасны и известны как канцерогены для легких.

    Если вы носите стеклянные бутылки с серной кислотой и опасаетесь, что можете их разбить, рекомендуется носить их в (пластиковом) ведре, частично заполненном песком.

    Хранение

    Серная кислота должна храниться в закрытых бутылях. В то время как стеклянные бутылки, будучи инертными, подходят для хранения концентрированной серной кислоты, концентрированная (80-98%) серная кислота часто хранится в бутылках из полиэтилена (точнее, из UDPE или UHDPE), поскольку полиэтилен не является хрупким, поэтому в случае падения флакон на твердой поверхности, он не разобьется и не разбрызгает конц.сернисто везде. К сожалению, полиэтиленовые бутылки чувствительны к свету и со временем портятся под воздействием солнечного света, поэтому их необходимо хранить в темном месте, защищенном от ультрафиолетового излучения, например в шкафу. Коммерческие полиэтиленовые бутылки, используемые для конц. серные кислоты, как правило, окрашены, что помогает ограничить разложение от яркого света и кислорода. Однако, если вы планируете хранить кислоту более нескольких лет, рекомендуется использовать стеклянные бутылки.

    Утилизация

    Серная кислота может быть нейтрализована любым основанием или карбонатом, предпочтительно гидроксидом или карбонатом кальция.

    Концентрированную серную кислоту, как и любую концентрированную кислоту, перед нейтрализацией основанием следует сильно разбавить большим объемом воды. Другой метод заключается в том, чтобы добавить его в кислотостойкий контейнер с крышкой и медленно добавить твердые куски гидроксида/карбоната кальция или бикарбоната натрия и закрыть крышку, чтобы ограничить разбрызгивание. Подождите, пока он перестанет шипеть, затем продолжайте добавлять, пока он не перестанет реагировать. Будьте осторожны, так как чем гуще становится раствор, тем сильнее пенообразование.

    Ссылки

    Соответствующие темы Sciencemadness

    Что такое серная кислота? | Блог о химии

    Серная кислота известна под многими названиями, включая купоросное масло, серную кислоту и гидросульфат. Но что такое серная кислота?

    Серная кислота — это сильная минеральная кислота с химической формулой h3SO4 (она состоит из серы, водорода и кислорода). Он имеет резкий запах и представляет собой маслянистую, бесцветную, тяжелую жидкость, обладающую высокой реакционной способностью и коррозионной активностью — с ней следует обращаться осторожно, даже если она была разбавлена.Иногда в него добавляют краситель во время производства, чтобы идентифицировать его как опасное химическое вещество.

    Серная кислота, неорганическое химическое вещество, растворяется в воде при любых концентрациях и при разбавлении выделяет тепло в ходе экзотермической реакции. В высоких концентрациях он обладает дегидратирующими и окисляющими свойствами, а также гигроскопичен, что означает, что он легко поглощает водяные пары из воздуха.

    Свойства серной кислоты

    Будучи сильной кислотой, серная кислота реагирует с большинством оснований с образованием связанного сульфата.

    Например, при смешивании серной кислоты (h3SO4) с оксидом меди (CuO) образуется сульфат меди (CuSO4):

    CuO + h3SO4 → CuSO4 + h3

    Серная кислота также используется для извлечения солей из более слабых кислот. Например, реакция с ацетатом натрия (Ch4COONa) может привести к образованию уксусной кислоты (Ch4COOH) и бисульфата натрия (NaHSO4):

    h3SO4 + Ch4COONa → NaHSO4 + Ch4COOH

    Производство серной кислоты

    По оценкам, в 2018 году во всем мире было произведено более 260 миллионов тонн серной кислоты, что ясно показывает, что у этого химического вещества есть множество применений.Процесс производства серной кислоты можно условно разделить на четыре этапа:

    1. Извлечение серы
    2. Преобразование серы в диоксид серы
    3. Преобразование диоксида серы в триоксид серы
    4. Преобразование триоксида серы в серную кислоту

    Использование серной кислоты

    Существует множество применений серной кислоты в различных отраслях промышленности, в том числе:

    • Лабораторные испытания и анализ
    • Automotive – это кислота, используемая в автомобильных аккумуляторах
    • .
    • Производство чугуна и стали – для удаления окисления
    • Химическое производство – в качестве сырья для производства других химических растворов
    • Нефтехимическая переработка
    • Производство бумаги
    • Сельское хозяйство – производство фосфорных удобрений
    Серная кислота используется в автомобильных аккумуляторах

    Воздействие на здоровье при контакте с серной кислотой

    Длительное воздействие низких концентраций серной кислоты или кратковременное воздействие высоких концентраций может нанести вред здоровью.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.