Rikkihappoa. Kaava, ominaisuudet, valmistus ja käyttö

Rikkihappo on historiallinen nimi: öljyä katkeruus. Tutkimus Hapon alkoi muinoin, kirjoituksissaan, se on kuvattu: kreikkalainen lääkäri dioscorides, Roman luonnontieteilijä Pliniy Starshy, islamilaisen alkemistien Geber, Razi ja Ibn Sina ja muut. Sumerista oli listan katkeruus, jotka luokitellaan värin aineen. Meidän aikanamme, sana "katkeruus" yhdistää kiteistä hydraatit sulfaatteja kaksiarvoisten metallien.

17-luvulla, Hollanti, Saksa kemisti Johann Glauber rikkihappo saadaan polttamalla rikkiä kanssa kaliumnitraattia (KNO3) läsnä ollessa vesihöyryn. Vuonna 1736, Dzhoshua Uord (apteekkarin Lontoosta), tätä menetelmää käytetään tuotannossa. Tämä aika voidaan pitää lähtökohtana, kun jo suuressa mittakaavassa alettiin valmistaa rikkihappoa. Se kaavan (H2SO4), yleensä oletetaan asennetaan Ruotsin kemisti Berzelius (1779-1848) hiljainen myöhemmin.

Berzelius käyttämällä kirjaimia (nimetty alkuaineita) ja alempi digitaalista koodia (osoitettu useissa molekyylissä, atomit tietyn tyyppiselle) havaitsivat, että yksi molekyyli sisältää 1 rikkiatomi (S), kaksi vetyatomia (H) ja 4 happiatomi (O ). Siitä lähtien, se tuli tunnetuksi laadullinen ja määrällinen koostumus molekyylin, joka on, kielellä kuvatun kemian rikkihappoa.

Rakennekaava, joka esittää graafisesti keskinäinen järjestely atomien molekyylin ja kemiallisten sidosten välillä (ne ovat yleensä merkitty linjat) ilmoittaa, että molekyylin keskellä on rikkiatomi, joka on kaksoissidoksella liittynyt kaksi happiatomia. Kaksi muuta happiatomien, joista kukin on kiinnitetty vetyatomi, rikkiatomi myös kytketty yksinkertaisilla sidoksilla.

ominaisuudet

Rikkihappo - väritöntä tai hieman keltainen, viskoosi neste, vesiliukoinen kaikissa konsentraatioissa. Se on vahva mineraalihappo hapon. Happo on erittäin syövyttävä metalleja (konsentroitiin vuorovaikutuksessa rautaa ilman kuumennusta, ja se passivoi) kiviä, eläimen kudoksiin tai muita materiaaleja. Se on korkea hygroskooppisuus ja lausutaan voimakas hapetin ominaisuuksia. Lämpötilassa 10,4 ° C: ssa hapon jähmettyy. Kun kuumennettiin 300 ° C: ssa lähes 99% happoa menettää rikkitrioksidia (SO3).

Sen ominaisuudet muuttuvat konsentraation vesiliuosta. On yhteisiä nimet ovat happamat liuokset. Laimea happo pidetään 10%. Ladattava - 29-32%. Pitoisuuksina alle 75% (kuten se on määritelty ISO 2184) sitä kutsutaan torni. Jos konsentraatio on 98%, niin se on rikkihappo väkevöidään. kaava (Chemical tai rakenteellista) kaikissa tapauksissa säilyy ennallaan.

Kun liuotettiin väkevään rikkihappoon, rikkitrioksidin tai savuavan rikkihapon muodostetaan savuavaa rikkihappoa, sen kaava voidaan kirjoittaa: H2S2O7. Net happo (H2S2O7) on kiinteänä aineena, jonka sulamispiste on 36 ° C rikkihappo hydratointireaktion tunnettu siitä, että lämmön vapautuminen suuria määriä.

Laimennettu happo saatetaan reagoimaan metallin kanssa reagoimaan, jolla on voimakas hapetin ominaisuuksia. Tämä palauttaa rikkihappo, muodostunut kaavan aineet sisältävät pienennettiin (4, 0 tai -2) rikkiatomi, voi olla: SO2, S tai H2S.

Se reagoi ei-metallien, esim., Hiili- tai rikkiatomit:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO 2 + 2 H2O

Reagoi natriumkloridilla:

H2SO4 + NaCI → NaHSO4 + HCI:

Se on tunnettu siitä, että elektrofiilisen substituution reaktio vetyatomi kiinnittynyt bentseenirenkaaseen aromaattisen yhdisteen -SO3H ryhmään.

vastaanotto

Vuonna 1831, tappi on patentoitu menetelmä, jolla saadaan H2SO4, joka on tällä hetkellä tärkein. Nykyisin useimmat rikkihappo on tuotettu käyttäen tätä menetelmää. Käytetyt raaka-aineet sulfidimalmit (yleensä rauta pyriittiä FeS2), joka poltetaan erityisissä uuneissa, jolloin muodostuu kalsinoitua kaasua. Koska kaasun lämpötila on yhtä suuri kuin 900 ° C: seen, sitten se jäähdytettiin rikkihappoa, jonka pitoisuus on 70%. Kaasun syklonin ja sähkösuodattimen puhdistetaan pölystä pesu- tornia hapon pitoisuus on 40 ja 10% katalyyttimyrkkyjä (As2O5 ja fluori), märkä sähkösuodattimia happoa aerosoleja. Seuraavaksi kalsinoitiin sisältävä kaasu 9% rikkidioksidia (SO2), kuivattiin ja syötetään kontakti laitteiston. Läpi 3 kerrosta vanadiinikatalyyttiä, SO2 hapetetaan SO3. Liuottamiseksi muodostettu rikkitrioksidi, väkevää rikkihappoa käytetään. Kaavan liuos, jossa oli rikkitrioksidi (SO3) vedettömässä rikkihappo on H2S2O7. Tässä muodossa oleum terässäiliöissä siirretään kuluttajalle, kun se laimennetaan haluttuun pitoisuuteen.

hakemus

Koska erilaiset kemialliset ominaisuudet, H2SO4 on laaja valikoima sovelluksia. Tuotanto itse happoa, elektrolyyttinä on lyijyakut valmistaa eri puhdistusaineita, se on myös tärkeä reaktantti kemianteollisuudessa. Sitä käytetään myös tuotannossa: alkoholit, muovit, väriaineet, kumi, esteri, liima-aineet, räjähdysaineet, saippuat ja pesuaineet, lääkkeet, sellun ja paperin, öljy.