Kénsav. Formula, tulajdonságai, előállítása és alkalmazása

A kénsav a történelmi neve: olaj vitriol. A tanulmány a sav kezdődött az ókorban, írásaiban pedig le van írva: A görög orvos Dioscorides, római természettudós Pliniy Starshy, az iszlám alkimisták Gébernek, Razi és Ibn Sina és mások. Sumérban volt egy listát a vitriol, amely szerint vannak csoportosítva szín az anyag. A mi korunkban, a „vitriol” egyesíti kristályos hidrátjai szulfátjai, kétértékű fémek.

A 17. században, holland, német vegyész Johann Glauber kapott kénsavat által égő kén a kálium-nitrát (KNO3) jelenlétében vízgőz. 1736-ban, Dzhoshua Uord (gyógyszerész London), ezt a módszert alkalmazzák a gyártás során. Ezúttal is tekinthető viszonyítási pont, amikor már egy nagyszabású kezdődött el kell készíteni a kénsav. Ez általános képletű (H2SO4), általában feltételezzük, hogy telepítve svéd kémikus Berzelius (1779-1848) néma később.

Berzelius segítségével alfabetikus karakter (kijelölt kémiai elemek) és alsó digitális kódokat (szám jelzi a molekulában, atomok az adott típus) úgy találta, hogy egy molekulában tartalmaz 1 kénatomot (S), két hidrogénatom (H) és a 4. oxigénatom (O ). Azóta, ismertté vált, minőségi és mennyiségi összetétele a molekulában, azaz, a nyelv a kémiában leírt kénsav.

A szerkezeti képlet, mutatja grafikusan a kölcsönös az atomok elrendezése a molekulában, és a kémiai kötések közöttük (ezek általában jelöljük vonalak) tájékoztat, hogy a központ a molekula egy kénatomot tartalmaz, amely kettős kötéssel két oxigénatomot tartalmaz. A másik két oxigénatom, amelyek mindegyike kapcsolódik a hidrogénatom, a kénatom is egyszeres kötésekkel kapcsolódik.

tulajdonságok

Kénsav - színtelen vagy enyhén sárga, viszkózus folyadék, vízben oldódik valamennyi koncentrációnál. Ez egy erős ásványi savval. Acid erősen maró hatású a fémekre (koncentrált kölcsönhatásban van a vas, melegítés nélkül, és Passziválja) kőzetek, az állati szövetekben vagy egyéb anyagokat. Azt a nagy nedvszívó képesség, valamint határozott erős oxidálószer tulajdonságokkal. A hőmérséklet 10,4 ° C-sav megszilárdul. Amikor melegítjük 300 ° C-on közel 99% savat veszít kén-trioxid (SO3).

A tulajdonságai változnak attól függően, hogy a koncentrációja a vizes oldatban. Vannak közös nevek savas oldatokat. Híg sav van tekinthető 10%. Tölthető - 29-32%. Nél kisebb koncentrációban 75% (meghatározott ISO 2184) is nevezik a tornyot. Ha a koncentráció 98%, akkor ez lesz kénsavat bepároljuk. képlet (Chemical vagy strukturális) minden esetben változatlan marad.

Amikor feloldunk tömény kénsavban, kén-trioxid vagy óleummal képződik füstölgő kénsav, annak képlet írható fel: H2S2O7. Nettó sav (H2S2O7) egy szilárd anyagot, melynek olvadáspontja 36 ° C-on kénsavat hidratálási reakció felszabadulása jellemzi, hő nagy mennyiségben.

Híg savval reagáltatunk egy fém reakcióba amely mutat erős oxidálószer tulajdonságokkal. Ez visszaállítja a kénsav, alakított képletű tartalmazó anyagok csökkentett (4, 0 vagy -2) kénatom, lehet: SO2, S vagy H2S.

Ez reagál a nem-fémek, például szén vagy kén:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reagál nátrium-klorid:

H2SO4 + NaCl → NaHSO 4 + HCI

Jellemzője, hogy egy elektrofil szubsztitúciós reakció egy hidrogénatom kapcsolódik a benzolgyűrűhöz az aromás vegyület a -SO3H csoport.

vétel

1831-ben, a PIN-t szabadalmaztatott módszere, H2SO4, amely jelenleg a fő. Ma a legtöbb kénsav keletkezik ezzel a módszerrel. A felhasznált nyersanyagok szulfid ércet (általában vasból pirit FeS2), amely égett speciális kemencékben, ezáltal egy kalcinált gáz. Mivel a gáz hőmérséklete egyenlő 900 ° C-on, majd lehűtjük kénsav koncentrációja 70%. A gáz a ciklon és az elektrosztatikus porleválasztó van tisztítani a portól a mosótornyok savval koncentráció 40 és 10% katalizátor méreg (As2O5 és fluoratom), nedves elektrosztatikus leválasztók sav aeroszol. Ezután, a kalcinált gázt tartalmazó 9% kén-dioxid (SO2), szárítjuk és tápláljuk az érintkező berendezésben. Áthaladva 3 réteg vanádium katalizátor, SO2 oxidálódik SO3. Hogy feloldja a képződött kén-trioxid, tömény kénsavat alkalmazunk. Formula oldatot kén-trioxid (SO3) vízmentes kénsav H2S2O7. Ebben a formában oleum acéltartályokban átjuttatjuk a fogyasztó ahol hígítjuk a kívánt koncentrációra.

kérelem

Mivel a különböző kémiai tulajdonságok, H2SO4 széles körben alkalmazható. A termelés magát a savat, mint egy elektrolit egy ólom-savas akkumulátorok a gyártást a különböző tisztítószerek, az is fontos reaktáns a vegyiparban. Azt is használják a termelés: alkoholok, műanyagok, festékek, gumi, észter, ragasztók, robbanóanyagok, szappanok és detergensek, gyógyszeripar, a cellulóz- és papír, olaj.