Žveplova kislina

Žveplova kislina
Žveplova kislina
So pogosti
Sistematično; ime	žveplova kislina
Tradicionalna imena	žveplova kislina; vitriol olje, oleum
Chem. formula	H 2 SO 4
Podgana. formula	H 2 SO 4
Fizične lastnosti
Država	tekočina
Molarna masa	98,078 ± 0,006 g/ mol
Gostota	1,8356 g / cm³
Dinamična viskoznost	21 mPa · s
Toplotne lastnosti
	Temperatura
• taljenje	10,38 °C
• vrenje	337 °C
Specifična toplota fuzije	10,73 J/kg
Tlak pare	0,001 ± 0,001 mm Hg
Kemijske lastnosti
Konstanta disociacije kisline	-3
	Topnost
• v vodi	zmeša
Optične lastnosti
Lomni količnik	1.397
Struktura
Dipolni trenutek	2,72 D
Razvrstitev
Reg. Številka CAS	7664-93-9
Pubchem	1118
Reg. Številka EINECS	231-639-5
NASMEŠKI	OS (O) (= O) = O
InChI	InChI = 1S / H2O4S / c1-5 (2,3) 4 / h (H2,1,2,3,4) QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N
Codex Alimentarius	E513
RTECS	WS5600000
ChEBI	26836
UN številka	1830
ChemSpider	1086
Varnost
Omejevanje koncentracije	1 mg / m³
LD 50	100 mg / kg
Toksičnost	Registrirani pripravki žveplove kisline spadajo v 2. razred nevarnosti za človeka in imajo splošno strupeno delovanje .
GHS piktogrami
NFPA 704	0 3 2 W; OX
	Podatki temeljijo na standardnih pogojih (25 °C, 100 kPa), razen če ni navedeno drugače.
	Predstavnostne datoteke na Wikimedia Commons

Žveplova kislina H ₂ S O ₄ je anorganska snov , močna dvobazična kislina, ki ustreza najvišjemu oksidacijskemu stanju žvepla (+6). V normalnih pogojih je koncentrirana žveplova kislina težka, oljnata tekočina, brez barve in vonja , z močno kislim "bakrenim" okusom. V tehnologiji se žveplova kislina imenuje njena mešanica z vodo in žveplovim anhidridom SO ₃ . Če je molsko razmerje SO ₃ : H ₂ O <1, potem je to vodna raztopina žveplove kisline, če> 1 - raztopina SO ₃ v žveplovi kislini ( oleum ). Strupeno v velikih odmerkih ^[4] .

ime

V 18. - 19. stoletju so v tovarnah vitriola izdelovali smodnik iz pirita (pirita) . Žveplovo kislino so takrat imenovali »vitriolovo olje« ^[5] ^[6] , od tod izvira tudi ime njenih soli (oziroma kristalnih hidratov) – vitriol .

Proizvodnja žveplove kisline

Industrijska (kontaktna) metoda

V industriji se žveplova kislina proizvaja z oksidacijo žveplovega dioksida (žveplov dioksid, ki nastane pri zgorevanju žvepla ali pirita) v trioksid (žveplov anhidrid), čemur sledi interakcija SO ₃ z vodo. Žveplova kislina, pridobljena s to metodo, se imenuje tudi kontaktna kislina (koncentracija 92-94%).

{\mathsf {2SO_{2}+O_{2}=2SO_{3}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {2SO_ {2} + O_ {2} = 2SO_ {3}}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {2SO_ {2} + O_ {2} = 2SO_ {3}}}}

{\mathsf {H_{2}O+SO_{3}=H_{2}SO_{4}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {H_ {2} O + SO_ {3} = H_ {2} SO_ {4}}}}

\ mathsf {H_2O + SO_3 = H_2SO_4}

Dušikov (stolpni) način

Prej so žveplovo kislino pridobivali izključno po dušikovi metodi v posebnih stolpih, kislino pa so imenovali stolpna kislina (koncentracija 75 %). Bistvo te metode je oksidacija žveplovega dioksida z dušikovim dioksidom v prisotnosti vode. Na ta način se je v času velikega smoga zgodila reakcija v zraku Londona .

{\mathsf {SO_{2}+NO_{2}+H_{2}O=H_{2}SO_{4}+NO\uparrow }}

{\ displaystyle {\ mathsf {SO_ {2} + NO_ {2} + H_ {2} O = H_ {2} SO_ {4} + NE \ uparrow}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {SO_ {2} + NO_ {2} + H_ {2} O = H_ {2} SO_ {4} + NE \ uparrow}}}

Fizikalne in fizikalno-kemijske lastnosti

Zelo močna kislina , pri 18 ^°C pK _a (1) = -2,8, pK _a (2) = 1,92 (K₂ 1,2 10 ^-2); dolžine vezi v molekuli S = O 0,143 nm, S — OH 0,154 nm, kot HOSOH 104 °, OSO 119 °; zavre in tvori azeotropno zmes (98,3 % H ₂ SO ₄ in 1,7 % H ₂ O z vreliščem 338,8 ^o C). Žveplova kislina, ki ustreza 100 % vsebnosti H ₂ SO ₄ , ima sestavo (%): H ₂ SO ₄ 99,5, HSO ₄ ^- - 0,18, H ₃ SO ₄ ⁺ - 0,14, H ₃ O ⁺ - 0,09, H ₂ S ₂ O ₇ , - 0,04, HS ₂ O ₇ ⁻ - 0,05. Meša se z vodo in SO ₃ v vseh razmerjih. V vodnih raztopinah žveplova kislina skoraj popolnoma disociira na H ₃ O ⁺ , HSO ₃ ⁺ in 2НSO₄ ^- . Tvori hidrate H ₂ SO ₄ · n H ₂ O, kjer je n = 1, 2, 3, 4 in 6,5.

Oleum

Raztopini žveplovega anhidrida SO ₃ v žveplovi kislini imenujemo oleum , tvorita dve spojini H ₂ SO ₄ · SO ₃ in H ₂ SO ₄ · 2 SO ₃ .

Oleum vsebuje tudi pirožveplove kisline, pridobljene z reakcijami:

{\mathsf {H_{2}SO_{4}+SO_{3}\rightarrow H_{2}S_{2}O_{7}}};

{\ displaystyle {\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + SO_ {3} \ rightarrow H_ {2} S_ {2} O_ {7}}};}

{\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + SO_ {3} \ rightarrow H_ {2} S_ {2} O_ {7}}};

sulfit

{\mathsf {H_{2}SO_{4}+2SO_{3}\rightarrow H_{2}S_{3}O_{10}}}.

{\ displaystyle {\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + 2SO_ {3} \ rightarrow H_ {2} S_ {3} O_ {10}}}.}

{\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + 2SO_ {3} \ rightarrow H_ {2} S_ {3} O _ {{10}}}}.

Vrelišče vodnih raztopin žveplove kisline narašča s povečanjem njene koncentracije in doseže maksimum pri vsebnosti 98,3 % H ₂ SO ₄ .

Lastnosti vodnih raztopin žveplove kisline in oleuma
Vsebnost % po masi		Gostota pri 20 ℃, g / cm³	Tališče , ℃	Vrelišče , ℃
H ₂ SO ₄	SO ₃ (brezplačno)	Gostota pri 20 ℃, g / cm³	Tališče , ℃	Vrelišče , ℃
10	-	1,0661	−5,5	102.0
dvajset	-	1.1394	−19,0	104.4
40	-	1,3028	−65.2	113.9
60	-	1,4983	−25,8	141.8
80	-	1,7272	−3,0	210.2
98	-	1,8365	0.1	332.4
sto	-	1,8305	10.4	296.2
104.5	dvajset	1,8968	−11,0	166.6
109	40	1,9611	33.3	100.6
113.5	60	2.0012	7.1	69.8
118,0	80	1,9947	16.9	55.0
122.5	sto	1,9203	16.8	44.7

Vrelišče oleuma se z naraščajočo vsebnostjo SO ₃ znižuje. S povečanjem koncentracije vodnih raztopin žveplove kisline se skupni parni tlak nad raztopinami zmanjša in pri vsebnosti 98,3 % H ₂ SO ₄ doseže minimum. S povečanjem koncentracije SO ₃ v oleumu se skupni parni tlak nad njim poveča. Parni tlak nad vodnimi raztopinami žveplove kisline in oleja lahko izračunamo z enačbo:

\lg p\ {=}\ {\rm {{A}\ {-}\ {B \over {\it {T}}}\ {+}\ 2{,}126{,}}}

{\ displaystyle \ lg p \ {=} \ {\ rm {{A} \ {-} \ {B \ čez {\ it {T}}} \ {+} \ 2 {,} 126 {,}}} }

\ lg p \ {{=}} \ {\ rm {{A} \ {{-}} \ {B \ čez {\ it {{T}}}} \ {{+}} \ 2 {,} 126 {,}}}

vrednosti koeficientov A in B so odvisne od koncentracije žveplove kisline. Para nad vodnimi raztopinami žveplove kisline je sestavljena iz zmesi vodne pare, H ₂ SO ₄ in SO ₃ , medtem ko se sestava hlapov razlikuje od sestave tekočine pri vseh koncentracijah žveplove kisline, razen pri ustrezni azeotropni zmesi .

Ko se temperatura dvigne, se disociacija poveča:

{\ce {H2SO4 <=> SO3 + H2O - Q}}

{\ displaystyle {\ ce {H2SO4 <=> SO3 + H2O - Q}}}

{\ displaystyle {\ ce {H2SO4 <=> SO3 + H2O - Q}}}

Enačba za temperaturno odvisnost ravnotežne konstante :

\ln {\it {K_{p}}}=14{,}74965-6{,}71464\ln {298 \over {\it {T}}}-8{,}10161\cdot 10^{4}{\it {{T^{2}}-{{\rm {9643{,}04}} \over {\it {T}}}-{\rm {9{,}4577\cdot 10^{-3}{\it {{T}+{\rm {2{,}19062\cdot 10^{-6}{\it {{T^{2}}.}}}}}}}}}}

{\ displaystyle \ ln {\ it {K_ {p}}} = 14 {,} 74965-6 {,} 71464 \ ln {298 \ čez {\ it {T}}} - 8 {,} 10161 \ cdot 10 ^ {4} {\ it {{T ^ {2}} - {{\ rm {9643 {,} 04}} \ čez {\ it {T}}} - {\ rm {9 {,} 4577 \ cdot 10 ^ {- 3} {\ it {{T} + {\ rm {2 {,} 19062 \ cdot 10 ^ {- 6} {\ it {{T ^ {2}}.}}}}}}} }}}}

\ ln {{\ it {{K_ {p}}}}} = 14 {,} 74965-6 {,} 71464 \ ln {298 \ čez {\ it {{T}}}} - 8 {,} 10161 \ cdot 10 ^ {4} {\ it {{T ^ {2}} - {{\ rm {9643 {,} 04}} \ čez {\ it {{T}}}} - {\ rm {9 { ,} 4577 \ cdot 10 ^ {{- 3}} {\ it {{T} + {\ rm {2 {,} 19062 \ cdot 10 ^ {{- 6}} {\ it {{T ^ {2} }.}}}}}}}}}}

Pri normalnem tlaku je stopnja disociacije: 10⁻⁵ (373 K), 2,5 (473 K), 27,1 (573 K), 69,1 (673 K).

Gostota 100% žveplove kisline se lahko določi z enačbo:

d=1{,}8517-1{,}1\cdot 10^{-3}t+2\cdot 10^{-6}t^{2}.

{\ displaystyle d = 1 {,} 8517-1 {,} 1 \ cdot 10 ^ {- 3} t + 2 \ cdot 10 ^ {- 6} t ^ {2}.}

{\ displaystyle d = 1 {,} 8517-1 {,} 1 \ cdot 10 ^ {- 3} t + 2 \ cdot 10 ^ {- 6} t ^ {2}.}

S povečanjem koncentracije raztopin žveplove kisline se njihova toplotna zmogljivost zmanjša in doseže minimum za 100 % žveplovo kislino, toplotna zmogljivost oleuma se poveča z naraščanjem vsebnosti SO ₃ .

S povečanjem koncentracije in znižanjem temperature se toplotna prevodnost λ zmanjša:

\lambda =0{,}518+0{,}0016t-(0{,}25+t/1293)\cdot C/100,

{\ displaystyle \ lambda = 0 {,} 518 + 0 {,} 0016t- (0 {,} 25 + t / 1293) \ cdot C / 100,}

{\ displaystyle \ lambda = 0 {,} 518 + 0 {,} 0016t- (0 {,} 25 + t / 1293) \ cdot C / 100,}

kjer je C koncentracija žveplove kisline, v %.

Oleum H ₂ SO ₄ · SO ₃ ima največjo viskoznost, z naraščanjem temperature η pada. Električna upornost žveplove kisline je minimalna pri koncentraciji SO ₃ in 92 % H ₂ SO ₄ ter največja pri koncentraciji 84 in 99,8 % H ₂ SO ₄ ^{[ vir ni določen 3580 dni ]} . Za oleum je najmanjši ρ pri koncentraciji 10 % SO ₃ . Ko se temperatura dvigne, se ρ žveplove kisline poveča. Dielektrična konstanta 100 % žveplove kisline 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); krioskopska konstanta 6,12, ebulioskopska konstanta 5,33; difuzijski koeficient hlapov žveplove kisline v zraku se spreminja s temperaturo; D = 1,67 · 10⁻⁵ T ^3/2 cm² / s.

Kemijske lastnosti

Žveplova kislina v koncentrirani obliki pri segrevanju je dokaj močan oksidant .

Oksidira HI in delno HBr v proste halogene .

{\mathsf {8HI+H_{2}SO_{4}=4I_{2}\downarrow +H_{2}S\uparrow +4H_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {8HI + H_ {2} SO_ {4} = 4I_ {2} \ downarrow + H_ {2} S \ uparrow + 4H_ {2} O}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {8HI + H_ {2} SO_ {4} = 4I_ {2} \ downarrow + H_ {2} S \ uparrow + 4H_ {2} O}}}

{\mathsf {2HBr+H_{2}SO_{4}=Br_{2}\downarrow +SO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {2HBr + H_ {2} SO_ {4} = Br_ {2} \ downarrow + SO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {2HBr + H_ {2} SO_ {4} = Br_ {2} \ downarrow + SO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}}

Ogljik do CO ₂ , žveplo do SO ₂ .

{\mathsf {C+2H_{2}SO_{4}=2SO_{2}\uparrow +CO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {C + 2H_ {2} SO_ {4} = 2SO_ {2} \ uparrow + CO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {C + 2H_ {2} SO_ {4} = 2SO_ {2} \ uparrow + CO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}}

{\mathsf {S+2H_{2}SO_{4}=3SO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {S + 2H_ {2} SO_ {4} = 3SO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {S + 2H_ {2} SO_ {4} = 3SO_ {2} \ uparrow + 2H_ {2} O}}}

Oksidira številne kovine (izjeme: Au , Pt , Ir , Rh , Ta ). V tem primeru se koncentrirana žveplova kislina reducira na SO ₂ , na primer ^[7] :

{\mathsf {Cu+2H_{2}SO_{4}=CuSO_{4}+2H_{2}O+SO_{2}\uparrow }}

{\ displaystyle {\ mathsf {Cu + 2H_ {2} SO_ {4} = CuSO_ {4} + 2H_ {2} O + SO_ {2} \ uparrow}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {Cu + 2H_ {2} SO_ {4} = CuSO_ {4} + 2H_ {2} O + SO_ {2} \ uparrow}}}

Na mrazu se v koncentrirani žveplovi kislini pasivizirajo Fe , Al , Cr , Co , Ni , Ba in reakcije ne potekajo.

Najmočnejši redukci reducirajo koncentrirano žveplovo kislino na S in H ₂ S. Koncentrirana žveplova kislina absorbira vodno paro, zato se uporablja za sušenje plinov, tekočin in trdnih snovi, na primer v eksikatorjih . Koncentrirano H ₂ SO _{4 pa} vodik delno reducira, zato ga ni mogoče uporabiti za sušenje. Z ločitvijo vode od organskih spojin in puščanjem črnega ogljika ( premog ) koncentrirana žveplova kislina vodi do zogleljenja lesa, sladkorja in drugih snovi ^[7] .

Razredčen H ₂ SO ₄ deluje z vsemi kovinami v elektrokemični seriji napetosti levo od vodika s svojim sproščanjem, na primer ^[7] :

{\mathsf {Fe+H_{2}SO_{4}=FeSO_{4}+H_{2}{\uparrow }}}

{\ displaystyle {\ mathsf {Fe + H_ {2} SO_ {4} = FeSO_ {4} + H_ {2} {\ uparrow}}}}

{\ mathsf {Fe + H_ {2} SO_ {4} = FeSO_ {4} + H_ {2} {\ uparrow}}}

Oksidacijske lastnosti niso značilne za razredčeno H ₂ SO ₄ . Žveplova kislina tvori dve vrsti soli : srednje sulfate in kisle hidrosulfate ter estre. Znane peroksomonožveplove (ali karo kisline ) H ₂ SO ₅ in peroksodižveplove H ₂ S ₂ O ₈ kisline.

{\mathsf {H_{2}SO_{4}+2NaOH=Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + 2NaOH = Na_ {2} SO_ {4} + 2H_ {2} O}}}

{\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + 2NaOH = Na_ {2} SO_ {4} + 2H_ {2} O}}

Žveplova kislina reagira tudi z bazičnimi oksidi, da nastane sulfat in voda:

{\mathsf {CuO+H_{2}SO_{4}=CuSO_{4}+H_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {CuO + H_ {2} SO_ {4} = CuSO_ {4} + H_ {2} O}}}

{\ mathsf {CuO + H_ {2} SO_ {4} = CuSO_ {4} + H_ {2} O}}

V kovinskopredelovalnih obratih se raztopina žveplove kisline uporablja za odstranjevanje plasti kovinskega oksida s površine kovinskih izdelkov, ki so med proizvodnim procesom izpostavljeni močnemu segrevanju. Torej se železov oksid odstrani s površine pločevine z delovanjem segrete raztopine žveplove kisline:

{\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}=Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {Fe_ {2} O_ {3} + 3H_ {2} SO_ {4} = Fe_ {2} (SO_ {4}) _ {3} + 3H_ {2} O}}}

{\ mathsf {Fe_ {2} O_ {3} + 3H_ {2} SO_ {4} = Fe_ {2} (SO_ {4}) _ {3} + 3H_ {2} O}}

Koncentriran H ₂ SO ₄ pretvori nekatere organske snovi v druge ogljikove spojine:

{\mathsf {HCOOH+H_{2}SO_{4}(k)=CO\uparrow +H_{2}SO_{4}\cdot nH_{2}O}}

{\ displaystyle {\ mathsf {HCOOH + H_ {2} SO_ {4} (k) = CO \ uparrow + H_ {2} SO_ {4} \ cdot nH_ {2} O}}}

{\ displaystyle {\ mathsf {HCOOH + H_ {2} SO_ {4} (k) = CO \ uparrow + H_ {2} SO_ {4} \ cdot nH_ {2} O}}}

Kvalitativna reakcija na žveplovo kislino in njene topne soli je njihova interakcija s topnimi barijevimi solmi, pri kateri nastane bela oborina barijevega sulfata , netopna v vodi in kislinah, na primer ^[8] :

{\mathsf {H_{2}SO_{4}+BaCl_{2}=BaSO_{4}{\downarrow }+2HCl}}

{\ displaystyle {\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + BaCl_ {2} = BaSO_ {4} {\ downarrow} + 2HCl}}}

{\ mathsf {H_ {2} SO_ {4} + BaCl_ {2} = BaSO_ {4} {\ downarrow} + 2HCl}}

Aplikacija

Žveplova kislina se prevaža po železnici v specializiranih cisternah

Cisterne za prevoz žveplove kisline, naložene na železniške perone , postaja Volkovskaya , St. Petersburg

Žveplova kislina se uporablja:

pri predelavi rud, zlasti pri pridobivanju redkih elementov, vključno z uranom , iridijem , cirkonijem , osmijem itd.;
pri proizvodnji mineralnih gnojil;
kot elektrolit v svinčenih baterijah;
za pridobivanje različnih mineralnih kislin in soli;
pri proizvodnji kemičnih vlaken, barvil, dima in eksplozivov;
v naftni, kovinskopredelovalni, tekstilni, usnjarski in drugih industrijah;
v živilski industriji - registriran kot aditiv za živila E513 ( emulgator );
v industrijski organski sintezi v reakcijah:
- dehidracija (pridobivanje dietil etra , estrov);
- hidratacija ( etanol iz etilena );
- sulfoniranje ( sintetični detergenti in vmesni proizvodi pri proizvodnji barvil);
- alkilacija (pridobivanje izooktana , polietilen glikola , kaprolaktama ) itd.;
- za rekuperacijo smol v filtrih pri proizvodnji destilirane vode.

Svetovna proizvodnja žveplove kisline je približno 200 milijonov ton na leto ^[9] . Največji porabnik žveplove kisline je proizvodnja mineralnih gnojil. P₂O₅ fosforjevih gnojil porabi 2,2-3,4-krat več po masi žveplove kisline, za (NH₄) ₂SO₄ žveplovo kislino pa 75 % mase porabljenega (NH4) ₂SO₄. Zato si prizadevajo graditi tovarne žveplove kisline v povezavi z obrati za proizvodnjo mineralnih gnojil.

Toksičen učinek

Žveplova kislina in oleum sta zelo jedki snovi . Vplivajo na vsa tkiva v telesu. Pri vdihavanju hlapov teh snovi povzročajo težave z dihanjem, kašelj , pogosto – laringitis , traheitis , bronhitis itd. Stik z visokimi koncentracijami kisline na očeh lahko privede do konjunktivitisa in popolne izgube vida . ^[10] Največja dovoljena koncentracija (MPC) hlapov žveplove kisline v zraku delovnega območja je 1 mg / m³, v atmosferskem zraku 0,3 mg / m³ (največ enkrat) in 0,1 mg / m³ (dnevno povprečje) . Osupljiva koncentracija hlapov žveplove kisline 0,008 mg / l ( izpostavljenost 60 min), smrtonosna 0,18 mg / l (60 min).

Серная кислота — токсичное вещество . В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 серная кислота является токсичным высокоопасным веществом ^[11] по воздействию на организм , 2-го класса опасности .

Аэрозоль серной кислоты может образовываться в атмосфере в результате выбросов химических и металлургических производств, содержащих оксиды S, и выпадать в виде кислотных дождей .

В РФ оборот серной кислоты концентрации 45 % и более — законодательно ограничен ^[12] .

Исторические сведения

Серная кислота известна с древности, встречаясь в природе в свободном виде, например, в виде озёр вблизи вулканов. Возможно, первое упоминание о кислых газах, получаемых при прокаливании квасцов или железного купороса «зеленого камня», встречается в сочинениях, приписываемых арабскому алхимику Джабир ибн Хайяну .

В IX веке персидский алхимик Ар-Рази , прокаливая смесь железного и медного купороса (FeSO ₄ •7H ₂ O и CuSO ₄ •5H ₂ O), также получил раствор серной кислоты. Этот способ усовершенствовал европейский алхимик Альберт Магнус , живший в XIII веке.

Схема получения серной кислоты из железного купороса — термическое разложение сульфата железа (II) с последующим охлаждением смеси ^[13]

Молекула серной кислоты по Дальтону

{\mathsf {2FeSO_{4}+7H_{2}O\xrightarrow {} Fe_{2}O_{3}+SO_{2}\uparrow +H_{2}O+O_{2}\uparrow }}

{\mathsf {2FeSO_{4}+7H_{2}O\xrightarrow {} Fe_{2}O_{3}+SO_{2}\uparrow +H_{2}O+O_{2}\uparrow }}

{\mathsf {2FeSO_{4}+7H_{2}O\xrightarrow {} Fe_{2}O_{3}+SO_{2}\uparrow +H_{2}O+O_{2}\uparrow }}

{\mathsf {2SO_{2}+2H_{2}O+O_{2}\rightleftarrows 2H_{2}SO_{4}}}

{\mathsf {2SO_{2}+2H_{2}O+O_{2}\rightleftarrows 2H_{2}SO_{4}}}

{\mathsf {2SO_{2}+2H_{2}O+O_{2}\rightleftarrows 2H_{2}SO_{4}}}

В трудах алхимика Валентина (XIII в) описывается способ получения серной кислоты путём поглощения водой газа ( серный ангидрид ), выделяющегося при сжигании смеси порошков серы и селитры . Впоследствии этот способ лег в основу т. н. «камерного» способа, осуществляемого в небольших камерах, облицованных свинцом, который не растворяется в серной кислоте. В СССР такой способ просуществовал вплоть до 1955 г.

Алхимикам XV века в известен был также способ получения серной кислоты из пирита — серного колчедана, более дешёвого и распространенного сырья, чем сера. Таким способом получали серную кислоту на протяжении 300 лет, небольшими количествами в стеклянных ретортах . Впоследствии, в связи с развитием катализа этот метод вытеснил камерный способ синтеза серной кислоты. В настоящее время серную кислоту получают каталитическим окислением (на V ₂ O ₅ ) оксида серы (IV) в оксид серы (VI), и последующим растворением оксида серы (VI) в 70 % серной кислоте с образованием олеума.

В России производство серной кислоты впервые было организовано в 1805 году под Москвой в Звенигородском уезде. В 1913 году Россия по производству серной кислоты занимала 13 место в мире. ^[14]

Дополнительные сведения

Мельчайшие капельки серной кислоты могут образовываться в средних и верхних слоях атмосферы в результате реакции водяного пара и вулканического пепла, содержащего большие количества серы . Получившаяся взвесь, из-за высокого альбедо облаков серной кислоты, затрудняет доступ солнечных лучей к поверхности планеты. Поэтому (а также в результате большого количества мельчайших частиц вулканического пепла в верхних слоях атмосферы, также затрудняющих доступ солнечному свету к планете) после особо сильных вулканических извержений могут произойти значительные изменения климата. Например, в результате извержения вулкана Ксудач ( Полуостров Камчатка , 1907 г.) повышенная концентрация пыли в атмосфере держалась около 2 лет, а характерные серебристые облака серной кислоты наблюдались даже в Париже ^[15] . Взрыв вулкана Пинатубо в 1991 году , отправивший в атмосферу 3⋅10 ⁷ тонн серы, привёл к тому, что 1992 и 1993 года были значительно холоднее, чем 1991 и 1994 ^[16] .

Стандарты

Кислота серная техническая ГОСТ 2184—77
Кислота серная аккумуляторная. Технические условия ГОСТ 667—73
Кислота серная особой чистоты. Технические условия ГОСТ 14262—78
Реактивы. Кислота серная. Технические условия ГОСТ 4204—77

Примечания

↑ Кислота серная техническая ГОСТ 2184—77
↑ Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology — ISBN 978-0-471-23896-6
↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0577.html
↑ name= https://docs.cntd.ru_Серная кислота
↑ Ушакова Н. Н., Фигурновский Н. А. Василий Михайлович Севергин: (1765—1826) / Ред. И. И. Шафрановский. М.: Наука, 1981. C. 59.
↑ См. также Каменное масло
↑ ¹ ² ³ Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 91. Химические свойства серной кислоты // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М. : Просвещение , 1987. — С. 209—211. — 240 с. — 1 630 000 экз.
↑ Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 92. Качественная реакция на серную кислоту и её соли // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М. : Просвещение , 1987. — С. 212. — 240 с. — 1 630 000 экз.
↑ Sulfuric acid (англ.) // «The Essential Chemical Industry — online»
↑ SULFURIC ACID | CAMEO Chemicals | NOAA (неопр.) . cameochemicals.noaa.gov. Дата обращения: 22 мая 2020.
↑ name= https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования
↑ Постановление Правительства Российской Федерации от 3 июня 2010 года № 398 (неопр.) (недоступная ссылка) . Дата обращения: 30 мая 2016. Архивировано 30 июня 2016 года.
↑ Эпштейн, 1979 , с. 40.
↑ Эпштейн, 1979 , с. 41.
↑ см. статью «Вулканы и климат» Архивная копия от 28 сентября 2007 на Wayback Machine (рус.)
↑ Русский архипелаг — Виновато ли человечество в глобальном изменении климата? Архивная копия от 1 декабря 2007 на Wayback Machine (рус.)

Литература

Портал «Химия»

Справочник сернокислотчика, под ред. К. М. Малина, 2 изд., М., 1971
Эпштейн Д. А. Общая химическая технология. — М. : Химия, 1979. — 312 с.

Ссылки

[ГОСТ-1] Кислота серная техническая ГОСТ 2184—77

[_810fca9e20ea91e1-2] Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology — ISBN 978-0-471-23896-6

[_28cc862148ff383d-3] ttp://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0577.html

[4] = https://docs.cntd.ru_Серная кислота

[5] Ушакова Н. Н., Фигурновский Н. А. Василий Михайлович Севергин: (1765—1826) / Ред. И. И. Шафрановский. М.: Наука, 1981. C. 59.

[6] См. также Каменное масло

[Uch-7] ¹ ² ³ Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 91. Химические свойства серной кислоты // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М. : Просвещение , 1987. — С. 209—211. — 240 с. — 1 630 000 экз.

[Uch_2-8] Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 92. Качественная реакция на серную кислоту и её соли // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М. : Просвещение , 1987. — С. 212. — 240 с. — 1 630 000 экз.

[9] Sulfuric acid (англ.) // «The Essential Chemical Industry — online»

[10] SULFURIC ACID | CAMEO Chemicals | NOAA (неопр.) . cameochemicals.noaa.gov. Дата обращения: 22 мая 2020.

[11] = https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования

[12] Постановление Правительства Российской Федерации от 3 июня 2010 года № 398 (неопр.) (недоступная ссылка) . Дата обращения: 30 мая 2016. Архивировано 30 июня 2016 года.

[_e7d99520b27f7058-13] Эпштейн, 1979 , с. 40.

[_e7d99520b27f7059-14] Эпштейн, 1979 , с. 41.

[15] см. статью «Вулканы и климат» Архивная копия от 28 сентября 2007 на Wayback Machine (рус.)

[16] Русский архипелаг — Виновато ли человечество в глобальном изменении климата? Архивная копия от 1 декабря 2007 на Wayback Machine (рус.)

[2]

[3]

[1]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

Словари и энциклопедии	Большая российская Брокгауза и Ефрона Britannica (онлайн) Universalis Настольный
Нормативный контроль	BNF : 12390469w GND : 4180424-7 LCCN : sh85130391 Microsoft : 2778199549 NDL : 00569903