Svovelsyre har et historisk navn:vitriololje. Studiet av syre begynte i eldgamle tider, i sine skrifter ble det beskrevet: den greske legen Dioscorides, den romerske naturforskeren Plinius den eldste, de islamske alkymistene Geber, Razi og Ibn Sina og andre. I Sumer var det en liste over vitriol, som ble klassifisert etter stoffets farge. I dag kombinerer ordet "vitriol" de krystallinske hydratene av sulfater av toverdige metaller.
På 1600-tallet var den tysk-nederlandske kjemikeren JohannGlauber oppnådde svovelsyre ved å forbrenne svovel med kaliumnitrat (KNO3) i nærvær av vanndamp. I 1736 brukte Joshua Ward (farmasøyt fra London) denne metoden i produksjonen. Denne tiden kan betraktes som et referansepunkt da svovelsyre begynte å bli frigitt i stor skala. Formelen (H2SO4) ble som vanlig antatt opprettet av den svenske kjemikeren Berzelius (1779–1848) litt senere.
Berzelius med alfabetiske tegn(angi kjemiske elementer) og lavere digitale indekser (angir antall atomer av en gitt art i et molekyl), ble det fastslått at ett molekyl inneholder 1 svovelatom (S), 2 hydrogenatomer (H) og 4 oksygenatomer (O). Siden den tid har den kvalitative og kvantitative sammensetningen av molekylet blitt kjent, det vil si svovelsyre er beskrevet på språket kjemi.
Strukturformel som vises i grafikki form av gjensidig arrangement av atomer i molekylet og kjemiske bindinger mellom dem (de er vanligvis betegnet med linjer), informerer om at i sentrum av molekylet er det et svovelatom, som er forbundet med dobbeltbindinger med to oksygenatomer. Med de to andre oksygenatomer, som hvert hydrogenatom er bundet til, er det samme svovelatomet forbundet med enkeltbindinger.
egenskaper
Svovelsyre - svakt gulaktig ellerfargeløs, tyktflytende væske, oppløselig i vann i enhver konsentrasjon. Det er en sterk mineralsyre. Syre er svært aggressiv mot metaller (konsentrert samvirker ikke med jern uten oppvarming, men passiverer det), bergarter, dyrevev eller andre materialer. Det er preget av høy hygroskopisitet og uttalte egenskaper for et sterkt oksidasjonsmiddel. Ved en temperatur på 10,4 ° C stivner syren. Ved oppvarming til 300 ° C mister nesten 99% av syren svovelsyreanhydrid (SO3).
Egenskapene varierer avhengig avkonsentrasjonen av den vandige oppløsningen. Det er vanlige navn på syreoppløsninger. Fortynnet syre regnes som opptil 10%. Oppladbar - fra 29 til 32%. I en konsentrasjon på under 75% (som etablert i GOST 2184), kalles det et tårn. Hvis konsentrasjonen er 98%, vil den være konsentrert svovelsyre. formel (kjemisk eller strukturell) forblir uendret.
Når den er oppløst i svovelsyrekonsentrert svovelsyreanhydrid danner oleum eller røkende svovelsyre, dens formel kan skrives som følger: H2S2O7. Ren syre (H2S207) er et fast stoff med et smeltepunkt på 36 ° C. Hydratiseringsreaksjonene av svovelsyre er karakterisert ved frigjøring av varme i store mengder.
Den fortynnede syre reagerer medsom reagerer med, viser egenskapene til et sterkt oksidasjonsmiddel. I dette tilfellet gjenopprettes svovelsyre, formelen for de dannede substansene som inneholder det reduserte (opp til +4, 0 eller -2) svovelatomet kan være: SO2, S eller H2S.
Reagerer med ikke-metaller, for eksempel karbon eller svovel:
2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O
2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O
Reagerer med natriumklorid:
H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl
Det er preget av reaksjonen ved elektrofil substitusjon av et hydrogenatom festet til benzenringen av en aromatisk forbindelse med en -SO3H-gruppe.
mottak
I 1831 ble kontaktmetoden patentert.produserer H2SO4, som for øyeblikket er den viktigste. I dag produseres mest svovelsyre ved bruk av denne metoden. Sulfidmalm (vanligvis jernpyritt FeS2) brukes som råstoff, som kalsineres i spesielle ovner, og kalsinert gass dannes. Siden gasstemperaturen er 900 ° C, avkjøles den med svovelsyre med en konsentrasjon på 70%. Deretter blir gassen i syklonen og den elektrostatiske presipitatoren renset for støv, i vasketårnene med syre med en konsentrasjon på 40 og 10% katalytiske giftstoffer (As2O5 og fluor), og syre-aerosolen på våte elektrostatiske presipitatorer. Deretter tørkes en kalsineringsgass som inneholder 9% svoveldioksyd (SO2) og tilføres til kontaktapparatet. Etter å ha passert gjennom 3 lag med en vanadiumkatalysator, oksideres SO2 til SO3. Konsentrert svovelsyre brukes til å oppløse det resulterende svovelsyreanhydrid. Formelen for en løsning av svovelsyreanhydrid (SO3) i vannfri svovelsyre er H2S207. I denne formen transporteres oleum i ståltanker til forbrukeren, hvor den fortynnes til ønsket konsentrasjon.
søknad
På grunn av forskjellige kjemiske egenskaper, H2SO4har et bredt spekter av applikasjoner. I produksjonen av syre i seg selv, som en elektrolytt i bly-syre-batterier, for produksjon av forskjellige rengjøringsprodukter, er det også et viktig reagens i den kjemiske industrien. Det brukes også til fremstilling av: alkoholer, plast, fargestoffer, gummi, eter, lim, eksplosiver, såper og vaskemidler, farmasøytiske midler, papirmasse og papir, petroleumsprodukter.
