Asidi ya sulfuri na athari nayo. Asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia: mali, athari

Asidi ya sulfuriki (H₂SO₄) ni mojawapo ya asidi kali ya dibasic.

Ikiwa tunazungumza juu ya mali ya mwili, asidi ya sulfuri inaonekana kama kioevu kikubwa, cha uwazi na kisicho na harufu. Kulingana na mkusanyiko, asidi ya sulfuri ina mali nyingi tofauti na matumizi:

  • usindikaji wa chuma;
  • usindikaji wa madini;
  • uzalishaji wa mbolea ya madini;
  • awali ya kemikali.

Historia ya ugunduzi wa asidi ya sulfuriki

Asidi ya sulfuriki ya mawasiliano ina mkusanyiko wa asilimia 92 hadi 94:

2SO₂ + O₂ = 2SO₂;

H₂O + SO₃ = H₂SO₄.

Mali ya kimwili na physicochemical ya asidi sulfuriki

H₂SO₄ huchanganyika na maji na SO₃ kwa viwango vyote.

Katika miyeyusho yenye maji, Н₂SO₄ huunda hydrates kama Н₂SO₄·nH₂O

Kiwango cha kuchemsha cha asidi ya sulfuri inategemea kiwango cha mkusanyiko wa suluhisho na hufikia kiwango cha juu katika mkusanyiko mkubwa zaidi ya asilimia 98.

Mchanganyiko wa Caustic oleamu ni suluhisho la SO₃ katika asidi ya sulfuriki.

Kadiri mkusanyiko wa trioksidi sulfuri katika oleamu unavyoongezeka, kiwango cha mchemko hupungua.

Kemikali mali ya asidi sulfuriki


Inapokanzwa, asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia ni wakala wa vioksidishaji wenye nguvu ambayo inaweza oxidize metali nyingi. Isipokuwa ni baadhi ya metali:

  • dhahabu (Au);
  • platinamu (Pt);
  • iridium (Ir);
  • rhodiamu (Rh);
  • tantalum (Ta).

Kwa kuongeza oksidi za metali, asidi ya sulfuriki iliyokolea inaweza kupunguzwa hadi H₂S, S na SO₂.

Metali inayotumika:

8Al + 15H₂SO₄(conc.) → 4Al₂(SO₄)₃ + 12H₂O + 3H₂S

Metali ya shughuli ya kati:

2Cr + 4 H₂SO₄(conc.)→ Cr₂(SO₄)₃ + 4 H₂O + S

Metali isiyo na kazi kidogo:

2Bi + 6H₂SO₄(conc.) → Bi₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 3SO₂

Iron haifanyi na asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia baridi kwa sababu imefunikwa na filamu ya oksidi. Utaratibu huu unaitwa shauku.

Mwitikio wa asidi ya sulfuriki na H₂O

Wakati H₂SO₄ inapochanganywa na maji, mchakato wa exothermic hutokea: kiasi kikubwa cha joto hutolewa kwamba ufumbuzi unaweza hata kuchemsha. Wakati wa kufanya majaribio ya kemikali, unapaswa kuongeza daima asidi kidogo ya sulfuriki kwa maji, na si kinyume chake.

Asidi ya sulfuri ni wakala wa dehydrogenating kali. Asidi ya sulfuriki iliyokolea huondoa maji kutoka kwa misombo mbalimbali. Mara nyingi hutumiwa kama desiccant.

Mmenyuko wa asidi ya sulfuriki na sukari

Uchoyo wa asidi ya salfa kwa maji unaweza kuonyeshwa katika jaribio la kawaida - kuchanganya H₂SO₄ iliyokolea na, ambayo ni mchanganyiko wa kikaboni (wanga). Ili kutoa maji kutoka kwa dutu, asidi ya sulfuriki huvunja molekuli.

Ili kufanya jaribio, ongeza matone machache ya maji kwenye sukari na uchanganya. Kisha kumwaga kwa makini asidi ya sulfuriki. Baada ya muda mfupi, mmenyuko wa ukatili unaweza kuzingatiwa na malezi ya makaa ya mawe na kutolewa kwa dioksidi ya sulfuri na.

Asidi ya sulfuri na mchemraba wa sukari:

Kumbuka kwamba kufanya kazi na asidi ya sulfuri ni hatari sana. Asidi ya sulfuriki ni dutu ya caustic ambayo huacha mara moja kuchoma kali kwenye ngozi.

utapata majaribio salama ya sukari unayoweza kufanya nyumbani.

Mmenyuko wa asidi ya sulfuriki na zinki

Mwitikio huu ni maarufu sana na ni mojawapo ya mbinu za kawaida za maabara za kuzalisha hidrojeni. Ikiwa CHEMBE za zinki zinaongezwa ili kupunguza asidi ya sulfuriki, chuma kitayeyuka na kutoa gesi:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂.

Mwitikio wa asidi ya sulfuriki pamoja na metali zilizo upande wa kushoto wa hidrojeni katika mfululizo wa shughuli:

Mimi + H₂SO₄(dil.) → chumvi + H₂

Mmenyuko wa asidi ya sulfuriki na ioni za bariamu

Mmenyuko wa ubora na chumvi zake ni majibu na ioni za bariamu. Inatumika sana katika uchanganuzi wa kiasi, haswa gravimetry:

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2HCl

ZnSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + ZnCl₂

Makini! Usijaribu kurudia majaribio haya mwenyewe!

Trioksidi ya sulfuri huonekana kama kioevu kisicho na rangi. Inaweza pia kuwepo kwa namna ya barafu, fuwele za nyuzi au gesi. Wakati trioksidi ya sulfuri inakabiliwa na hewa, moshi mweupe huanza kutolewa. Ni sehemu ya dutu inayofanya kazi kwa kemikali kama asidi ya sulfuriki iliyokolea. Ni kioevu wazi, isiyo na rangi, yenye mafuta na yenye fujo sana. Inatumika katika utengenezaji wa mbolea, vilipuzi, asidi zingine, katika tasnia ya petroli, na katika betri za risasi-asidi kwenye magari.

Asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia: mali

Asidi ya sulfuriki huyeyushwa sana katika maji, ina athari ya ulikaji kwenye metali na vitambaa, na huchoma kuni na vitu vingine vingi vya kikaboni inapogusana. Madhara mabaya ya kiafya kutokana na kuvuta pumzi yanaweza kutokea kutokana na kufichuliwa kwa muda mrefu na viwango vya chini vya dutu hii au mfiduo wa muda mfupi wa viwango vya juu.

Asidi ya sulfuriki iliyokolea hutumika kutengeneza mbolea na kemikali nyinginezo, katika kusafisha mafuta, katika uzalishaji wa chuma na chuma, na kwa madhumuni mengine mengi. Kwa sababu ina kiwango cha juu cha mchemko, inaweza kutumika kutoa asidi tete zaidi kutoka kwa chumvi zao. Asidi ya sulfuriki iliyokolea ina mali kali ya RISHAI. Wakati mwingine hutumiwa kama wakala wa kukausha ili kupunguza maji (kuondoa maji kwa kemikali) misombo mingi, kama vile wanga.

Athari za asidi ya sulfuri

Asidi ya sulfuriki iliyokolea humenyuka pamoja na sukari kwa njia isiyo ya kawaida, na kuacha nyuma brittle, spongy molekuli nyeusi ya kaboni. Mmenyuko sawa huzingatiwa wakati wa ngozi, selulosi na nyuzi nyingine za mimea na wanyama. Wakati asidi iliyojilimbikizia imechanganywa na maji, hutoa kiasi kikubwa cha joto, kutosha kusababisha kuchemsha papo hapo. Ili kuondokana, inapaswa kuongezwa polepole kwa maji baridi na kuchochea mara kwa mara ili kupunguza mkusanyiko wa joto. Asidi ya sulfuriki humenyuka na kioevu, na kutengeneza hydrates na mali iliyotamkwa.

sifa za kimwili

Kioevu kisicho na rangi na harufu katika suluhisho la diluted kina ladha ya siki. Asidi ya sulfuriki ni kali sana inapofunuliwa kwenye ngozi na tishu zote za mwili, na kusababisha kuchoma kali inapogusana moja kwa moja. Kwa fomu yake safi, H 2 SO4 sio conductor ya umeme, lakini hali inabadilika kinyume chake na kuongeza ya maji.

Baadhi ya mali ni kwamba uzito wa Masi ni 98.08. Kiwango cha kuchemsha ni nyuzi 327 Celsius, kiwango cha kuyeyuka ni -2 digrii Celsius. Asidi ya sulfuriki ni asidi kali ya madini na moja ya bidhaa kuu za tasnia ya kemikali kwa sababu ya matumizi yake makubwa ya kibiashara. Huundwa kiasili kutokana na uoksidishaji wa vifaa vya sulfidi kama vile sulfidi ya chuma.

Sifa za kemikali za asidi ya sulfuriki (H 2 SO4) zinaonyeshwa katika athari mbalimbali za kemikali:

  1. Wakati wa kuingiliana na alkali, mfululizo wa chumvi mbili huundwa, ikiwa ni pamoja na sulfates.
  2. Humenyuka pamoja na kaboni na bicarbonates kutengeneza chumvi na dioksidi kaboni (CO 2).
  3. Inathiri metali tofauti, kulingana na joto na kiwango cha dilution. Baridi na dilute hutoa hidrojeni, moto na kujilimbikizia hutoa uzalishaji wa SO 2.
  4. Suluhisho la H 2 SO4 (asidi ya sulfuriki iliyokolea) hutengana na kuwa trioksidi ya sulfuri (SO 3) na maji (H 2 O) inapochemshwa. Sifa za kemikali pia ni pamoja na jukumu la wakala wa oksidi kali.


Hatari ya moto

Asidi ya salfa hutumika sana kuwasha nyenzo zinazoweza kuwaka zilizotawanywa vizuri inapogusana. Inapokanzwa, gesi zenye sumu nyingi huanza kutolewa. Inalipuka na haiendani na idadi kubwa ya dutu. Kwa joto la juu na shinikizo, mabadiliko ya kemikali yenye fujo na deformation yanaweza kutokea. Huweza kuitikia kwa ukali maji na vimiminiko vingine, na kusababisha kumwagika.

Hatari kwa Afya

Asidi ya sulfuri huharibu tishu zote za mwili. Kuvuta pumzi ya mvuke kunaweza kusababisha uharibifu mkubwa wa mapafu. Uharibifu wa membrane ya mucous ya macho inaweza kusababisha upotezaji kamili wa maono. Kugusa ngozi kunaweza kusababisha necrosis kali. Hata matone machache yanaweza kusababisha kifo ikiwa asidi itapata ufikiaji wa trachea. Mfiduo wa muda mrefu unaweza kusababisha tracheobronchitis, stomatitis, conjunctivitis, gastritis. Uharibifu wa tumbo na peritonitis inaweza kutokea, ikifuatana na kuanguka kwa mzunguko wa damu. Asidi ya sulfuri ni caustic sana na inapaswa kushughulikiwa kwa uangalifu mkubwa. Ishara na dalili za kufichuliwa zinaweza kuwa kali na ni pamoja na kutokwa na machozi, kiu kali, ugumu wa kumeza, maumivu, mshtuko na kuchoma. Mara nyingi kutapika ni rangi ya kahawa iliyosagwa. Kuvuta pumzi kwa papo hapo kunaweza kusababisha kupiga chafya, kupiga kelele, kukojoa, laryngitis, upungufu wa kupumua, muwasho wa njia ya hewa na maumivu ya kifua. Kutokwa na damu kutoka kwa pua na ufizi, edema ya mapafu, bronchitis ya muda mrefu na pneumonia pia inaweza kutokea. Mfiduo wa ngozi unaweza kusababisha kuchoma kwa uchungu mkali na ugonjwa wa ngozi.

Första hjälpen

  1. Weka waathirika katika hewa safi. Wafanyakazi wa huduma za dharura wanapaswa kuepuka kuathiriwa na asidi ya sulfuriki.
  2. Tathmini ishara muhimu, ikiwa ni pamoja na mapigo na kiwango cha kupumua. Ikiwa pigo halijagunduliwa, fanya hatua za ufufuo kulingana na majeraha ya ziada yaliyopokelewa. Ikiwa kupumua ni ngumu, toa msaada wa kupumua.
  3. Ondoa nguo zilizochafuliwa haraka iwezekanavyo.
  4. Katika kesi ya kuwasiliana na macho, suuza na maji ya joto kwa angalau dakika 15 kwenye ngozi, safisha na sabuni na maji;
  5. Ikiwa unavuta mafusho yenye sumu, unapaswa suuza kinywa chako na maji mengi hupaswi kunywa au kushawishi kutapika mwenyewe;
  6. Kusafirisha wahasiriwa hadi kituo cha matibabu.

Tabia za kimwili

Asidi safi ya sulfuriki 100% (monohidrati) ni kioevu chenye mafuta kisicho na rangi ambacho huganda na kuwa misa ya fuwele ifikapo +10 °C. Asidi tendaji ya sulfuriki kawaida huwa na msongamano wa 1.84 g/cm 3 na ina takriban 95% H 2 SO 4. Inauma tu chini ya -20 °C.

Kiwango cha kuyeyuka cha monohydrate ni 10.37 ° C na joto la mchanganyiko wa 10.5 kJ / mol. Katika hali ya kawaida, ni kioevu cha viscous sana kilicho na dielectri ya juu sana (e = 100 saa 25 ° C). Utengano mdogo wa kielektroniki wa kielektroniki wa monohidrati unaendelea kwa sambamba katika pande mbili: [H 3 SO 4 + ]·[НSO 4 - ] = 2·10 -4 na [H 3 O + ]·[НS 2 О 7 - ] = 4 · 10 - 5 . Muundo wake wa ionic wa molekuli unaweza kuonyeshwa takriban na data ifuatayo (katika%):

H 2 SO 4 HSO 4 - H 3 SO 4 + H 3 O + HS 2 O 7 - H 2 S 2 O 7

99,50,180,140,090,050,04

Wakati wa kuongeza hata kiasi kidogo cha maji, utengano unakuwa mkubwa kulingana na mpango: H 2 O + H 2 SO 4<==>H 3 O + + HSO 4 -

Tabia za kemikali

H 2 SO 4 ni asidi kali ya dibasic.

H2SO4<-->H + + H SO 4 -<-->2H + + SO 4 2-

Hatua ya kwanza (kwa viwango vya wastani) husababisha kutengana kwa 100%:

K2 = ( ) / = 1.2 10-2

1) Mwingiliano na metali:

a) ongeza asidi ya sulfuriki huyeyusha metali tu kwenye safu ya voltage upande wa kushoto wa hidrojeni:

Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (diluted) --> Zn +2 SO 4 + H 2 O

b) kujilimbikizia H 2 +6 SO 4 - wakala wa oksidi kali; wakati wa kuingiliana na metali (isipokuwa Au, Pt) inaweza kupunguzwa hadi S +4 O 2, S 0 au H 2 S -2 (Fe, Al, Cr pia haifanyi bila joto - hupitishwa):

  • 2Ag 0 + 2H 2 +6 SO 4 --> Ag 2 +1 SO 4 + S +4 O 2 + 2H 2 O
  • 8Na 0 + 5H 2 +6 SO 4 --> 4Na 2 +1 SO 4 + H 2 S -2 + 4H 2 O
  • 2) iliyojilimbikizia H 2 S +6 O 4 humenyuka inapokanzwa na baadhi ya metali kwa sababu ya mali yake ya oksidi kali, na kugeuka kuwa misombo ya sulfuri ya hali ya chini ya oxidation (kwa mfano, S +4 O 2):

C 0 + 2H 2 S +6 O 4 (conc) --> C +4 O 2 + 2S +4 O 2 + 2H 2 O

S 0 + 2H 2 S +6 O 4 (conc) --> 3S +4 O 2 + 2H 2 O

  • 2P 0 + 5H 2 S +6 O 4 (conc) --> 5S +4 O 2 + 2H 3 P +5 O 4 + 2H 2 O
  • 3) na oksidi za kimsingi:

CuO + H 2 SO 4 --> CuSO4 + H2O

CuO + 2H + --> Cu 2+ + H 2 O

4) na hidroksidi:

H 2 SO 4 + 2NaOH --> Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H + + OH - --> H 2 O

H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 --> CuSO 4 + 2H 2 O

  • 2H + + Cu(OH) 2 --> Cu 2+ + 2H 2 O
  • 5) kubadilishana majibu na chumvi:

BaCl 2 + H 2 SO 4 --> BaSO 4 + 2HCl

Ba 2+ + SO 4 2- --> BaSO 4

Uundaji wa mvua nyeupe ya BaSO 4 (isiyo na asidi) hutumiwa kutambua asidi ya sulfuriki na sulfates mumunyifu.

MgCO 3 + H 2 SO 4 --> MgSO 4 +H 2 O + CO 2 H 2 CO 3

Monohidrati (asidi safi, 100% ya sulfuriki) ni kutengenezea ionizing ambayo ina asili ya asidi. Sulfate za metali nyingi huyeyuka vizuri ndani yake (kubadilika kuwa bisulfati), wakati chumvi za asidi zingine huyeyuka, kama sheria, tu ikiwa zinaweza kusuluhishwa (kubadilika kuwa bisulfati). Asidi ya nitriki hufanya kazi katika monohidrati kama msingi dhaifuHNO 3 + 2 H 2 SO 4<==>H 3 O + + NO 2 + + 2 HSO 4 - perkloric - kama asidi dhaifu sana H 2 SO 4 + HClO 4 = H 3 SO 4 + + ClO 4 - Fluorosulfoniki na asidi ya klorosulfonic ni asidi kali kwa kiasi fulani (HSO 3 F > HSO 3 Cl > HClO 4). Monohidrati huyeyusha vitu vingi vya kikaboni vyenye atomi na jozi za elektroni pekee (zinazo uwezo wa kuambatisha protoni). Baadhi yao wanaweza kisha kutengwa nyuma bila kubadilika kwa kupunguza tu suluhisho na maji. Monohidrati ina kiwango cha juu cha cryoscopic (6.12°) na wakati mwingine hutumiwa kama njia ya kubainisha uzani wa molekuli.

Iliyokolea H 2 SO 4 ni wakala wa vioksidishaji wenye nguvu, haswa inapokanzwa (kawaida hupunguzwa hadi SO 2). Kwa mfano, huongeza oksidi HI na HBr kwa sehemu (lakini si HCl) kwa halojeni zisizo na malipo. Metali nyingi pia hutiwa oksidi nayo - Cu, Hg, nk (wakati dhahabu na platinamu ni thabiti kwa heshima ya H 2 SO 4). Kwa hivyo mwingiliano na shaba hufuata equation:

Cu + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

Ikifanya kama wakala wa vioksidishaji, asidi ya sulfuriki kawaida hupunguzwa hadi SO 2 . Hata hivyo, kwa mawakala wa kupunguza nguvu zaidi inaweza kupunguzwa hadi S na hata H 2 S. Asidi ya sulfuriki iliyokolea humenyuka pamoja na sulfidi hidrojeni kulingana na mlinganyo:

H 2 SO 4 + H 2 S = 2H 2 O + SO 2 + S

Ikumbukwe kwamba pia hupunguzwa kwa sehemu na gesi ya hidrojeni na kwa hiyo haiwezi kutumika kwa kukausha kwake.

Mchele. 13.

Kufutwa kwa asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia katika maji kunafuatana na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha joto (na kupungua kidogo kwa kiasi cha jumla cha mfumo). Monohydrate karibu haifanyi sasa umeme. Kinyume chake, ufumbuzi wa maji ya asidi sulfuriki ni conductors nzuri. Kama inavyoonekana kwenye Mtini. 13, takriban 30% asidi ina conductivity ya juu ya umeme. Kiwango cha chini cha mkunjo kinalingana na hidrati yenye muundo H 2 SO 4 ·H 2 O.

Kutolewa kwa joto wakati wa kuyeyusha monohidrati katika maji ni (kulingana na mkusanyiko wa mwisho wa suluhisho) hadi 84 kJ/mol H 2 SO 4. Kinyume chake, kwa kuchanganya 66% ya asidi ya sulfuriki, kabla ya kupozwa hadi 0 ° C, na theluji (1: 1 kwa uzito), kupungua kwa joto hadi -37 ° C kunaweza kupatikana.

Mabadiliko katika msongamano wa miyeyusho yenye maji ya H 2 SO 4 na ukolezi wake (wt.%) imetolewa hapa chini:

Kama inavyoweza kuonekana kutoka kwa data hizi, uamuzi kwa msongamano wa mkusanyiko wa asidi ya sulfuriki zaidi ya 90 wt. % inakuwa si sahihi sana. Shinikizo la mvuke wa maji juu ya miyeyusho ya H 2 SO 4 ya viwango mbalimbali katika viwango tofauti vya joto inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 15. Asidi ya sulfuriki inaweza kufanya kazi kama desiccant mradi tu shinikizo la mvuke wa maji juu ya mmumunyo wake ni chini ya shinikizo lake la sehemu katika gesi inayokaushwa.

Mchele. 15.

Mchele. 16. Sehemu za kuchemsha juu ya suluhu za H 2 SO 4. H 2 SO 4 ufumbuzi.

Wakati ufumbuzi wa kuondokana na asidi ya sulfuriki huchemshwa, maji hutiwa kutoka humo, na kiwango cha kuchemsha kinaongezeka hadi 337 ° C, wakati 98.3% ya H 2 SO 4 huanza kufuta (Mchoro 16). Kinyume chake, anhidridi ya sulfuriki ya ziada huvukiza kutoka kwa ufumbuzi uliojilimbikizia zaidi. Mvuke wa asidi ya sulfuriki inayochemka ifikapo 337 °C hutenganishwa kwa kiasi kuwa H 2 O na SO 3, ambayo huungana tena inapopoa. Kiwango cha juu cha mchemko cha asidi ya sulfuriki huruhusu kutumika kutenganisha asidi tete kutoka kwa chumvi zao wakati wa joto (kwa mfano, HCl kutoka NaCl).

Risiti

Monohidrati inaweza kupatikana kwa kuangazia asidi ya sulfuriki iliyokolea katika -10 °C.

Uzalishaji wa asidi ya sulfuri.

  • Hatua ya 1. Tanuru ya kurusha pyrites.
  • 4FeS 2 + 11O 2 --> 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Mchakato ni tofauti:

  • 1) kusaga pyrite ya chuma (pyrite)
  • 2) njia ya "kitanda cha maji".
  • 3) 800 ° C; kuondolewa kwa joto la ziada
  • 4) kuongezeka kwa mkusanyiko wa oksijeni hewani
  • Hatua ya 2. Baada ya kusafisha, kukausha na kubadilishana joto, dioksidi ya sulfuri huingia kwenye kifaa cha mawasiliano, ambapo hutiwa oksidi kwenye anhidridi ya sulfuriki (450 ° C - 500 ° C; kichocheo V 2 O 5):
  • 2SO2 + O2
  • Hatua ya 3. Mnara wa kunyonya:

nSO 3 + H 2 SO 4 (conc) --> (H 2 SO 4 nSO 3) (oleum)

Maji hayawezi kutumika kwa sababu ya malezi ya ukungu. Nozzles za kauri na kanuni ya countercurrent hutumiwa.

Maombi.

Kumbuka! Asidi ya sulfuriki inapaswa kumwagika ndani ya maji kwa sehemu ndogo, na si kinyume chake. Vinginevyo, mmenyuko wa kemikali mkali unaweza kutokea, na kusababisha kuchoma kali.

Asidi ya sulfuri ni moja ya bidhaa kuu za tasnia ya kemikali. Inatumika kwa ajili ya uzalishaji wa mbolea za madini (superphosphate, sulfate ya amonia), asidi na chumvi mbalimbali, dawa na sabuni, rangi, nyuzi za bandia, na milipuko. Inatumika katika madini (mtengano wa ores, kwa mfano uranium), kwa ajili ya utakaso wa bidhaa za petroli, kama desiccant, nk.

Ni muhimu sana kwamba asidi ya sulfuriki yenye nguvu sana (zaidi ya 75%) haina athari kwa chuma. Hii inaruhusu kuhifadhiwa na kusafirishwa katika mizinga ya chuma. Kinyume chake, punguza H 2 SO 4 kwa urahisi kufuta chuma na kutolewa kwa hidrojeni. Sifa za oksidi sio tabia yake kabisa.

Asidi kali ya sulfuriki inachukua unyevu kwa nguvu na kwa hiyo mara nyingi hutumiwa kukausha gesi. Huondoa maji kutoka kwa vitu vingi vya kikaboni vyenye hidrojeni na oksijeni, ambayo hutumiwa mara nyingi katika teknolojia. Hii (pamoja na mali ya oxidizing ya H 2 SO 4 yenye nguvu) inahusishwa na athari yake ya uharibifu kwenye tishu za mimea na wanyama. Ikiwa asidi ya sulfuriki huingia kwa bahati mbaya kwenye ngozi au mavazi wakati unafanya kazi, unapaswa kuosha mara moja na maji mengi, kisha unyekeze eneo lililoathiriwa na suluhisho la amonia iliyopunguzwa na suuza tena na maji.

Tabia za asidi ya sulfuri

Asidi ya sulfuriki isiyo na maji (monohydrate) ni kioevu kikubwa cha mafuta ambacho huchanganyika na maji kwa uwiano wote, ikitoa kiasi kikubwa cha joto. Msongamano katika 0 °C ni 1.85 g/cm3. Inachemka kwa 296 °C na kuganda kwa -10 °C. Asidi ya sulfuriki inaitwa sio monohydrate tu, bali pia ufumbuzi wa maji yake (), pamoja na ufumbuzi wa trioksidi ya sulfuri katika monohydrate (), inayoitwa oleum. Oleum "moshi" hewani kwa sababu ya kuharibika kutoka kwayo. Asidi safi ya sulfuriki haina rangi, wakati asidi ya kiufundi ya sulfuriki ina rangi nyeusi na uchafu.

Sifa za kimwili za asidi ya sulfuriki, kama vile wiani, joto la fuwele, kiwango cha kuchemsha, hutegemea muundo wake. Katika Mtini. Mchoro wa 1 unaonyesha mchoro wa fuwele wa mfumo. Upeo ndani yake unalingana na muundo wa misombo au uwepo wa minima unaelezewa na ukweli kwamba joto la fuwele la mchanganyiko wa vitu viwili ni chini kuliko joto la fuwele la kila mmoja wao.

Mchele. 1

Asidi ya sulfuriki isiyo na maji 100% ina halijoto ya juu kiasi ya crystallization ya 10.7 °C. Ili kupunguza uwezekano wa kufungia kwa bidhaa ya kibiashara wakati wa usafirishaji na uhifadhi, mkusanyiko wa asidi ya sulfuriki ya kiufundi huchaguliwa ili kuwa na joto la chini la fuwele. Sekta hiyo inazalisha aina tatu za asidi ya sulfuriki ya kibiashara.

Asidi ya sulfuriki inafanya kazi sana. Inayeyusha oksidi za chuma na metali nyingi safi kwa joto la juu, huondoa asidi zingine zote kutoka kwa chumvi. Asidi ya sulfuriki huchanganyika hasa kwa pupa na maji kutokana na uwezo wake wa kutengeneza hidrati. Inachukua maji kutoka kwa asidi nyingine, kutoka kwa hidrati za fuwele za chumvi na hata derivatives ya oksijeni ya hidrokaboni, ambayo haina maji kama hayo, lakini hidrojeni na oksijeni katika mchanganyiko H: O = 2. mbao na tishu nyingine za mimea na wanyama zilizo na selulosi; wanga na sukari huharibiwa katika asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia; maji hufungana na asidi na kaboni iliyotawanywa vizuri tu inabaki kutoka kwa tishu. Katika asidi ya dilute, selulosi na wanga huvunja na kuunda sukari. Ikiwa asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia inagusana na ngozi ya binadamu, husababisha kuchoma.

Shughuli ya juu ya asidi ya sulfuriki, pamoja na gharama ya chini ya uzalishaji, ilitanguliza kiwango kikubwa na utofauti uliokithiri wa matumizi yake (Mchoro 2). Ni ngumu kupata tasnia ambayo asidi ya sulfuri au bidhaa zilizotengenezwa kutoka kwake hazikutumiwa kwa idadi tofauti.


Mchele. 2

Mtumiaji mkubwa wa asidi ya sulfuriki ni uzalishaji wa mbolea za madini: superphosphate, sulfate ya amonia, nk asidi nyingi (kwa mfano, fosforasi, asetiki, hidrokloric) na chumvi huzalishwa kwa kiasi kikubwa kwa kutumia asidi ya sulfuriki. Asidi ya sulfuriki hutumiwa sana katika uzalishaji wa metali zisizo na feri na adimu. Katika tasnia ya ufundi wa chuma, asidi ya sulfuri au chumvi zake hutumiwa kuokota bidhaa za chuma kabla ya uchoraji, tinning, plating ya nickel, chrome plating, nk. Kiasi kikubwa cha asidi ya sulfuriki hutumiwa katika kusafisha bidhaa za petroli. Uzalishaji wa idadi ya rangi (kwa vitambaa), varnish na rangi (kwa majengo na mashine), vitu vya dawa na baadhi ya plastiki pia inahusisha matumizi ya asidi ya sulfuriki. Kwa kutumia asidi ya sulfuriki, ethyl na alkoholi zingine, esta zingine, sabuni za syntetisk, na idadi ya dawa za kudhibiti wadudu wa kilimo na magugu hutolewa. Suluhisho la dilute la asidi ya sulfuri na chumvi zake hutumiwa katika utengenezaji wa rayon, katika tasnia ya nguo kwa ajili ya kutibu nyuzi au vitambaa kabla ya kupaka rangi, na pia katika tasnia zingine za mwanga. Katika tasnia ya chakula, asidi ya sulfuriki hutumiwa kutengeneza wanga, molasi na bidhaa zingine kadhaa. Usafiri hutumia betri za asidi ya sulfuriki. Asidi ya sulfuriki hutumiwa kwa kukausha gesi na kwa kuzingatia asidi. Hatimaye, asidi ya sulfuriki hutumiwa katika michakato ya nitration na katika uzalishaji wa vilipuzi vingi.

Tabia za kimwili na physico-kemikali

Oleum

Suluhisho la SO 3 katika asidi ya sulfuriki huitwa, huunda misombo miwili H 2 SO 4 ·SO 3 na H 2 SO 4 ·2SO 3. Oleum pia ina asidi ya pyrosulfuric, iliyopatikana kwa majibu:

H 2 SO 4 + SO 3 → H 2 S 2 O 7.

Kiwango cha mchemko cha miyeyusho yenye maji ya asidi ya sulfuriki huongezeka kwa kuongeza ukolezi wake na kufikia kiwango cha juu kwa maudhui ya 98.3% H 2 SO 4.

Mali ya ufumbuzi wa maji ya asidi sulfuriki na oleum
Maudhui % kwa uzito Msongamano 20 °C, g/cm³ Halijoto ya kuangazia fuwele, °C Kiwango cha mchemko, °C
H2SO4 SO 3 (bure)
10 - 1,0661 −5,5 102,0
20 - 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
100 - 1,8305 10,4 296,2
104,5 20 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
122,5 100 1,9203 16,8 44,7

Kiwango cha kuchemsha cha oleum hupungua kwa kuongezeka kwa maudhui ya SO3. Kadiri mkusanyiko wa miyeyusho yenye maji ya asidi ya sulfuriki unavyoongezeka, jumla ya shinikizo la mvuke juu ya miyeyusho hupungua na kufikia kiwango cha chini kwa maudhui ya 98.3% H 2 SO 4. Kwa kuongezeka kwa ukolezi wa SO 3 katika oleamu, jumla ya shinikizo la mvuke juu yake huongezeka. Shinikizo la mvuke juu ya miyeyusho ya maji ya asidi ya sulfuriki na oleamu inaweza kuhesabiwa kwa kutumia equation:

Lg uk(Pa) = A - B/ T + 2,126,

maadili ya coefficients A na B hutegemea mkusanyiko wa asidi sulfuriki. Mvuke juu ya ufumbuzi wa maji ya asidi ya sulfuriki huwa na mchanganyiko wa mvuke wa maji, H 2 SO 4 na SO 3, na muundo wa mvuke hutofautiana na muundo wa kioevu katika viwango vyote vya asidi ya sulfuriki, isipokuwa moja inayofanana.

Kwa kuongezeka kwa joto, kutengana kwa H 2 SO 4 ↔ H 2 O + SO 3 - huongezeka. Q, equation kwa utegemezi wa joto wa usawa wa mara kwa mara ln K p = 14.74965 - 6.71464ln(298/ T) - 8.10161 10 4 T² - 9643.04/ T- 9.4577 · 10 -3 T+ 2.19062 · 10 -6 T². Kwa shinikizo la kawaida, kiwango cha kujitenga ni: 10 -5 (373 K), 2.5 (473 K), 27.1 (573 K), 69.1 (673 K). Msongamano wa 100% ya asidi ya sulfuri inaweza kuamua na equation: d= 1.8517 - 1.1 · 10 -3 t+ 2 · 10 -6 t² g/cm³. Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa miyeyusho ya asidi ya sulfuriki, uwezo wao wa joto hupungua na kufikia kiwango cha chini zaidi kwa asidi ya sulfuriki 100%, uwezo wa joto wa oleamu huongezeka kwa kuongezeka kwa maudhui ya SO³;

Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko na joto la kupungua, conductivity ya mafuta λ inapungua: λ = 0.518 + 0.0016 t - (0,25 + t/1293) NA/100, wapi NA-mkusanyiko wa asidi ya sulfuriki, katika%. Oleum H 2 SO 4 ·SO 3 ina mnato wa juu na ongezeko la joto, η hupungua. Upinzani wa umeme wa asidi ya sulfuriki ni mdogo katika viwango vya 30 na 92% H2SO4 na upeo katika viwango vya 84 na 99.8% H2SO4. Kwa oleamu, kiwango cha chini ρ kiko katika mkusanyiko wa 10% SO 3. Kwa kuongezeka kwa joto, ρ ya asidi ya sulfuriki huongezeka. Dielectric mara kwa mara ya 100% asidi sulfuriki 101 (298.15 K), 122 (281.15 K); 6.12, 5.33; mgawo wa uenezi wa mvuke ya asidi ya sulfuriki katika hewa inatofautiana kulingana na joto; D= 1.67 · 10 -5 T 3/2 cm²/s.

Tabia za kemikali

Asidi ya sulfuri ni wakala wa vioksidishaji wenye nguvu, hasa wakati wa joto; huoksidisha HI na kwa sehemu HBr kuwa huru, hadi CO 2, - hadi SO 2, huoksidisha metali nyingi (, nk). Katika kesi hii, asidi ya sulfuriki hupunguzwa hadi SO 2, na kwa mawakala wenye nguvu zaidi ya kupunguza - hadi S na H 2 S. Iliyokolea H 2 SO 4 imepunguzwa kwa kiasi cha H 2. Kwa sababu ya hili, haiwezi kutumika kwa kukausha. Punguza H 2 SO 4 huingiliana na metali zote ziko katika mfululizo wa voltage ya electrochemical upande wa kushoto wa hidrojeni, ikitoa H 2 . Sifa za oksidi za dilute H 2 SO 4 hazina tabia. Asidi ya sulfuriki hutoa mfululizo wa chumvi mbili: kati - sulfates na tindikali - hydrosulfates, pamoja na esta. Peroxomonosulfur inayojulikana (au) H 2 SO 5; na peroxodisulfuric H 2 S 2 O 8 asidi.

Maombi

Asidi ya sulfuri hutumiwa:

  • Katika uzalishaji wa mbolea ya madini;
  • Kama elektroliti katika betri za risasi;
  • Ili kupata asidi mbalimbali za madini na chumvi,
  • Katika utengenezaji wa nyuzi za kemikali, dyes, vitu vya kutengeneza moshi na vilipuzi;
  • Katika sekta ya mafuta, chuma, nguo, ngozi na viwanda vingine.
  • Katika tasnia ya chakula hutumika kama ( E513).
  • Katika muundo wa kikaboni wa kikaboni katika athari:
    • upungufu wa maji mwilini (uzalishaji wa esta);
    • unyevu (