Серная кислота (H2SO4) представляет из себя вещество класса неорганических соединений. По внешнему виду – это маслянистая тяжелая жидкость, совершенно без цвета и запаха. Она способна кристаллизоваться при температуре 10,3 0С. Кристаллы серной кислоты похожи на лёд и имеют слоистую структуру. Молярная масса составляет примерно 98,08 г/моль.
Получение серной кислоты
Контактный и нитрозный – это самые основные методы промышленного получения серной кислоты. Контактный способ включает в себя наличие нескольких стадий процесса:
- получение диоксида серы с помощью обжига железного колчедана,
- сжигание серы или прокаливание гипса
- окисление вещества кислородом на ванадиевом катализаторе до момента образования триокисида серы
- поглощение триоксида концентрированной серной кислотой.
В нитрозном же способе все стадии совпадают, однако в роли окислителя выступает оксид азота(IV), а не кислород.
Различные сорта серы различают по концентрации и наличию примесных компонентов, однако большая часть производимой серной кислоты имеет концентрацию в 91-94% по массе.
Свойства серной кислоты
В состав молекулы серной кислоты входит два атома водорода, что дает нам право причислять ее к группе двухосновных кислот. Именно поэтому реактив в водном растворе диссоциирует ступенчато, образуя соли - гидросульфаты и сульфаты.
По структурным особенностям и аномалиям жидкая серная кислота – аналог воды.
Чаще всего в лабораторной практике используют достаточно концентрированную кислоту с ее долей в 98,3%. Ее температура кипения составляет 339 0С, а плотность 1,68 г/мл. Такая кислота (особенно в горячем виде) – это сильный окислитель. Продуктами её восстановления, в зависимости от условий, могут быть: сернистый газ, сероводород, сера или политионаты (политионовые кислоты).
Горячая концентрированная серная кислота непосредственно взаимодействует со всеми металлами и многими неметаллами, разбавленная - только с металлами, которые находятся в ряду активности до водорода. Серная кислота на холоде совершенно не реагирует с барием, железом и алюминием.
Токсическое действие серной кислоты
Данный химреагент - это очень едкое вещество. Кислота относится ко II классу опасности химических веществ. Вызывает тяжелые химические ожоги и поражает слизистые оболочки с кожей. Содержание серной кислоты в окружающем воздухе и в рабочей зоне (на различных химических и около химических производствах) строго нормируется и должно находится под контролем. К тому же вместе с выбросами химических и металлургических производств в атмосферу попадает аэрозоль серной кислоты. Капельки кислоты выпадают вместе с атмосферными осадками, вызывая серьезные нарушения в экосистеме (например, эрозия почв).
Применение серной кислоты
Заводы, производящие разнообразные минеральные удобрения, являются главным потребителем производимой серной кислоты. Она используется в такой отросли хозяйства, как производство взрывчатых веществ. Химическая (водоотнимающий агент при синтезе алкенов из спиртов), коксохимическая (очистка бензола и толуола), металлургическая (снятие окалины путем травления черных металлов), пищевая (добавка Е513), лакокрасочная и другие промышленности так же являются потребителями серной кислоты.