科学

硫酸

—

by

科学・クリック
in

硫酸は無色の濃厚な液体 (1.84 g/mL) で、粘稠で有毒、腐食性があり、沸点が海面で 338 ℃ であるため、実質的に不揮発性です。

この無機酸は硫酸水素水溶液であり、その式は次のとおりである。この溶液には質量で約 98% の硫酸塩が含まれており、ほぼ純粋であることを意味します。

硫酸 化学

Fórmulas químicas do ácido sulfúrico

しかし、この酸は濃縮された形で販売されているため、産業界や研究室がこの濃度でこの酸を扱うことはほとんどなく、希釈する必要があります。つまり、この場合は水である溶媒の量を増やす必要があります。硫酸は水に非常に溶けますが、混合を誤ると水が硫酸と激しく反応し、重傷や火傷につながるため、このプロセスは細心の注意を払って行う必要があります。

これを防ぐために、化学者またはその他の実験専門家は、放出された蒸気や有毒ガスを吸収する装置であるドラフト内でこの希釈を実行する必要があります。個人用保護具を使用し、非常にゆっくりと酸を水に加えなければなりません。その逆は決してしないでください。

Deve-se colocar o ácido sobre a água no momento da diluição

この酸は、糖、デンプン、セルロースに対して酸化作用、主に脱水作用を及ぼすため、非常に危険です。たとえば、普通の砂糖（スクロース）に硫酸を加えると、素晴らしい反応が見られます。細かくて小さな白い結晶から、黒くて硬い物質（石炭）が成長し始めます。これは次の反応で示されます。

C 12 H 22 O 11 + H 2 SO 4(aq) → 12 C (s) + 11 H 2 O (v)
砂糖酸石炭蒸気
一般的な水の硫黄

したがって、硫酸は生物の組織を腐食する作用があり、炭化することで火傷や皮膚の黒点を引き起こします。

硫酸は工業的に非常に重要であり、いくつかのプロセスで使用されます。経済的に重要なため、その消費量は国の発展レベルを示すことがよくあります。米国では最も多く生産されている化学物質であり、年間 40,000 トン以上の需要があります。

Ácido sulfúrico com concentração de 96%, usado em laboratório

その応用例には次のようなものがあります。

  • 以下の生産において：

– 過リン酸塩や硫酸アンモニウムなどの肥料。

硫酸 化学

– 紙;

– 染料;

-レーヨン繊維;

-薬;

-塗料;

– 殺虫剤;

– 爆発物。

  • 他の酸の製造において。
  • 石油化学産業における石油精製。
  • 車のバッテリー（鉛蓄電池）内。

Aplicações do ácido sulfúrico em fertilizantes, bateria, papel e refino de petróleo

その工業生産は3 つの段階で行われます。

１ｓｔ）二酸化硫黄（ＳＯ ２（ｇ） ）を取得する。

粉砕され、ふるいにかけられ、水と混合された黄鉄鉱は焙焼炉に入れられ、反応に従って熱風を連続的に通過させて硫化物を燃焼させます。

硫酸 化学

4 FeS 2(s) + 11 O 2(g) → 2 Fe 2 O 3(s) + 8 SO 2(g)

SO 2(g) は、地下鉱床から採取された硫黄、硫化亜鉛、硫酸カルシウムからも得られます。

1 S 8(s) + 8 O 2(g) → 8 SO 2(g)

2 ZnS (s) + 3 O 2 (g) → 2 ZnO (s) + 2 SO 2 (g)

CaSO 4(s) + C (s) → CaO (s) +CO (g) + SO 2(g)

2 番目) 二酸化硫黄は三酸化硫黄 (SO 3(g) ) に変換されます。

接触法が使用され、微粉末状の固体触媒が使用され、通常、白金または五酸化二バナジウムが使用される。起こる反応は以下のように表されます。

2 SO 2(g) + 1 O 2(g) → 2 SO 3(g) + 22.6 kcal/mol

この方法は濃度80%以上の硫酸を製造する場合に有効です。

3rd) 三酸化硫黄と水の反応による硫酸の生成:

1 SO 3(g) + 1 H 2 O (ℓ) → 1 H 2 SO 4(aq) + 34.3 kcal