مشخصات فیزیکی
تاریخچه
اسید سولفوریک برای اولین بار توسط دانشمند ایرانی زکریای رازی در قرن نهم کشف گردید.اون این ماده را از طریق تقطیر خشک کانی هایی که شامل سولفات آهن (زاج سبز) و سولفات مس (کات کبود) بودند به دست آورد.بعد ها افراد دیگری مانند جان گلوبر ، جان روبک و جوزف گیلوساک روش های دیگری را برای تولید این ماده ارائه دادند.امروزه اسید سولفوریک در صنعت و تولید مواد شیمیایی مختلف کاربرد دارد بنابراین نیاز به روشی برای تولید بالا و مقرون به صرفه این ماده است.از واکنش SO[SUB]3[/SUB] با آب می توان اسید سولفوریک تولید کرد اما این روش به دلیل گرمازا بودن واکنش و وجود مشکلات در کنترل واکنش عملی نیست از این رو برای تولید این ماده از روش تماسی در مجاورت کاتالزور استفاده می شود.
تولید اسید سولفوریک
در روش تماسی برای جلوگیری از مسموم شدن کاتالیزور مورد استفاده و قابلیت استفاده مجدد از آن که باعث کم شدن هزینه ها می شود ابتدا باید سولفیت و هوا را خالص کرد.از واکنش گوگرد با اکسیژن SO[SUB]2[/SUB] حاصل می شود:
S[SUB](s)[/SUB]+O[SUB]2(g)[/SUB]—– >SO[SUB]3(g[/SUB]
در این مرحله در مجاورت کاتالیزور SO[SUB]3[/SUB] تشکیل می شود:
SO[SUB]2(g)[/SUB]+O[SUB]2(g)[/SUB]—– >2SO[SUB]3(g)
[/SUB]
این واکنش در دمای معمولی سرعت پایینی دارد به همین منظور واکنش را در محیطی با دمای ۴۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد انجام می دهند و برای واکنش از کاتالیزور وانادیم پنتوکسید (V[SUB]2[/SUB]O[SUB]5[/SUB]) استفاده می شود.
حال SO3 را به اسید سولفوریک غلیظ وارد می کنند که از این واکنش پیرو سولفوریک اسید بدست می آید:
H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4(l)[/SUB]+SO[SUB]3(g)[/SUB]—– >H[SUB]2[/SUB]S[SUB]2[/SUB]O[SUB]7(l)
[/SUB]
اگر به پیرو سولفوریک اسید مقدار مشخصی آب اضاف گردد اسید با غلظت مورد نظر حاصل می شود:
H[SUB]2[/SUB]S[SUB]2[/SUB]O[SUB]7(l)[/SUB]+H[SUB]2[/SUB]O[SUB](l)[/SUB]—– >[SUB]2[/SUB]H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4(l)[/SUB]
ویژگی های سولفوریک اسید:
سولفوریک اسید ، اسیدی معدنی و بسیار قوی است که به طور طبیعی در گازهای خارج شده از آتشفشان وجود دارد و با هر درصدی در آب حل می شود.واکنش آن با آب به شدت گرمازا است به همین دلیل باید از اضاف کردن یک باره ی آب به آن اجتناب کرد.اسید سولفوریک میل ترکیبی زیادی با آب دارد به طوری که در واکنش با سایر مواد هیدروژن و اکسیژن آن ها را با صورت آب جدا می کند
.
اسید سولفوریک خورنده است و قسمت عمده ای از باران اسیدی را تشکیل می دهد.قطرات آب به هنگام بارش با آلاینده های کارخانه ها و خودرو ها که در هوا معلق هستند واکنش می دهند و تولید اسید می کنند.
اسید سولفوریک با فلزات واکنش می دهد و هر چه دما بالاتر رود میزان این واکنش بیشتر خواهد شد اما بر روی جیوه و سرب تاثیری ندارد.اسید سولفوریک در لیست مواد خطرناک قرار گرفته است.
اسید سولفوریک دارای ویژگا های مهمی است که باعث با اهمیت شدن آن گردیده است.برخی از این ویژگی ها عبارتند از:
کاربرد های سولفوریک اسید:
| نام | اسید سولفوریک |
| فرمول شیمیایی | H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] |
| ظاهر | مایع شفاف ، بی رنگ و بی بو |
| وزن مولکولی | ۹۸ gr/mol |
| نقطه ذوب | ۱۰ درجه سانتیگراد |
| نقطه جوش | ۳۳۷ درجه سانتیگراد |
| دانسیته | ۱٫۸ gr/m[SUP]3[/SUP] |
اسید سولفوریک برای اولین بار توسط دانشمند ایرانی زکریای رازی در قرن نهم کشف گردید.اون این ماده را از طریق تقطیر خشک کانی هایی که شامل سولفات آهن (زاج سبز) و سولفات مس (کات کبود) بودند به دست آورد.بعد ها افراد دیگری مانند جان گلوبر ، جان روبک و جوزف گیلوساک روش های دیگری را برای تولید این ماده ارائه دادند.امروزه اسید سولفوریک در صنعت و تولید مواد شیمیایی مختلف کاربرد دارد بنابراین نیاز به روشی برای تولید بالا و مقرون به صرفه این ماده است.از واکنش SO[SUB]3[/SUB] با آب می توان اسید سولفوریک تولید کرد اما این روش به دلیل گرمازا بودن واکنش و وجود مشکلات در کنترل واکنش عملی نیست از این رو برای تولید این ماده از روش تماسی در مجاورت کاتالزور استفاده می شود.
تولید اسید سولفوریک
در روش تماسی برای جلوگیری از مسموم شدن کاتالیزور مورد استفاده و قابلیت استفاده مجدد از آن که باعث کم شدن هزینه ها می شود ابتدا باید سولفیت و هوا را خالص کرد.از واکنش گوگرد با اکسیژن SO[SUB]2[/SUB] حاصل می شود:
S[SUB](s)[/SUB]+O[SUB]2(g)[/SUB]—– >SO[SUB]3(g[/SUB]
در این مرحله در مجاورت کاتالیزور SO[SUB]3[/SUB] تشکیل می شود:
SO[SUB]2(g)[/SUB]+O[SUB]2(g)[/SUB]—– >2SO[SUB]3(g)
[/SUB]
این واکنش در دمای معمولی سرعت پایینی دارد به همین منظور واکنش را در محیطی با دمای ۴۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد انجام می دهند و برای واکنش از کاتالیزور وانادیم پنتوکسید (V[SUB]2[/SUB]O[SUB]5[/SUB]) استفاده می شود.
حال SO3 را به اسید سولفوریک غلیظ وارد می کنند که از این واکنش پیرو سولفوریک اسید بدست می آید:
H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4(l)[/SUB]+SO[SUB]3(g)[/SUB]—– >H[SUB]2[/SUB]S[SUB]2[/SUB]O[SUB]7(l)
[/SUB]
اگر به پیرو سولفوریک اسید مقدار مشخصی آب اضاف گردد اسید با غلظت مورد نظر حاصل می شود:
H[SUB]2[/SUB]S[SUB]2[/SUB]O[SUB]7(l)[/SUB]+H[SUB]2[/SUB]O[SUB](l)[/SUB]—– >[SUB]2[/SUB]H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4(l)[/SUB]
ویژگی های سولفوریک اسید:
سولفوریک اسید ، اسیدی معدنی و بسیار قوی است که به طور طبیعی در گازهای خارج شده از آتشفشان وجود دارد و با هر درصدی در آب حل می شود.واکنش آن با آب به شدت گرمازا است به همین دلیل باید از اضاف کردن یک باره ی آب به آن اجتناب کرد.اسید سولفوریک میل ترکیبی زیادی با آب دارد به طوری که در واکنش با سایر مواد هیدروژن و اکسیژن آن ها را با صورت آب جدا می کند
.
اسید سولفوریک خورنده است و قسمت عمده ای از باران اسیدی را تشکیل می دهد.قطرات آب به هنگام بارش با آلاینده های کارخانه ها و خودرو ها که در هوا معلق هستند واکنش می دهند و تولید اسید می کنند.
اسید سولفوریک با فلزات واکنش می دهد و هر چه دما بالاتر رود میزان این واکنش بیشتر خواهد شد اما بر روی جیوه و سرب تاثیری ندارد.اسید سولفوریک در لیست مواد خطرناک قرار گرفته است.
اسید سولفوریک دارای ویژگا های مهمی است که باعث با اهمیت شدن آن گردیده است.برخی از این ویژگی ها عبارتند از:
- عاملی خوب برای جذب آن
- هزینه پایین نگه داری و انتقال آن
- آمادگی برای تشکیل سولفات های آلی
- مطابقت با فرایند های اسیدی و خنثی سازی
- دارا بودن نقطه جوش بالا و در نتیجه امکار کار با آن در دماهای بالا
کاربرد های سولفوریک اسید:
- کاربرد در واکنش ها و فرایند های شیمیایی
- تولید کود های شیمیایی
- استخراج فلزات
- سنتز های شیمیایی
- تصفیه پساب ها
- فرایند های نیتروژن دار کردن
- تولید مواد منفجره مانند TNT و نیتروگلیسیرین
- به عنوان محلول الکترولیت در باطری های سربی وجود دارد