Серная кислота в словарях и энциклопедиях
см. Сера как химический элемент, Камерное производство, Купоросное масло, Нордгаузенская серная кислота и Серный ангидрид.
H2SO4, сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. В технике С. к. называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом. Если молярное отношение SO3: Н2О меньше 1, то это водный раствор С. к., если больше 1, — раствор SO3 в С. к.
Физические и химические свойства. 100%-ная H2SO4 (моногидрат, SO3․H2O) кристаллизуется при 10,45 °С; tkип 296,2 °С; плотность 1,9203 г/см3; теплоёмкость 1,62 дж/г(К.H2SO4 смешивается с Н2О и SO3 в любых соотношениях, образуя соединения:
H2SO4․4H2O (tпл — 28,36°С),
H2SO4․3H2O (tпл — 36,31°С),
H2SO4․2H2O (tпл — 39,60°С),
H2SO4․H2O (tпл — 8,48 °С),
H2SO4․SO3 (H2S2O7 — двусерная или пиросерная кислота, tпл 35,15 °С), H2SO․2SO3 (H2S3O10 — трисерная кислота, tпл 1,20 °C). При нагревании и кипении водных растворов С. к., содержащих до 70% H2SO4, в паровую фазу выделяются только пары воды. Над более концентрированными растворами появляются и пары С. к. Раствор 98,3%-ной H2SO4 (Азеотропная смесь) при кипении (336,5 °С) перегоняется полностью. С. к., содержащая свыше 98,3% H2SO4, при нагревании выделяет пары SO3.
Концентрированная С. к. — сильный окислитель. Она окисляет HI и НВг до свободных галогенов; при нагревании окисляет все металлы, кроме Au и платиновых металлов (за исключением Pd). На холоде концентрированная С. к. пассивирует многие металлы, в том числе РЬ, Cr, Ni, сталь, чугун. Разбавленная С. к. реагирует со всеми металлами (кроме РЬ), предшествующими водороду в ряду напряжении (См. Ряд напряжений), например: Zn + H2SO4= ZnSO4 + Н2.
Как сильная кислота С. к. вытесняет более слабые кислоты из их солей, например борную кислоту из буры:
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O = Na2SO4 + 4H2BO3, а при нагревании вытесняет более летучие кислоты, например:
NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3.
С. к. отнимает химически связанную воду от органических соединений, содержащих гидроксильные группы — ОН. Дегидратация этилового спирта (См. Этиловый спирт) в присутствии концентрированной С. к. приводит к получению Этилена или диэтилового эфира. Обугливание сахара, целлюлозы, крахмала и др. углеводов при контакте с С. к. объясняется также их обезвоживанием. Как двухосновная, С. к. образует два типа солей: Сульфаты и гидросульфаты.
Получение. Первые описания получения «купоросного масла» (т. е. концентрированной С. к.) дали итальянский учёный В. Бирингуччо в 1540 и немецкий алхимик, чьи труды были опубликованы под именем Василия Валентина в конце 16 — начале17 вв. В 1690 французские химики Н. Лемери и Н. Лефевр положили начало первому промышленному способу получения С. к., реализованному в Англии в 1740. По этому методу смесь серы и селитры сжигалась в ковше, подвешенном в стеклянном баллоне, содержавшем некоторое количество воды. Выделявшийся SO3 реагировал с водой, образуя С. к. В 1746 Дж. Робек в Бирмингеме заменил стеклянные баллоны камерами из листового свинца и положил начало камерному производству С. к. Непрерывное совершенствование процесса получения С. к. в Великобритании и Франции привело к появлению (1908) первой башенной системы. В СССР первая башенная установка была пущена в 1926 на Полевском металлургическом заводе (Урал).
Сырьём для получения С. к. могут служить: сера, серный колчедан FeS2, отходящие газы печей окислительного обжига сульфидных руд Си, РЬ, Zn и других металлов, содержащие SO2. В СССР основное количество С. к. получают из серного колчедана. Сжигают FeS2 в печах, где он находится в состоянии кипящего слоя (См. Кипящий слой). Это достигается быстрым продуванием воздуха через слой тонко измельченного колчедана. Получаемая газовая смесь содержит SO2, O2, N2, примеси SO3, паров Н2О, As2O3, SiO2 и др. и несёт много огарковой пыли, от которой газы очищаются в электрофильтрах.
С. к. получают из SO2 двумя способами: нитрозным (башенным) и контактным. Переработка SO2 в С. к. по нитрозному способу осуществляется в продукционных башнях — цилиндрических резервуарах (высотой 15 м и более), заполненных насадкой из керамических колец. Сверху, навстречу газовому потоку разбрызгивается «нитроза» — разбавленная С. к., содержащая нитрозилсерную кислоту NOOSO3H, получаемую по реакции:
N2O3 + 2H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.
Окисление SO2 окислами азота происходит в растворе после его абсорбции нитрозой. Водою нитроза гидролизуется:
NOOSO3H + H2O = H2SO4 + HNO2.
Сернистый газ, поступивший в башни, с водой образует сернистую кислоту: SO2 + H2O = H2SO3.
Взаимодействие HNO2 и H2SO3 приводит к получению С. к.:
2 HNO2 + H2SO3 = H2SO4 + 2 NO + H2O.
Выделяющаяся NO превращается в окислительной башне в N2O3 (точнее в смесь NO + NO2). Оттуда газы поступают в поглотительные башни, где навстречу им сверху подаётся С. к. Образуется нитроза, которую перекачивают в продукционные башни. Т. о. осуществляется непрерывность производства и круговорот окислов азота. Неизбежные потери их с выхлопными газами восполняются добавлением HNO3.
С. к., получаемая нитрозным способом, имеет недостаточно высокую концентрацию и содержит вредные примеси (например, As). Её производство сопровождается выбросом в атмосферу окислов азота («лисий хвост», названный так по цвету NO2).
Принцип контактного способа производства С. к. был открыт в 1831 П. Филипсом (Великобритания). Первым катализатором была платина. В конце 19 — начале 20 вв. было открыто ускорение окисления SO2 в SO3 ванадиевым ангидридом V2O5. Особенно большую роль в изучении действия ванадиевых катализаторов и их подборе сыграли исследования советских учёных А. Е. Ададурова, Г. К. Борескова, Ф. Н. Юшкевича и др. Современные сернокислотные заводы строят для работы по контактному методу. В качестве основы катализатора применяются окислы ванадия с добавками SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO в различных соотношениях. Все ванадиевые контактные массы проявляют свою активность только при температуре не ниже Серная кислота420 °С. В контактном аппарате газ проходит обычно 4 или 5 слоев контактной массы. В производстве С. к. контактным способом обжиговый газ предварительно очищают от примесей, отравляющих катализатор. As, Se и остатки пыли удаляют в промывных башнях, орошаемых С. к. От тумана H2SO4 (образующейся из присутствующих в газовой смеси SO3 и H2O) освобождают в мокрых электрофильтрах. Пары H2O поглощаются концентрированной С. к. в сушильных башнях. Затем смесь SO2 с воздухом проходит через катализатор (контактную массу) и окисляется до SO3:
SO2 + 1/2O2 = SO3.
Серный ангидрид далее поглощается водой, содержащейся в разбавленной H2SO4:
SO3 + H2O = H2SO4.
В зависимости от количества воды, поступившей в процесс, получается раствор С. к. в воде или Олеум.
В 1973 объём производства С. к. (в моногидрате) составлял (млн. т): СССР — 14,9, США — 28,7, Япония — 7,1, ФРГ — 5,5, Франция — 4,4, Великобритания — 3,9, Италия — 3,0, Польша — 2,9, Чехословакия — 1,2, ГДР — 1,1, Югославия — 0,9.
Применение. С. к. — один из важнейших продуктов основной химической промышленности. Для технических целей выпускаются следующие сорта С. к.: башенная (не менее 75% H2SO4), купоросное масло (не менее 92,5%) и олеум, или дымящая С. к. (раствор 18,5—20% SO3 в H2SO4), а также особо чистая аккумуляторная С. к. (92—94%; разбавленная водой до 26—31% служит электролитом в свинцовых Аккумуляторах). Кроме того, производится реактивная С. к. (92—94%), получаемая контактным способом в аппаратуре из кварца или Pt. Крепость С. к. определяют по её плотности, измеряемой ареометром. Большая часть вырабатываемой башенной С. к. расходуется на изготовление минеральных удобрений. На свойстве вытеснять кислоты из их солей основано применение С. к. в производстве фосфорной, соляной, борной, плавиковой и др. кислот. Концентрированная С. к. служит для очистки нефтепродуктов от сернистых и непредельных органических соединений. Разбавленная С. к. применяется для удаления окалины с проволоки и листов перед лужением и оцинкованием, для травления металлических поверхностей перед покрытием хромом, никелем, медью и др. Она используется в металлургии — с её помощью разлагают комплексные руды (в частности, урановые). В органическом синтезе концентрированная С. к. — необходимый компонент нитрующих смесей (См. Нитрующая смесь) и сульфирующее средство при получении многих красителей и лекарственных веществ. Благодаря высокой гигроскопичности С. к. применяется для осушки газов, для концентрирования азотной кислоты.
Техника безопасности. В производстве С. к. опасность представляют ядовитые газы (SO2 и NO2), а также пары SO3 и H2SO4. Поэтому обязательны хорошая вентиляция, полная герметизация аппаратуры. С. к. вызывает на коже тяжёлые ожоги, вследствие чего обращение с ней требует крайней осторожности и защитных приспособлений (очки, резиновые перчатки, фартуки, сапоги). При разбавлении надо лить С. к. в воду тонкой струей при перемешивании. Приливание же воды к С. к. вызывает разбрызгивание (вследствие большого выделения тепла).
Лит.: Справочник сернокислотчика, под ред. Малина К. М., 2 изд., М., 1971; Малин К. М., Аркин Н. Л., Боресков Г. К., Слинько М. Г., Технология серной кислоты, М., 1950; Боресков Г. К., Катализ в производстве серной кислоты, М. — Л., 1954; Амелин А. Г., Яшке Е. В., Производство серной кислоты, М., 1974; Лукьянов П. М., Краткая история химической промышленности СССР, М., 1959.
И. К. Малина.
СЕРНАЯ КИСЛОТА - H2SO4, сильная двухосновная кислота. Безводная серная кислота - бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,9203 г/см³
, tпл 10,3 .С, tкип 296,2 .С. С водой смешивается во всех отношениях. Концентрированная серная кислота реагирует почти со всеми металлами, образуя соли - сульфаты. Серную кислоту получают растворением в воде SO3, образующегося при окислении SO2; последний получают главным образом обжигом природных сульфидов - пирита и др. (т. н. контактный и башенный способы). Серная кислота - один из основных продуктов химической промышленности. Идет на производство минеральных удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), различных кислот и солей, лекарственных и моющих средств, красителей, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Применяется в металлургии (разложение руд, напр. урановых), для очистки нефтепродуктов, как осушитель и др. Мировое производство 139 млн. т. (нач. 1990-х гг.).sulphuric acid
sulfuric acid
купоросное масло, химическое соединение кислорода (О), водорода (Н) и серы (S); обозначается формулой H2SO4. С. к.- густая маслообразная едкая жидкость, в природе встречается в больших количествах в виде солей. Заводским путем С. к. получается из сернистого газа обжигом железного колчедана (пирит), медного колчедана, цинковой обманки, комовой серы и т. д. С. к. широко применяется в промышленности, необходима для производства фосфорнокислых удобрений (суперфосфатов), азотных удобрений (сернокислого аммония), медного и железного купоросов. Опрыскивание разведенной С. к. некультурных участков уничтожает на них сорную растительность.
В обращении с С. к. требуется большая осторожность.
СЕРНАЯ КИСЛОТА (старое название - купоросное масло) (H2SО4), токсичная жидкость без цвета и запаха, одна из самых едких известных кислот. Получается путем окисления сернистого газа (SO2) контактным способом. Является одним из основных химических соединений в промышленности, занимающим первое место в производстве по тоннажу. Используется в получении многих кислоты, удобрений, моющих средств, лекарственных препаратов и широкого ряда химических веществ. Свойства: плотность 1,84; температура плавления 10,3 °С, температура кипения 330 °С.
H2SO4, мол. м. 98,082; бесцв. маслянистая жидкость без запаха. Очень сильная двухосновная к-та, при 18°С p
се́рная кислота́
H2SO4, сильная двухосновная кислота. Безводная серная кислота — бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,8305 г/см3, tпл 10,3°C, tкип 279,6°C. С водой смешивается во всех отношениях. Концентрированная серная кислота реагирует почти со всеми металлами, образуя соли — сульфаты. Серную кислоту получают растворением в воде SO3, образующегося при окислении SO2; последний получают главным образом обжигом природных сульфидов — пирита и др. (так называемый контактный и башенный способы). Серная кислота — один из основных продуктов химической промышленности. Идёт на производство минеральных удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), различных кислот и солей, лекарственных и моющих средств, красителей, искусственных волокна, ВВ. Применяется в металлургии (разложение руд, например урановых), для очистки нефтепродуктов, как осушитель и др. Мировое производство около 150 млн. т (начало 1990-х гг.).
* * *
СЕРНАЯ КИСЛОТАСЕ́РНАЯ КИСЛОТА́, H2SO4, сильная двухосновная кислота. Безводная серная кислота — бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,9203 г/см3, tпл 10,3 °С, tкип 296,2 °С. С водой смешивается во всех отношениях. Концентрированная серная кислота реагирует почти со всеми металлами, образуя соли — сульфаты. Серную кислоту получают растворением в воде SO3, образующегося при окислении SO2; последний получают главным образом обжигом природных сульфидов — пирита и др. (т. н. контактный и башенный способы). Серная кислота — один из основных продуктов химической промышленности. Идет на производство минеральных удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), различных кислот и солей, лекарственных и моющих средств, красителей, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Применяется в металлургии (разложение руд, напр. урановых), для очистки нефтепродуктов, как осушитель и др. Мировое производство 139 млн. т. (нач. 1990-х гг.).
H2SO4 - сильная двухосновная к-та. Безводная С. к. - бесцветная маслянистая жидкость, застывающая в кристаллич. массу при темп-ре 10.45 °С. При темп-ре 296,2 °С безводная С. к. кипит с разложением. С водой и серным ангидридом SO2 С. к. смешивается в любых соотношениях. Выпускается неск. сортов С. к., к-рые отличаются содержанием H2SO4 и свободного SO2, а также составом и кол-вом примесей. Камерная к-та содержит 65% H|SO4, башенная - 75%, купоросное масло - 90,5 - 92,5%; олеум - 18 - 20% свободного SO3. Исходным в-вом для получения С. к. служит серы диоксид SO2. По контактному методу SO2. проходя вместе с кислородом или воздухом через катализатор, окисляется до SO2, полученный SO" растворяется в воде c образованием С. к. (см. рис.). По контактному методу можно непосредственно получать С. к. любой концентрации и олеум. Применяют С. к. гл. обр. в производстве минер. удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), в гидрометаллургии, а также для получения разл. минер. к-т и солей, органич. продуктов, красителей, ВВ; С. к. необходима в нефт., металлообр., текст., кож. и др. отраслях пром-сти.
Схема производства серной кислоты контактным методом из колчедана. Газ, получаемый обжигом колчедана, очищается в промывной башне 1 и электрофильтре 2 и осушается концентрированной серной кислотой в сушильной башне 3. Далее газ, подогретый в теплообменнике 4, поступает в контактный аппарат 5, заполненный катализатором, где SO2 окисляется до SO3. Затем газ проходит теплообменник 4, холодильник 6 и две поглотительные (абсорбционные) башни 7 и 8, где триоксид серы поглощается серной кислотой. В башне 7 образуется олеум, в башне 8 - 98%-ная H2SO4. Если влаги, поступающей с газом, недостаточно для образования кислоты, в систему добавляют воду. За сборниками 10 установлены холодильники 9
sulfuric acid
* * *
sulphuric acid
acido solforico
сірча́на кислота́
сірча́на кислота́
H2SO4, сильная двухосновная кислота. Безводная С. к.- бесцв. маслянистая жидкость, плотн. 1,8305 г/см3, tпл 10,3 °С, tкип 279,6 °С. С водой смешивается во всех отношениях. Концентрир. С. к. реагирует почти со всеми металлами, образуя соли - сульфаты. С. к. получают растворением в воде SО3, образующегося при окислении SO2; последний получают гл. обр. обжигом природных сульфидов - пирита и др. (т. н. контактный и башенный способы). С. к.один из осн. продуктов хим. пром-сти. Идёт на произ-во минер. удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), разл. к-т и солей, лекарств. и моющих средств, красителей, искусств. волокна, ВВ. Применяется в металлургии (разложение руд, напр. урановых), для очистки нефтепродуктов, как осушитель и др.
Серная кислота обладает очень сильными коррозионными свойствами. Она представляет собой плотную маслянистую жидкость, бесцветную (если не содержит примесей), желтую или коричневую (в других случаях). Бурно реагирует с водой, сжигает кожу и большинство органических материалов, обугливая их.
Техническая серная кислота содержит 77 - 100% H2SO4. Она поставляется в сосудах или в стеклянных бутылях для кислот, в стальных барабанах, автоцистернах, железнодорожных цистернах или танкерах.
Эта кислота используется во многих областях промышленности: применяется, в частности, в производстве удобрений, взрывчатых веществ и неорганических пигментов и, inter alia, в нефтяной и сталелитейной промышленности
Источник: "Пояснения к Товарной номенклатуре внешнеэкономической деятельности Российской Федерации (ТН ВЭД России)" (подготовлены ГТК РФ) (том 1, разделы I - VI, группы 1 - 29)
Большой Энциклопедический словарь. 2000.