Серная кислота. Формула, характеристики и применение

Серная кислота (формула H 2SO4) сильная неорганическая кислота с ярко выраженными свойствами, характерными этому классу веществ. В чистом виде представляет собой тяжёлую жидкость чуть маслянистую на вид, прозрачную, без цветовых оттенков и ароматических характеристик. 

Физическая плотность серной кислоты такова, что при равенстве объёмов с водой (вода берётся для сравнения) масса кислоты оказывается почти в два раза больше. Смешивается с водой с образованием гидратов и выделением некоторого количества тепловой энергии в окружающую среду. 

Вступает в классическую химическую реакцию со всеми активными металлами, сопровождающуюся выделением водорода с замещением его атомами металла. В результате реакций образовываются соли данного металла, именуемые сульфатами. Не поддаются воздействию серной кислоты только благородные (инертные металлы) золото, платина, иридий, рутений и тантал.

При взаимодействии с органическими веществами отделяет от них воду, оставляя чёрный углерод (уголь). Внешне данные взаимодействия выглядят, как обугливание наружных слоёв органики. Так происходит при попадании кислоты на древесину, ткани, сахар и прочие органические материалы. 

Аналогичное воздействие кислота оказывает, соприкасаясь с кожными покровами человека. По этой причине любые практические соприкосновения с химикатом должны сопровождаться выполнением всего комплекса мер, предусмотренных техникой безопасности. 

При этом, помимо того, что сама кислота является в высшей степени едким веществом, также высоким уровнем едкости характеризуются её пары, способные поражать органы дыхания, слизистые оболочки, часто вызывая ряд заболеваний дыхательной системы.

Применение серной кислоты

В технических целях способна использоваться концентрированная и разбавленная серная кислота (как правило, это водные растворы). В частности, применяют её в таких областях прикладной химической индустрии: синтезе различных сложных эфиров, в получении этанола из этилена, в восстанавливающих мероприятиях с фильтрационными приспособлениями, применяемыми при дистилляции воды. 

А также при изготовлении синтетических волокнистых материалов, лакокрасочных изделий, пиротехнических и взрывчатых веществ. Применяется данное вещество и в химическом пищевом производстве в качестве эмульгирующей пищевой добавки с индексом Е513. Применяют серную кислоту при производстве моющих средств синтетического происхождения.

Используют также этот химикат в добывающих производствах: при обогащении руд, содержащих редкие элементы (цирконий, уран, иридий и прочие). Находит своё применение кислота в нефтепереработке, в металлообрабатывающем производстве, в кожевенном деле, текстильной отрасли. 

Используется в качестве электролита для свинцовых аккумуляторов, при синтезе целого ряда минеральных солей и кислот. Однако, согласно статистике, наибольшее количество производимой в наши дни серной кислоты используется для производства минеральных удобрений. В результате, часто практикуется строительство химических предприятий, выпускающих серную кислоту в непосредственной близости от заводов, производящих минеральные удобрения для сельского хозяйства.

Производство серной кислоты

Современная химическая промышленность для получения данного вещества в индустриальных масштабах использует, так называемый, контактный метод. В этом случае происходит окисление диоксида серы (бесцветного газа с очень резким, запоминающимся запахом). 

В результате окислительной реакции образуется триоксид серы, или серного ангидрида. Бесцветной, летучей жидкости с удушающим запахом. Серный ангидрид на следующем этапе синтеза приходит в химическое взаимодействие с водой, а результатом уже этой реакции является получение H 2SO4.

Помимо этого существует ещё башенный способ синтезирования соединения. Состоит этот метод в окислении диоксида серы диоксидом азота при участии воды. Образовывающаяся в этих случаях кислота была побочным продуктом взаимодействия, которое описывает представленное ниже уравнение. Серная кислота, получавшаяся при этом, имела концентрацию 75%.

SO2 + NO2 + H2O= H 2SO4+ NO

Существует ещё один метод, заключающийся в том, что при контакте сероводорода с сульфатами различных металлов, происходило вытеснение атомов металла с замещением их водородом.

H2S + CuSO4 = CuS + H2SO4

Интернет-магазин ХимЭлемент предлагает своим покупателям  купить серную кислоту в Украине по самым выгодным ценам, воспользовавшись при этом доставкой в любую область нашей страны. 


Интересные публикации:

Соляная кислота. Формула, характеристики и применение

Плавиковая кислота. Применение и свойства

Поделиться: