Презентація на тему «Серная кислота. Производство серной кислоты»

content: Гладких КсенииНа тему: «Серная кислота. Производство серной кислоты»Презентация

content: ОглавлениеОпределение и свойстваНазваниеОлеумХимические свойстваИсторияСырье для производстваСтадии полученияПроцесс добычи

content: Серная кислота H2SO4 — сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха, с кислым «медным» вкусом

content: Серная кислотаВ технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом SO3. Если молярное отношение SO3 : H2O < 1, то это водный раствор серной кислоты, если > 1 — раствор SO3 в серной кислоте (олеум).

content: НазваниеДо XX века часто серную кислоту называли купоросом (как правило это был кристаллогидрат, по консистенции напоминающий масло) или купоросным маслом, очевидно отсюда происхождение названия ее солей (а точнее именно кристаллогидратов) — купоросы.

content: ОлеумРастворы серного ангидрида SO3 в серной кислоте называются олеумом, они образуют два соединения H2SO4·SO3 и H2SO4·2SO3.Олеум содержит также пиросерные кислоты, получающиеся по реакциям:Температура кипения водных растворов серной кислоты повышается с ростом ее концентрации и достигает максимума при содержании 98,3 % H2SO4.

content: Содержание % по массеПлотность при 20 ℃, г/см³Температура плавления, ℃Температура кипения, ℃H2SO4SO3(свободный)10-1,0661−5,5102,020-1,1394−19,0104,440-1,3028−65,2113,960-1,4983−25,8141,880-1,7272−3,0210,298-1,83650,1332,4100-1,830510,4296,2104,5201,8968−11,0166,6109401,961133,3100,6113,5602,00127,169,8118,0801,994716,955,0122,51001,920316,844,7Свойства водных растворов серной кислоты и олеума

content: Химические свойстваСерная кислота — довольно сильный окислитель, особенно при нагревании и в концентрированном виде; окисляет HI и частично HBr до свободных галогенов, углерод до CO2, серу — до SO2, окисляет многие металлы (Cu, Hg и др.). При этом серная кислота восстанавливается до SO2, а наиболее сильными восстановителями — до S и H2S. Концентрированная H2SO4 частично восстанавливается водородом, из-за чего не может применяться для его сушки. Разбавленная H2SO4 взаимодействует со всеми металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений левее водорода с его выделением. Окислительные свойства для разбавленной H2SO4 нехарактерны. Серная кислота образует два ряда солей: средние — сульфаты и кислые —гидросульфаты, а также эфиры. Известны пероксомоносерная (или кислота Каро) H2SO5 и пероксодисерная H2S2O8 кислоты.

content: Химические свойстваСерная кислота реагирует также с основными оксидами, образуя сульфат и воду.На металлообрабатывающих заводах раствор серной кислоты применяют для удаления слоя оксида металла с поверхности металлических изделий, подвергающихся в процессе изготовления сильному нагреванию. Так, оксид железа удаляется с поверхности листового железа действием нагретого раствора серной кислоты.

content: ИсторияНесмотря на то, что серная кислота давно известна, вначале ее получали сухой перегонкой, поэтому упоминается под названием "купоросное масло", в промышленных количествах она стала производиться относительно недавно.

content: СырьеСырьём для ее получения служат элементарная сера, сульфиды и сульфаты металлов, сероводород, отходящие газы теплоэлектростанций, использующих неочищенную нефть, и др. Основным сырьём является пирит.

content: Основные стадии получения серной кислоты включают:Сжигание или обжиг сырья в кислороде с получением SO2Очистка от примесей газаОкисление SО2 в SO3Абсорбция SO3 водой.

content: Процесс добычиC XIV века серную кислоту получали "камерным" методом, в основе которой лежала реакция горения на воздухе смеси серы и калийной селитры, описанная алхимиком Валентином. Процесс проводился в камерах, обитых свинцом, нерастворимым в серной кислоте. Продуктами горения являлись оксиды азота, соли калия и SO3. Последний поглощался водой, находящейся в камере. Таким способом удавалось получить кислоту небольшой крепости, которую концентрировали известными методами.

content: Процесс добычиВ зависимости от соотношения реагентов получался разный состав твердого остатка. Одна из схем получения камерной серной кислоты, наиболее полно расходующая нитрат калия:2KNO3 + 2S + 2O2 → K2SO4 + SO3 + NO2 + NOSO3 + H2O → H2SO4