ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические свойства водных растворов серной кислоты и олеума из "Технология минеральных удобрений и кислот" Ни одна отрасль промышленности не может обойтись без серной кислоты. Нередко по количеству производимой в стране серной кислоты судят об общем состоянии химической промышленности. [c.9] Основным потребителем серной кислоты в Советском Союзе является производство минеральных удобрений, в котором расходуется свыше 40% всей вырабатываемой кислоты. [c.9] Серная кислота используется также в производстве искусственного волокна, органических продуктов, дымообразующих и взрывчатых веществ. Она находит применение в нефтяной, металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности. Серную кислоту часто используют в качестве осушающего и водоотнимающего средства. [c.9] В табл. 1-1 приводятся данные о потреблении серной кислоты различными отраслями промышленности СССР и некоторых капиталистических стран. [c.9] Области применения СССР 1970 г. США 1968 г. Англия 1968 г. ФРГ 1966 г. Япония 1967 г. [c.9] О масштабах производства серной кислоты позволяют судить данные, приведенные в табл. 1-2. [c.9] В обычных условиях эта реакция протекает очень медленно, поэтому в промышленности для окисления ЗОг применяют окислы азота (нитрозный метод производства серной кислоты) или проводят реакцию на катализаторе (контактный метод производства серной кислоты). [c.10] Серную кислоту получали в небольших количествах (в основном для медицинских целей) еще до XV в. путем нагревания смеси серы и селитры в сосудах большого объема, стенки которых смачивались водой. [c.10] На основе этого способа в XVIII в. в Англии был построен первый сернокислотный завод. Образующиеся при взаимодействии газы поглощались водой с образованием серной кислоты в свинцовых камерах, поэтому способ получил название камерного. [c.10] В начале XX в. вместо свинцовых камер стали применять башни с насадкой, и способ производства серной кислоты с помощью окислов азота стал называться башенным способом. [c.10] В 1831 г. англичанин П. Филипс предложил способ непосредственного окисления сернистого ангидрида кислородом на платиновом катализаторе. Это и положило начало контактному способу получения серной кислоты. Однако его широкое распространение тормозилось долгие годы главным образом из-за того, что не были установлены причины отравления платинового катализатора. Только в начале XX в., когда Р. Книтч решил эту проблему и разработал метод очистки обжигового сернистого газа от вредных примесей в промышленных условиях, контактный способ производства серной кислоты получил дорогу к внедрению. [c.10] Наиболее рациональной из всех предложенных в начальный период промышленных контактных систем была признана русская система Тентелевского химического завода (теперь завод Красный химик в Ленинграде). Она долгое время использовалась как в России, так и за границей. [c.10] Во многих химических процессах применяется концентрированная серная кислота, какой и является кислота, получаемая контактным способом. Поэтому в настоящее время большую часть серной кислоты получают именно этим способом. [c.10] Производство серной кислоты развивается в настоящее время в направлении создания моЩных систем, усовершенствования существующих схем производства, интенсификации технологии процесса и аппаратуры, использования для получения серной кислоты серы, содержащейся в отходах различных производств. Большое внимание уделяется также расширению ассортимента продукции сернокислотных заводов и повышению ее качества. [c.11] Если в смеси на 1 моль 50з приходится больше 1 моль воды, такая смесь называется водным раствором серной кислоты. Если на 1 моль воды приходится больше 1 моль 50з, такая смесь называется олеумом (или дымящей серной кислотой). Она содержит свободный серный ангидрид. [c.11] Водные растворы серной кислоты характеризуются содержанием Н2504 или 50з (в 7о), а олеум — содержанием свободного 50з или общим содержанием 50з (в %). [c.11] Безводная серная кислота (моногидрат) содержит 100% Н2504 или 81,63% 50з и 18,37% НгО. Это бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Температура кристализацни моногидрата 10,37° С, температура кипения при 760 мм рт. ст. 296,2° С. Плотность при 20° С составляет 1,8305 г/см . [c.11] С водой и серным ангидридом серная кислота смешивается в любых соотношениях, образуя при некоторых соотношениях соединения определенного состава. Например, 84,5%-ная серная кислота (или 69,0% 50з) имеет формулу Н2504-Н20, температура ее кристаллизации 8,48° С, а температура кипения при 760 мм рт. ст. 234,2° С. Кислота, содержащая 44,95% свободного 50з, имеет формулу Н2504-50з. Температура кристаллизации этого соединения 35,85° С, температура кипения при 760 мм рт. ст. 90,5° С. [c.11] Температура кристаллизации. На рис. 1-1 приведена температура кристаллизации серной кислоты. Из рисунка следует, что в кристаллическом состоянии существует шесть соединений серного ангидрида с водой, имеющих состав, указанный в табл. 1-3. Каждому из этих соединений соответствует определенный максимум на кривой. [c.12] Температура кипения и давление паров. На рис. 1-2 показана зависимость температуры кипения серной кислоты от ее концентрации. С повышением концентрации растворов серной кислоты температура кипения увеличивается, достигая максимума при 336,5° С (98,3% Н2504), а затем понижается. [c.12] Вернуться к основной статье