ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства серной кислоты и олеума из "Технология серной кислоты Издание 2" Химический состав серной кислоты выражается формулой Н2304 (молекулярная масса 98,08). [c.13] Серную кислоту следут рассматривать как соединение одной молекулы триоксида серы 80з (ангидрид серной кислоты) с одной молекулой воды следовательно, безводная серная кислот содержит 81,63% 80з и 18,37% НзО. [c.13] В технике под серной кислотой подразумевают любые смеси триоксида серы с водой. Если на 1 моль 80з приходится более 1 моль НгО, смеси являются водными растворами серной кислоты, если менее 1 моль воды, то это растворы серного ангидрида в серной кислоте, которые называют олеумом, или дымящей серной кислотой. [c.13] Состав водных растворов серной кислоты характеризуется содержанием Нг804 или 80з (в %), состав олеума — содержанием общего или свободного серного ангидрида, а также количеством Нг804, которое можно получить при добавлении к олеуму воды. [c.13] Безводная серная кислота представляет собой при 20 °С бесцветную маслянистую жидкость, кристаллизующуюся при Ю,37°С. При 296,2°С и 0,98-10 Па безводная серная кислота начинает кипеть с разложением до образования азеотропной смеси, содержащей 98,3% Н2504 и 1,7% НгО и кипящей при 336,5 °С. [c.14] С водой и триоксидом серы серная кислота смешивается в любых соотношениях. При этом образуется ряд соединений с различными температурами кристаллизации (табл. 1-1) и некоторыми другими характерными свойствами. [c.14] Температуры кристаллизации серной кислоты и олеума приведены также в Приложениях I и П. [c.15] Температура кипения и давление пара. С повышением концентрации водных растворов серной кислоты температура их кипения увеличивается, достигает максимума (336,5 °С) при 98,3% Н2504, а затем понижается. Температура кипения олеума с увеличением содержания свободного ЗОз снижается с 296,2 при 0% 50з до 44,7°С при 100% 50з, т. е. температуры кипения серного ангидрида. На рис. 1-2 приведена зависимость температуры кипения серной кислоты от ее концентрации (см. также Приложения I и П). [c.15] При увеличении концентрации водных растворов серной кислоты общее давление паров над растворами понижается и при 98,3% Нг504 достигает минимума. При увеличении концентрации олеума общее давление паров над ним повышается. [c.15] Верхняя кривая на рис. 1-2 (пар) позволяет определить содержание H2SO4 в парах, т. е. концентрацию кислоты, образующейся при конденсации всех паров над растворами серной кислоты и олеума различной концентрации при температуре кипения. Так, для 94%-ной кислоты содержание серной кислоты в парах соответствует концентрации 30% H2SO4. [c.16] Аналогичные данные приведены на рис. 1-3 для водных растворов 75—95%-ной серной кислоты. Из рис. 1-2 и 1-3 видно, что с понижением концентрации серной кислоты содержание H2SO4 в парах сильно уменьшается (например, над 80%-ной кислотой концентрация H2SO4 составляет менее 1%). [c.16] Эти коэффициенты были определены без учета разложения паров Нг504 (см. ниже), поэтому их можно использовать в технических расчетах давления паров Н2504 при температуре ниже 250 °С. [c.17] Если давление паров выражено в Па, то числовой коэффициент в уравнении (1-7) для Кр должен быть равен 8,006 (вместо 5,881), а значения Кр при данных температурах следует умножить на 133,32. [c.17] Данные о давлении паров над серной кислотой и олеумом приведены также в Приложениях П1 и V. [c.17] Концентрация серной кислоты с точностью, достаточной для технических расчетов, определяется по ее плотности. Если в серной кислоте присутствует большое количество примесей (например, солей и др.), соответствие между ее плотностью и концентрацией нарушается. В таких случаях концентрацию серной кислоты можно точно определить путем титрования. Плотность 95—100%-ной серной кислоты незначительно меняется при изменении концентрации, поэтому содержание Н2504 в такой кислоте следует определять аналитическим путем. [c.18] Теплоемкость. С повышением концентрации растворов серной кислоты их теплоемкость уменьшается и достигает минимума для безводной серной кислоты 1,42 Дж/(г-К), или 0,388 кал/(г-°С) теплоемкость олеума с повышением содержания 50з (своб) увеличивается (см. Приложение I и II и рис. 1-5). С ростом температуры теплоемкость водных растворов серной кислоты и олеума несколько увеличивается. [c.18] При расчетах обычно пользуются данными о количестве тепла, которое необходимо для нагревания 1 кг серной кислоты от 0°С до требуемой температуры. [c.18] Вернуться к основной статье