ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические свойства водных растворов серной кислоты, олеума, диоксида и триоксида серы из "Технология серной кислоты" Серная кислота и олеум. Состав водных растворов серной кислоты характеризуется содержанием в них НгЗОл и 50з. [c.13] Свойства.м серной кислоты, олеума и промежуточным продуктам их производства (ЗОг и 50з) в разных странах посвящены сотни работ. Результаты наиболее достоверных фундаментальных исследований отражены в Справочнике се рнокис-лотчика под редакцией проф. К. М. Малина [9]. [c.14] Рентгенометрические определения показали, что в солях серной кислоты радикал 504 проявляется как структурная группа [10]. [c.14] От 0% Нг504 до 64,35% ЗОзсвоо образуются 6 гидратов. Эти гидраты являются индивидуальными химическими соединениями, которые взаимно не растворимы в твердом виде, а образуют эвтектические смеси, т. е. смеси, имеющие постоянный состав в твердом и жидком состояниях. В области концентрации 50з от 64,35% до 100% при кристаллизации образуются твердые растворы. Концентрации растворов кислоты, общее содержание 50з и составы твердых фаз, выпадающих в эвтектических точках, даны в Приложении II. [c.15] Между эвтектическими точками располагаются ветви кристаллизации определенных соединений триоксида серы с водой. Эти соединения и соответствующие им концентрации растворов, их температуры и теплоты плавления представлены в Приложении III. [c.15] Зависимость равновесных давлений паров воды над растворами серной кислоты от температуры. [c.16] Над водными растворами серной кислоты цри температуре до 100—120°С вплоть до 98,3%-ной Н2804 в парах присутствуют практически только пары воды. Поэтому можно принять, что в пределах этих концентраций кислот в указанном интервале температуры парциальное равновесное давление паров воды практически равно полному равновесному давлению. Величины равновесных давлений паров воды представлены на рис. 2. [c.16] При более высоких температурах над концентрированными растворами серной кислоты наряду с парами воды все в большем количестве появляются и пары серной кислоты, а также и 50з (от разложения Н2504). [c.16] Изменение фазового равновесия паров с жидкостью для смесей НгО — 50з при атмосферном давлении показано на рис. 4. [c.17] Диаграмма кипения растворов серной кислоты при нормальном давлении. [c.18] соответствующая 98,3% Нг504, является азеотропной и имеет единую температуру конденсации паров и кипения жидкости 336,6 °С. При небольшом изменении состава в обе стороны от азеотропной точки температура начала конденсации пара, называемая точкой росы, значительно отличается от температуры начала кипения раствора. Соответственно отличаются составы жидкой фазы и полученных из нее паров (пли наоборот). Диаграмма кипения показывает, что при нагревании кпслоты, содержащей менее 30% Н25 04, температура кипения лежит ниже 200 °С, при этом в пары переходит исключительно вода лишь при концентрации кислоты выше 93% (пунктир на диаграмме) содержание Н2504 в паре значительно повышается. [c.18] При температуре выше 400 °С пары содержат больше 50з, чем Н2504. Дальнейшее нагревание вызывает диссоциацию 50з. Выше 700 С в парах преобладает ЗОг, при 1000 °С ЗО.ч диссоциирует почти полностью. [c.18] Температуры кипения растворов серной кислоты и олеума, как и всяких других жидкостей, находятся в зависимости от давления. Их значения для некоторых концентраций серной кислоты и олеума приведены в Приложении VI. [c.18] Теплоемкость серной кислоты при 20 °С уменьшается от теплоемкости НгО до 1,62 Дж/(г-град) ([0,335 кал/(г-град)] для 100%-ной Нг504. Далее с повышением концентрации 50з она увеличивается, достигая для жидкого 50з 2,78 Дж/(г- град). С повышением температуры теплоемкость водных растворов кислоты возрастает. Значения теплоемкостей для серной кислоты и олеума иекото рых концентраций при различных температурах приведены в Приложении VII. [c.18] Интегральные теплоты смешения серной кислоты, жидкого и газообразного триоксида серы с водой. [c.19] На рис. 5 представлены кривые изменения при 25 °С тепловых эффектов в расчете на 1 кг Н2504 теплоты смешения жидкой Н2504 с водой и ), теплоты смешения жидкого 50з с водой (теплоты образования растворов серной кислоты и олеума из жидкого ЗОз и воды) — Уг теплоты смешения газообразного 80з с водой (теплоты образования растворов серной кислоты и олеума из газооб-)азного 50з и воды) — (7з. [c.19] Вернуться к основной статье