Διθειικό οξύ: χαρακτηριστικά και λειτουργίες αυτής της ουσίας

Όλοι έχουμε ακούσει για το θειικό οξύ, ακόμη και κατά τη διάρκεια. Αυτή η εξαιρετικά διαβρωτική και επικίνδυνη ουσία είναι η πιο ευρέως παραγόμενη χημική ένωση στον κόσμο. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό στη βιομηχανία πετρελαίου, στην επεξεργασία χάλυβα, στην κατασκευή εκρηκτικών, απορρυπαντικών και πλαστικών και στη σύνθεση λιπασμάτων.

Χωρίς θειικό οξύ, δεν θα ήταν επίσης δυνατό να τροφοδοτηθεί η βιομηχανία ξύλου και χαρτιού, πολλές διαδικασίες στα κλωστοϋφαντουργικά εργοστάσια ή η παραγωγή μπαταριών. Ούτε μπορεί να ξεχαστεί ο ρόλος του στη χημική βιομηχανία, καθώς είναι απαραίτητο για τη σύνθεση άλλων οξέων και θειικών ουσιών ζωτικής σημασίας για ορισμένες διαδικασίες.

Με άλλα λόγια, η κοινωνία δεν θα ήταν όπως τη γνωρίζουμε χωρίς θειικό οξύ, καθώς παίζει βασικά καθήκοντα στη χημική βιομηχανία, στη βιομηχανία πετρελαίου και στον γεωργικό τομέα, μεταξύ πολλών άλλων πράγματα. Ωστόσο, δεν είναι εξίσου γνωστές όλες οι ενώσεις θείου. Εδώ δίνουμε προσοχή σε έναν πολύ λιγότερο οικείο για τον γενικό πληθυσμό: το δισουλφουρικό οξύ..

• Σχετικό άρθρο: "Οι 11 τύποι χημικών αντιδράσεων"

Τι είναι το θειικό οξύ;

Το δισουλφουρικό οξύ, επίσης γνωστό ως πυροσουλφικό οξύ ή oleum, είναι ένα οξείδιο του θείου. Ο όρος "οξυξύ" αναφέρεται σε οποιοδήποτε οξύ που περιέχει οξυγόνο στη σύνθεσή του, ειδικά εκείνα που περιέχουν έχουν στη χημική τους δομή τουλάχιστον ένα άτομο υδρογόνου (Η), ένα άτομο οξυγόνου (Ο) και ένα μεταβλητό στοιχείο αυτό το X.

Το δισουλφουρικό οξύ είναι το κύριο συστατικό του καπνού θειικού οξέος ή ελαίου, του οποίου οι ιδιότητες και οι χρήσεις θα εξηγήσουμε σε μελλοντικές ενότητες. Προς το παρόν, μένουμε με το ότι η χημική του δομή είναι το H2SO7. Αυτό σημαίνει ότι αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου (H2), επτά οξυγόνο (O7) και δύο θείο (S2). Το θειικό οξύ που χρησιμοποιείται, από την πλευρά του, έχει δύο άτομα υδρογόνου, ένα θείο και τέσσερα οξυγόνο (H2SO4).

Είναι επίσης ενδιαφέρον να υπογραμμιστεί ότι αυτό το οξύ έχει μοριακή μάζα 178,13 g · mol - 1 και ότι το σημείο τήξης του είναι 36 μοίρες, μια θερμοκρασία που σηματοδοτεί την αλλαγή από μια στερεή σε υγρή κατάσταση. Υπάρχουν άλλα οξέα με τον ίδιο τύπο "H2O · (SO3) x", αν και αυτά δεν μπορούν να απομονωθούν υπό πειραματικές συνθήκες σήμερα.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι 15 φυσικές και χημικές ιδιότητες του νερού"

Χαρακτηριστικά Oleum

Όπως είπαμε, το θειικό οξύ είναι το κύριο συστατικό του ατμού θειικού οξέος, επίσης γνωστό ως oleum. Ο τύπος αυτής της λύσης είναι ySO3 · H2O, όπου «y» είναι η συνολική μοριακή μάζα του τμήματος τριοξειδίου του θείου (SO3). Ωστόσο, μπορεί επίσης να οριστεί από την ονοματολογία "H2SO4 · xSO3", όπου το "x" αναφέρεται στην περιεκτικότητα σε τριοξείδιο του θείου χωρίς μοριακό. Όταν x = 1 και y = 2, λαμβάνεται ο τύπος H2S2O7, ή τι είναι το ίδιο, με αυτόν του δισουλφουρικού οξέος.

Μπορεί να ακούγεται περίπλοκο, αλλά διατηρήστε την ακόλουθη ιδέα: ένα διάλυμα ελαίου μπορεί να έχει διαφορετικές ιδιότητες ανάλογα με το ποσοστό συγκέντρωσης θειικό οξύ και η προαναφερθείσα διαμόρφωση προκαλεί θειικό οξύ, το οποίο εμφανίζεται σε στερεή μορφή έως 36 βαθμούς θερμοκρασίας περιβαλλοντικό. Όσο ενδιαφέρουσα είναι η ακρόαση ολόκληρου του ομίλου σε χημικό επίπεδο, σε κάθε περίπτωση, είναι απαραίτητο να τονιστεί αυτό το δισουλφουρικό οξύ σπάνια χρησιμοποιείται σε εργαστηριακές εγκαταστάσεις ή βιομηχανικές διαδικασίες.

Το Oleum συντίθεται μέσω μιας «διαδικασίας επαφής», όπου ομάδες οξυγόνου προστίθενται στο θείο (S + O3, SO3) και στη συνέχεια διαλύεται σε ένα συμπύκνωμα θειικού οξέος (H2S04). Ίσως ένας φαρμακοποιός να τραβήξει τα μαλλιά του για να δει μια τόσο μεγάλη υπεραπλούστευση, αλλά για ενημερωτικούς σκοπούς, παίρνουμε την άδεια να σας δείξουμε την ένωση και των δύο εννοιών:

Έτσι, το τυπικό oleum ή το θειικό οξύ είναι κατασκευασμένο με θείο στο οποίο έχουν προστεθεί οξυγόνο και πυκνό θειικό οξύ. Στον κόσμο της χημείας, στο τέλος τα πάντα είναι επίσης θέμα μαθηματικών γνώσεων.

Λειτουργίες και βοηθητικά προγράμματα αυτής της ουσίας

Μόλις διαχωρίσουμε τη χημική φύση αυτής της σύνθετης λύσης, μπορούμε να διερευνήσουμε τις χρήσεις της, αν και εν συντομία.

1. Παραγωγή θειικού οξέος

Αν και ακούγεται αντίθετο, ένα διάλυμα που απαιτεί θειικό οξύ για τη σύνθεσή του μπορεί να είναι χρήσιμο για την παραγωγή θειικού οξέος.

Λόγω της υψηλής ενθαλπίας ενυδάτωσης (αλλαγή στην ενθαλπία όταν ένα γραμμομόριο ιόντων διαλύεται αρκετά νερό για να δώσει ένα αραιό διάλυμα), το oleum μπορεί να αραιωθεί σε νερό για να παραχθεί πυκνό θειικό οξύ πρόσθετος.

Αντίθετα, εάν προστέθηκε SO3 απευθείας στο νερό, θα σχηματίσει ένα αέριο φιλμ θειικού οξέος που είναι πολύ δύσκολο να χειριστεί.

@ εικόνα (28510)

2. Διαμεσολαβητής μεταφορών

Καθώς το oleum παρουσιάζεται σε στερεή κατάσταση έως και 36 βαθμούς θερμοκρασίας, μπορεί να είναι χρήσιμο για τη μεταφορά θειικού οξέος σε φορτηγά δεξαμενών, μεταξύ διυλιστηρίων πετρελαίου και διαφόρων βιομηχανιών. Μόλις φτάσει στον προορισμό του, το oleum μπορεί να επανέλθει στην υγρή του κατάσταση. Σε κάθε περίπτωση, αυτή η διαδικασία πρέπει να εκτελείται πολύ προσεκτικά, καθώς η υπερθέρμανση του υλικού (υπερθέρμανση) υπερβαίνει τα όρια ασφαλείας.

Επιπλέον, το oleum ή το θειικό οξύ είναι λιγότερο διαβρωτικό από το θειικό οξύ που χρησιμοποιείται όταν έρχεται σε επαφή με μέταλλα, καθώς δεν υπάρχουν ελεύθερα μόρια νερού που μπορούν να προσβάλλουν αυτές τις επιφάνειες. Για το λόγο αυτό, μερικές φορές επιλέγεται επίσης η σύνθεση υγρού διθειικού οξέος για μεταφορά μεταξύ πολύπλοκων αγωγών. Λόγω της ικανότητάς του να «επιστρέφει» σε συμπυκνωμένο θειικό οξύ και την ευκολία του να αλλάζει από στερεά σε υγρή κατάσταση, το oleum έχει πολλές χρήσεις στον τομέα της μεταφοράς.

3. Διθειικό οξύ στη βιομηχανία εκρηκτικών

Το oleum επίσης χρησιμοποιείται στη σύνθεση εκρηκτικών, με την αξιοσημείωτη εξαίρεση της νιτροκυτταρίνης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι διαλύματα νιτρικού οξέος (ΝΟ3) και θειικού οξέος (H2SO4, τα οποία ενδέχεται να ληφθούν ή όχι με τη χρήση του δισουλφουρικό οξύ) περιέχουν αξιοσημείωτες ποσότητες νερού, καθιστώντας τα ελάχιστα χρήσιμα σε πολλές διαδικασίες παρασκευής του εκρηκτικά.

4. Χρήση στη μελέτη της οργανικής χημείας

Το Oleum είναι ένας επιθετικός και εξαιρετικά διαβρωτικός αντιδραστικός παράγοντας, χρήσιμος ως ενδιάμεσο σε ορισμένες χημικές αντιδράσεις.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Συνοπτικά, το θειικό οξύ μπορεί να θεωρηθεί ως ενδιάμεσο θειικό οξύ, παρά το γεγονός ότι προέρχεται από αντιδράσεις που το απαιτούν σε πρώτη φάση. Καθώς εμφανίζεται φυσικά σε στερεά κατάσταση, είναι κατάλληλο για ασφαλή μεταφορά σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας που χειρίζονται το H2SO4 φυσικά. Η χρήση αυτής της ένωσης σε υγρή μορφή είναι επίσης πολύ ενδιαφέρουσα, καθώς είναι λιγότερο διαβρωτική από το θειικό οξύ, προκαλεί λιγότερη ζημιά στους σωλήνες και άλλες μεταλλικές επικαλύψεις.

Και πάλι, επιστρέφουμε στην ιδέα ότι το θειικό οξύ είναι απαραίτητο στη γεωργία, το ξύλο, την κλωστοϋφαντουργία, τη βιομηχανία πετρελαίου και σε πολλούς άλλους κλάδους. Έτσι, αν και το διθειικό οξύ δεν είναι πολύ χρήσιμο ως μια άμεσα εφαρμόσιμη ένωση στο χωράφι εργαστήριο, παρέχει συγκεκριμένη πλαστικότητα κατά τη μεταφορά, τον εξευγενισμό και την επεξεργασία του ίδιου του οξέος θειικός.