Kénsav: ennek az anyagnak a jellemzői és funkciói

Mindannyian hallottunk kénsavról, akár elmúlva is. Ez a rendkívül maró és veszélyes anyag a legszélesebb körben előállított kémiai vegyület a világon. Különösen fontos a kőolajiparban, az acél kezelésében, robbanóanyagok, detergensek és műanyagok gyártásában, valamint a műtrágyák szintézisében.

Kénsav nélkül a fa- és papíripar, a textilgyárak számos folyamata vagy az akkumulátorok gyártása sem lenne lehetséges. Nem feledkezhetünk meg a vegyiparban betöltött szerepéről sem, mivel ez szükséges bizonyos folyamatokhoz létfontosságú más savak és szulfátok szintéziséhez.

Más szóval, a társadalom kénsav nélkül nem lenne olyan, amilyennek ismerjük, hiszen játszik alapvető feladatok többek között a vegyiparban, az olajiparban és a mezőgazdaságban dolgokat. Azonban nem minden kénvegyület egyformán ismert. Itt egy, a lakosság számára sokkal kevésbé ismert dologra figyelünk: a kénsavra..

• Kapcsolódó cikk: "A 11 típusú kémiai reakció"

Mi az a kénsav?

A kénsav, más néven piroszulfonsav vagy oleum, kén-sav. Az "oxatsav" kifejezés bármely savra utal, amely összetételében oxigént tartalmaz, különösen azokra, amelyek oxigént tartalmaznak vegyi szerkezetükben legyen legalább egy hidrogénatom (H), egy oxigénatom (O) és egy változó elem, legyen az ez az X.

A kénsav a füstölgő kénsav vagy oleum fő alkotóeleme, amelynek tulajdonságait és felhasználását a későbbi szakaszokban ismertetjük. Egyelőre megmaradt, hogy kémiai szerkezete H2SO7. Ez azt jelenti, hogy két hidrogénatomból (H2), hét oxigénből (O7) és két kénből (S2) áll. Az alkalmazandó kénsavnak két hidrogénatomja van, egy kén és négy oxigén (H2SO4).

Érdekes hangsúlyozni azt is, hogy ennek a savnak a móltömege 178,13 g · mol - 1, olvadáspontja 36 fok, amely a szilárd állapotból a folyékony állapotba való áttérést jelzi. Vannak más, azonos "H2O · (SO3) x" képletű savak, bár ezek ma kísérleti körülmények között nem izolálhatók.

• Érdekelheti: "A víz 15 fizikai és kémiai tulajdonsága"

Oleum jellemzői

Mint mondtuk, kénsav a füstölgő kénsav, más néven oleum fő alkotóeleme. Ennek az oldatnak a képlete ySO3 · H2O, ahol „y” a kén-trioxid (SO3) rész összes moláris tömege. Ugyanakkor a "H2SO4xSO3" nómenklatúrával is meghatározható, ahol az "x" a moláris szabad kén-trioxid tartalmára vonatkozik. Ha x = 1 és y = 2, akkor a H2S2O7 képletet kapjuk, vagy ami azonos a kénsavval.

Lehet, hogy bonyolultnak hangzik, de tartsa be a következő elképzelést: az oleum-oldatnak különböző tulajdonságai lehetnek a koncentráció százalékos arányától függően kénsav és a fent említett konformáció kénsavat eredményez, amely szilárd formában fordul elő 36 fokos hőmérsékletig környezeti. Bármennyire érdekes, hogy ez az egész konglomerátum kémiai szinten hangzik, mindenképpen ki kell emelni a diszulfursavat ritkán használják laboratóriumi körülmények között vagy ipari folyamatokban.

Az olémet egy „érintkezési eljárással” szintetizálják, ahol oxigéncsoportokat adnak a kénhez (S + O3, SO3), majd kénsavkoncentrátumban (H2SO4) oldják. Talán egy vegyész meghúzná a haját, hogy ilyen nagyszerű leegyszerűsítést lásson, de tájékoztatási célból megadjuk a licencet, hogy megmutassuk mindkét fogalom egységét:

Így a tipikus oleumot vagy kénsavat kénnel építik, amelyhez oxigént és tömény kénsavat adtak. A kémia világában végül minden matematikai tudás kérdése is.

Az anyag funkciói és segédprogramjai

Miután boncolgattuk ennek a komplex megoldásnak a kémiai jellegét, röviden ugyan, de megvizsgálhatjuk felhasználását.

1. Kénsavtermelés

Bár ellentmondásosan hangzik, egy olyan oldat, amely szintéziséhez kénsavat igényel, hasznos lehet maga a kénsav előállításához.

Magas hidratáltsági entalpiája miatt (az entalpia változása, amikor egy mol ion feloldódik elég vízzel híg oldatot kapunk), az oleumot vízzel hígítva tömény kénsavat nyerhetünk további.

Éppen ellenkezőleg, ha az SO3-at közvetlenül a vízhez adnák, az nagyon nehezen kezelhető kénsavgáz-fóliát képezne.

@image (28510)

2. Közlekedési közvetítő

Mivel az oleum szilárd állapotban van jelen, 36 fokos hőmérsékletig, hasznos lehet kénsav szállításához tartálykocsikban, az olajfinomítók és a különféle iparágak között. Amint eléri rendeltetési helyét, az oleum visszatérhet folyékony állapotába. Mindenesetre ezt a folyamatot nagyon körültekintően kell végrehajtani, mivel az anyag túlmelegedése (túlmelegedés) meghaladja a biztonsági határokat.

Ezenkívül az oleum vagy a kénsav kevésbé maró hatású, mint a használatban lévő kénsav, amikor fémekkel érintkezik, mivel nincsenek szabad vízmolekulák, amelyek megtámadhatják ezeket a felületeket. Emiatt időnként folyékony kénsav szintetizálására is sor kerül a komplex csővezetékek közötti szállításhoz. Annak köszönhetően, hogy képes "visszatérni" tömény kénsavvá, és könnyen átalakítható szilárd anyagból folyékony állapotba, az oleum számos felhasználási lehetőséggel rendelkezik a szállítási arénában.

3. Kénsav a robbanóanyagiparban

Az oleum is robbanóanyagok szintézisében használják, a nitrocellulóz kivételével. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy salétromsav (NO3) és kénsav (H2SO4) oldatai, amelyek előállíthatók vagy sem, diszulfurinsav) jelentős mennyiségű vizet tartalmaznak, ami miatt kevés felhasználásra kerül a robbanóanyagok.

4. Használja a szerves kémia tanulmányozásában

Az oleum egy agresszív és nagyon maró reakcióképes anyag, amely köztitermékként használható bizonyos kémiai reakciókban.

Önéletrajz

Összefoglalva: a kénsav a kénsav közbenső termékének tekinthető, annak ellenére, hogy olyan reakciókból származik, amelyek elsősorban ezt igénylik. Mivel szilárd állapotban természetesen előfordul, az ipar számos olyan ágazatában alkalmas biztonságos szállításra, amelyek természetes úton kezelik a H2SO4-et. Ennek a vegyületnek a folyékony formában történő felhasználása szintén nagyon érdekes, mivel kevésbé korrozív, mint a kénsav, kevésbé károsítja a csöveket és más fémes bevonatokat.

Ismét visszatérünk arra az elképzelésre, hogy a kénsav elengedhetetlen a mezőgazdasági, fa-, textil-, olajiparban és számos más ágazatban. Így, bár a kénsav nem túl hasznos közvetlenül alkalmazható vegyületként a területen laboratóriumban, bizonyos plaszticitást biztosít magának a savnak a szállítása, finomítása és kezelése során kénes.