Sieros rūgštis: šios medžiagos savybės ir funkcijos
Apie sieros rūgštį net praeityje girdėjome visi. Ši ypač ėsdinanti ir pavojinga medžiaga yra plačiausiai gaminamas cheminis junginys pasaulyje. Tai ypač svarbu naftos pramonėje, plieno apdorojime, sprogmenų, ploviklių ir plastikų gamyboje bei trąšų sintezėje.
Be sieros rūgšties taip pat nebūtų įmanoma valdyti medienos ir popieriaus pramonės, daugelio procesų tekstilės gamyklose ar baterijų gamybos. Taip pat negalima pamiršti jo vaidmens chemijos pramonėje, nes jis reikalingas kitų rūgščių ir sulfatų, gyvybiškai svarbių tam tikriems procesams, sintezei.
Kitaip tariant, visuomenė nebūtų tokia, kaip mes ją žinome, be sieros rūgšties, nes ji vaidina chemijos pramonėje, naftos pramonėje ir žemės ūkio srityje daiktus. Tačiau ne visi sieros junginiai yra vienodai žinomi. Čia atkreipiame dėmesį į daugeliui mažiau žinomą plačiajai visuomenei: disulfato rūgštį..
- Susijęs straipsnis: „11 cheminių reakcijų tipų“
Kas yra sieros rūgštis?
Sieros rūgštis, dar vadinama pirosulfato rūgštimi arba oleumu, yra sieros rūgštis
. Terminas "rūgštis" reiškia bet kokią rūgštį, kurios sudėtyje yra deguonies, ypač tą, kuri yra Jų cheminėje struktūroje yra bent vienas vandenilio atomas (H), vienas deguonies atomas (O) ir kintamasis elementas tai X.Sieros rūgštis yra pagrindinis besiplečiančios sieros rūgšties arba oleumo komponentas, kurio savybes ir naudojimą paaiškinsime tolesniuose skyriuose. Kol kas mums lieka, kad jo cheminė struktūra yra H2SO7. Tai reiškia, kad jis susideda iš dviejų vandenilio atomų (H2), 7 deguonies (O7) ir dviejų sieros (S2). Savo ruožtu naudojama sieros rūgštis turi du vandenilio atomus, vieną sieros ir keturis deguonį (H2SO4).
Taip pat įdomu pabrėžti, kad šios rūgšties molinė masė yra 178,13 g · mol - 1, o jos lydymosi temperatūra yra 36 laipsniai - temperatūra žymi perėjimą iš kietos į skystą. Yra ir kitų rūgščių, turinčių tą pačią formulę „H2O · (SO3) x“, nors šių eksperimentinėmis sąlygomis šiandien jų negalima išskirti.
- Jus gali sudominti: „15 fizinių ir cheminių vandens savybių“
Oleum charakteristikos
Kaip sakėme, sieros rūgštis yra pagrindinis rūkstančios sieros rūgšties, dar vadinamo oleumu, komponentas. Šio tirpalo formulė yra ySO3 · H2O, kur „y“ yra bendra sieros trioksido (SO3) dalies molinė masė. Tačiau jį taip pat galima nurodyti nomenklatūra „H2SO4 · xSO3“, kur „x“ reiškia molinio laisvo sieros trioksido kiekį. Kai x = 1 ir y = 2, gaunama formulė H2S2O7 arba, kas yra tas pats, sieros rūgšties formulė.
Tai gali skambėti sudėtingai, tačiau laikykitės šios minties: oleumo tirpalas gali turėti skirtingas savybes, priklausomai nuo koncentracijos sieros rūgšties ir dėl minėtos konformacijos susidaro disulfato rūgštis, kuri būna kieta forma iki 36 laipsnių temperatūros. aplinkos. Kad ir kaip įdomiai visas šis konglomeratas skamba chemiškai, būtina tai pabrėžti disulfato rūgštis retai naudojama laboratorijose ar pramoniniuose procesuose.
Oleumas susintetinamas „kontaktiniu procesu“, kai deguonies grupės pridedamos prie sieros (S + O3, SO3) ir ištirpinamos sieros rūgšties koncentrate (H2SO4). Galbūt chemikas patrauktų plaukus, kad pamatytų tokį didelį supaprastinimą, tačiau informaciniais tikslais mes suteikiame licenciją parodyti jums abiejų sąvokų sąjungą:
Taigi tipinis oleumas arba sieros rūgštis yra pagaminta iš sieros, į kurią pridėta deguonies ir koncentruotos sieros rūgšties. Chemijos pasaulyje galų gale viskas taip pat yra matematikos žinių reikalas.
Šios medžiagos funkcijos ir naudingumas
Išnagrinėję šio kompleksinio tirpalo cheminę prigimtį, galime ir trumpai, bet panagrinėti jo naudojimą.
1. Sieros rūgšties gamyba
Nors tai skamba priešiškai, tirpalas, kurio sintezei reikalinga sieros rūgštis, gali būti naudingas pačiai sieros rūgščiai gaminti.
Dėl didelės hidratacijos entalpijos (entalpijos pokytis, kai vienas molis jonų ištirpsta pakankamai vandenį, kad gautų praskiestą tirpalą), oleumą galima praskiesti vandeniu, kad gautų koncentruotą sieros rūgštį papildomas.
Priešingai, jei SO3 būtų dedamas tiesiai į vandenį, susidarytų dujinė sieros rūgšties plėvelė, kurią labai sunku valdyti.
@image (28510)
2. Transporto tarpininkas
Kadangi oleumas yra kietoje būsenoje iki 36 laipsnių temperatūros, gali būti naudinga sieros rūgščiai gabenti autocisternose tarp naftos perdirbimo gamyklų ir įvairių pramonės šakų. Pasiekęs tikslą, oleumas gali grįžti į skystą būseną. Bet kokiu atveju šis procesas turi būti atliekamas labai atsargiai, nes medžiagos perkaitimas (perkaitimas) viršija saugos ribas.
Be to, oleumas arba disulfato rūgštis yra mažiau korozinės nei sieros rūgštis, naudojama kontaktuojant su metalais, nes nėra laisvų vandens molekulių, kurios galėtų užpulti šiuos paviršius. Dėl šios priežasties skystoji sieros rūgštis kartais taip pat pasirenkama sintetinama transportavimui tarp sudėtingų vamzdynų. Dėl savo sugebėjimo „grįžti“ į koncentruotą sieros rūgštį ir dėl to, kad oleumas lengvai keičiasi iš kietos į skystą, oleumas transporto srityje yra daugybė.
3. Sieros rūgštis sprogmenų pramonėje
Oleumas taip pat naudojamas sprogmenų sintezei, išskyrus nitroceliuliozę. Taip yra dėl to, kad azoto rūgšties (NO3) ir sieros rūgšties (H2SO4) tirpalai, kurie gali būti gauti arba ne, naudojant (sieros rūgšties rūgštis) sudėtyje yra daug vandens, todėl jie mažai naudojami daugeliui sprogmenų.
4. Naudojimas tiriant organinę chemiją
Oleumas yra agresyvus ir labai ėsdinantis reaktyvus agentas, naudingas kaip tarpinis produktas tam tikrose cheminėse reakcijose.
Tęsti
Apibendrinant galima teigti, kad sieros rūgštis gali būti laikoma sieros rūgšties tarpiniu produktu, nepaisant to, kad ji gaunama iš reakcijų, kurioms to pirmiausia reikia. Kadangi jis natūraliai vyksta kietoje būsenoje, jis yra tinkamas saugiam transportavimui daugelyje pramonės sektorių, kurie natūraliai tvarko H2SO4. Šio junginio naudojimas skystoje formoje taip pat yra labai įdomus, nes būdamas mažiau korozinis nei sieros rūgštis, jis mažiau pažeidžia vamzdžius ir kitas metalines dangas.
Vėl grįžtame prie minties, kad sieros rūgštis yra būtina žemės ūkio, medienos, tekstilės, naftos pramonėje ir daugelyje kitų šakų. Taigi, nors sieros rūgštis nėra labai naudinga kaip tiesiogiai šioje srityje naudojamas junginys laboratorijoje, tai suteikia tam tikro plastiškumo transportuojant, rafinuojant ir apdorojant pačią rūgštį sieros.