Kyselina disulfurová: vlastnosti a funkcie tejto látky

Všetci sme už počuli o kyseline sírovej, dokonca aj mimochodom. Táto mimoriadne korozívna a nebezpečná látka je najrozšírenejšou chemickou zlúčeninou na svete. Je obzvlášť dôležitý v ropnom priemysle, pri úprave ocele, výrobe výbušnín, detergentov a plastov a pri syntéze hnojív.

Bez kyseliny sírovej by tiež nebolo možné napájať drevársky a papierenský priemysel, mnoho procesov v textilných továrňach alebo výrobu batérií. Nemožno zabudnúť ani na jeho úlohu v chemickom priemysle, pretože je nevyhnutný pre syntézu ďalších kyselín a síranov nevyhnutných pre určité procesy.

Inými slovami, spoločnosť by nebola taká, ako ju poznáme, bez kyseliny sírovej, pretože hrá základné úlohy v chemickom priemysle, v ropnom priemysle a v poľnohospodárskej oblasti veci. Nie všetky zlúčeniny síry sú však rovnako dobre známe. Tu venujeme pozornosť jednej oveľa menej známej bežnej populácii: kyseline disulfurovej..

• Súvisiaci článok: „11 druhov chemických reakcií“

Čo je kyselina disulfurová?

Kyselina disulfurová, tiež známa ako kyselina pyrosírová alebo oleum, je kyselicou síry

. Termín "oxokyselina" sa týka akejkoľvek kyseliny, ktorá obsahuje vo svojom zložení kyslík, najmä tých, ktoré obsahujú majú vo svojej chemickej štruktúre najmenej jeden atóm vodíka (H), jeden atóm kyslíka (O) a jeden variabilný prvok tento X.

Kyselina disulfurová je hlavnou zložkou dymovej kyseliny sírovej alebo oleum, ktorej vlastnosti a použitie vysvetlíme v ďalších častiach. Zatiaľ nám zostáva, že jeho chemická štruktúra je H2SO7. To znamená, že je zložený z dvoch atómov vodíka (H2), siedmich kyslíka (O7) a dvoch síry (S2). Kyselina sírová, ktorá sa má používať, má z časti dva atómy vodíka, jeden síru a štyri kyslík (H2SO4).

Je tiež potrebné zdôrazniť, že táto kyselina má molárnu hmotnosť 178,13 g · mol - 1 a jej teplota topenia je 36 stupňov, čo je teplota, ktorá označuje zmenu z pevného do kvapalného stavu. Existujú aj ďalšie kyseliny s rovnakým vzorcom „H2O · (SO3) x“, aj keď tieto sa v dnešných experimentálnych podmienkach nedajú izolovať.

• Mohlo by vás zaujímať: „15 fyzikálnych a chemických vlastností vody“

Vlastnosti oleja

Ako sme už povedali, kyselina disulfurová je hlavnou zložkou dymovej kyseliny sírovej, známej tiež ako oleum. Vzorec tohto roztoku je ySO3 · H2O, kde „y“ je celková molárna hmotnosť časti oxidu sírového (SO3). Môže však byť tiež označený názvoslovím „H2SO4 · xSO3“, kde „x“ označuje obsah voľného molárneho oxidu sírového. Keď x = 1 a y = 2, získa sa vzorec H2S207, alebo čo je rovnaké, vzorec kyseliny disulfurovej.

Môže to znieť zložito, ale dodržte nasledujúcu myšlienku: roztok oleum môže mať rôzne vlastnosti v závislosti od percenta koncentrácie kyselinou sírovou a vyššie uvedenou konformáciou vzniká kyselina disulfurová, ktorá sa vyskytuje v tuhej forme až do 36 stupňov teploty environmentálne. Aký zaujímavý je celý tento zlepenec na chemickej úrovni, v každom prípade je potrebné to zdôrazniť kyselina disulfurová sa zriedka používa v laboratórnych podmienkach alebo priemyselných procesoch.

Oleum sa syntetizuje „kontaktným procesom“, pri ktorom sa kyslíkové skupiny pridávajú k síre (S + O3, SO3) a potom sa rozpúšťa v koncentráte kyseliny sírovej (H2SO4). Možno by si chemik zatiahol vlasy, aby videl také veľké zjednodušenie, ale na informačné účely si berieme licenciu, aby sme vám ukázali spojenie oboch konceptov:

Typické oleum alebo kyselina disulfurová je teda postavená zo síry, do ktorej bol pridaný kyslík a koncentrovaná kyselina sírová. Vo svete chémie je nakoniec všetko aj otázkou matematických znalostí.

Funkcie a pomôcky tejto látky

Keď rozoberieme chemickú podstatu tohto komplexného roztoku, môžeme preskúmať jeho použitie, aj keď v krátkosti.

1. Výroba kyseliny sírovej

Aj keď to znie neintuitívne, roztok, ktorý vyžaduje pre svoju syntézu kyselinu sírovú, môže byť užitočný na výrobu samotnej kyseliny sírovej.

Vďaka svojej vysokej entalpii hydratácie (zmena entalpie, keď sa jeden mól iónov dostatočne rozpustí) voda na zriedený roztok), oleum sa môže zriediť vo vode za vzniku koncentrovanej kyseliny sírovej dodatočné.

Naopak, ak by bol SO3 pridaný priamo do vody, vytvoril by sa plynný film kyseliny sírovej, s ktorým sa veľmi ťažko manipuluje.

@image (28510)

2. Sprostredkovateľ prepravy

Pretože je oleum v pevnom stave až do 36 stupňov teploty, môžu byť užitočné na prepravu kyseliny sírovej v cisternových vozidlách, medzi ropnými rafinériami a rôznymi priemyselnými odvetviami. Len čo dosiahne svoje miesto určenia, môže sa oleum vrátiť do tekutého stavu. V každom prípade musí byť tento proces vykonaný veľmi opatrne, pretože prehriatie materiálu (prehriatie) prekračuje bezpečnostné limity.

Okrem toho je oleum alebo kyselina disulfurová pri použití pri kontakte s kovmi menej korozívna ako kyselina sírová, pretože neexistujú žiadne voľné molekuly vody, ktoré by mohli tieto povrchy napadnúť. Z tohto dôvodu sa kvapalná kyselina disulfurová niekedy tiež volí na syntézu na transport medzi komplexnými potrubiami. Vďaka svojej schopnosti „vrátiť sa“ ku koncentrovanej kyseline sírovej a ľahkej zmene z tuhého na kvapalné skupenstvo má oleum mnoho využití v oblasti dopravy.

3. Kyselina disulfová v priemysle výbušnín

Oleum tiež používané pri syntéze výbušnín, s výnimkou nitrocelulózy. Je to tak kvôli skutočnosti, že roztoky kyseliny dusičnej (NO3) a kyseliny sírovej (H2SO4), ktoré sa môžu alebo nemusia získať použitím kyselina disulfurová) obsahujú značné množstvo vody, čo ich robí málo využiteľnými v mnohých výrobných procesoch kyseliny výbušniny.

4. Využitie pri štúdiu organickej chémie

Oleum je agresívne a vysoko korozívne reaktívne činidlo, ktoré je užitočné ako medziprodukt pri určitých chemických reakciách.

Pokračovať

Stručne povedané, kyselinu sírovú je možné považovať za medziprodukt kyseliny sírovej, aj keď je v prvom prípade odvodený z reakcií, ktoré si to vyžadujú. Pretože sa prirodzene vyskytuje v tuhom stave, je vhodný na bezpečnú prepravu v mnohých priemyselných odvetviach, ktoré s H2SO4 manipulujú prirodzene. Použitie tejto zlúčeniny v tekutej forme je tiež veľmi zaujímavé, pretože je menej korozívna ako kyselina sírová a spôsobuje menšie poškodenie potrubí a iných kovových povlakov.

Opäť sa vraciame k myšlienke, že kyselina sírová je nevyhnutná v poľnohospodárskom, drevárskom, textilnom, ropnom priemysle a mnohých ďalších odvetviach. Teda, aj keď kyselina disulfurová nie je veľmi vhodná ako priamo použiteľná zlúčenina v tejto oblasti v laboratóriu poskytuje určitú plasticitu pri preprave, rafinácii a úprave samotnej kyseliny sírový.