Se on yksi tunnetuimmista ja yleisimmistä kemiallisista yhdisteistä . Tämä selittyy ensisijaisesti sen voimakkailla ominaisuuksilla. Sen kaava on H2SO4. Se on kaksiemäksinen happo, jonka rikkipitoisuus on korkeampi +6.
Normaaleissa olosuhteissa rikkihappo on hajuton ja väritön neste, jolla on öljymäisiä ominaisuuksia. Siitä on tullut melko laajalle levinnyt teknologiassa ja eri toimialoilla.
Käytössä Tämä hetki tämä aine on yksi tärkeimmistä ja yleisimmistä kemianteollisuuden tuotteista. Luonnossa alkuperäisen rikin kerrostumat eivät ole niin yleisiä, yleensä sitä esiintyy vain yhdisteissä muiden aineiden kanssa. Parhaillaan kehitetään rikin uuttamista erilaisista yhdisteistä, mukaan lukien erilaiset teollisuusjätteet. Joissakin tapauksissa jopa kaasut voidaan mukauttaa tuottamaan rikkiä ja sen kanssa erilaisia yhdisteitä.
Ominaisuudet
Rikkihappo Se ottaa niistä vettä hyvin nopeasti, jolloin kudokset ja erilaiset yhdisteet alkavat hiiltyä. 100 % happo on yksi vahvimmista, kun taas yhdiste ei savuta tai tuhoa
Reagoi kaikkien metallien kanssa paitsi lyijyn kanssa. Tiivistetyssä muodossa se alkaa hapettaa monia alkuaineita.
Rikkihapon käyttö
Rikkihappoa käytetään pääasiassa kemianteollisuudessa, jossa sen pohjalta tuotetaan typpeä, mukaan lukien superfosfaattia, jota pidetään tällä hetkellä yhtenä yleisimmistä lannoitteista. Tätä ainetta tuotetaan vuosittain jopa useita miljoonia tonneja.
Metallurgiassa H2SO4:a käytetään saatujen tuotteiden laadun tarkistamiseen. Terästä valssattaessa voi syntyä mikrohalkeamia, joiden havaitsemiseksi osa asetetaan lyijykylpyyn ja syövytetään 25 % happoliuoksella. Sen jälkeen pienimmätkin halkeamat voidaan nähdä paljaalla silmällä.
Ennen galvanoinnin levittämistä metalliin, se on ensin valmisteltava - puhdistettava ja rasvattava. Koska rikkihappo reagoi metallien kanssa, se liuottaa ohuimman kerroksen ja sen mukana saastumisen jäljet poistuvat. Lisäksi metallipinta karheutuu, mikä sopii paremmin nikkeli-, kromi- tai kuparipinnoitukseen.
Rikkihappoa käytetään joidenkin malmien jalostuksessa, ja merkittävä määrä sitä tarvitaan öljyteollisuudessa, jossa sitä käytetään pääasiassa erilaisten tuotteiden puhdistukseen. Sitä käytetään usein kemianteollisuudessa, joka kehittyy jatkuvasti. Tämän seurauksena he löytävät lisäominaisuuksia ja käyttötavat. Tätä ainetta voidaan käyttää lyijyhappojen - erilaisten akkujen - valmistukseen.
Rikkihapon saaminen
Hapon valmistuksen pääraaka-aineet ovat rikki ja erilaiset siihen perustuvat yhdisteet. Lisäksi, kuten jo mainittiin, teollisuusjätteen käyttö rikin tuotantoon on nyt kehittymässä. Sulfidimalmien hapettavassa pasutuksessa poistokaasut sisältävät SO2:ta. Se on mukautettu tuottamaan rikkihappoa. Vaikka Venäjällä johtavat asemat ovat edelleen uuneissa poltettavan rikkipyriitin käsittelyyn perustuva tuotanto. Kun ilmaa puhalletaan palavien rikkikiisujen läpi, muodostuu korkean SO2-pitoisuuden omaavia höyryjä. Sähköstaattisia suodattimia käytetään muiden epäpuhtauksien ja vaarallisten höyryjen poistamiseen. Nyt käytössä aktiivisesti tuotannossa eri tavoilla hapon tuotanto, ja monet niistä liittyvät jätteiden käsittelyyn, vaikka perinteisen teollisuuden osuus on suuri.
Rikkihappoa käytetään laajalti mm kansallinen talous ja se on kemian perusteollisuuden päätuote. Tässä suhteessa rikkihapon tuotanto lisääntyy jatkuvasti. Joten, jos vuonna 1900 maailman rikkihapon tuotanto oli 4,2 miljoonaa grammaa, vuonna 1937 sitä saatiin 18,8 miljoonaa grammaa ja vuonna 1960 - yli 47 miljoonaa tonnia.
Tällä hetkellä Neuvostoliitto rikkihapon tuotanto on toisella sijalla maailmassa. Neuvostoliitto tuotti 5,4 miljoonaa g rikkihappoa vuonna 1960. Vuonna 1965 rikkihapon tuotanto kaksinkertaistuu vuoteen 1958 verrattuna.
Rikkihapon käyttöalueet johtuvat sen ominaisuuksista ja alhaisesta hinnasta. Rikkihappo on vahva, tuskin haihtuva ja stabiili happo, jolla on kohtuullisissa lämpötiloissa erittäin heikot hapettavat ja voimakkaat vettä poistavat ominaisuudet.
Rikkihapon pääasiallinen kuluttaja on tuotanto mineraalilannoitteet- superfosfaatti ja ammoniumsulfaatti. Esimerkiksi vain yhden tonnin superfosfaattia (fluorapatiitista), joka ei sisällä hygroskooppista vettä, tuotanto kuluttaa 600 kg 65-prosenttista rikkihappoa. Mineraalilannoitteiden tuotanto kuluttaa noin puolet kaikesta tuotetusta haposta.
Huomattava määrä rikkihappoa kuluu nestemäisten polttoaineiden käsittelyssä - kerosiinin, parafiinin, voiteluöljyjen puhdistamiseen rikistä ja tyydyttymättömistä yhdisteistä, kivihiilitervan käsittelyssä. Sitä käytetään myös erilaisten mineraaliöljyjen ja rasvojen puhdistukseen.
Rikkihappoa käytetään laajalti erilaisissa orgaanisissa synteeseissä, esimerkiksi orgaanisten yhdisteiden sulfonoinnissa sulfonihappojen, erilaisten väriaineiden ja sakkariinin valmistuksessa. Tätä tarkoitusta varten käytetään sekä väkevää happoa että savuavaa happoa sekä kloorisulfonihappoa. Rikkihappoa käytetään vettä poistavana aineena nitrausreaktioissa - nitrobentseenin, nitroselluloosan, nitroglyseriinin jne. valmistuksessa.
Haihtumattomana happona rikkihappo pystyy syrjäyttämään haihtuvia happoja suoloistaan, jota käytetään fluorivedyn ja kloorivedyn, perkloorihapon valmistuksessa.
Rikkihappoa käytetään usein tiettyjen malmien ja rikasteiden, kuten titaanin, zirkoniumin, vanadiinin ja joskus niobiumin, litiumin ja joidenkin muiden metallien käsittelyssä (hajottamisessa). Koska väkevä rikkihappo kiehuu melko korkeassa lämpötilassa eikä sillä käytännössä ole vaikutusta valuraudaan ja teräkseen, tämä hajottaminen voidaan suorittaa melko täydellisesti näistä materiaaleista valmistetuilla halvoilla laitteilla.
Laimea kuuma rikkihappo liuottaa metallioksideja hyvin ja sitä käytetään metallien ns. syövytykseen - niiden puhdistamiseen< особенно железа, от окислов.
Rikkihappo on hyvä kuivausaine ja sitä käytetään laajasti laboratorioissa ja teollisuudessa tähän tarkoitukseen. Jäännöskosteus käytettäessä 95 % rikkihappoa on 0,003 mg vesihöyryä 1 litraa kuivattua kaasua kohti.
Rikkihappo- kaksiemäksinen happo, joka näyttää öljyiseltä nesteeltä ja jolla ei ole hajua. Kemiallinen aine kiteytyy +10 °C:n lämpötilassa. Rikkihappo saa kiinteän fysikaalisen tilan, kun se on ympäristössä, jonka lämpötila on -20 °C. Kun rikkihappo reagoi veden kanssa, se vapautuu suuri määrä lämpöä. Rikkihapon käyttöalueet: teollisuus, lääketiede, kansantalous.
Rikkihapon käyttö teollisuudessa
Elintarviketeollisuudelle on tuttu rikkihappo elintarvikelisäaineena E513. Happo toimii emulgaattorina. Tätä elintarvikelisäainetta käytetään juomien valmistuksessa. Se auttaa säätelemään happamuutta. Ruoan lisäksi E513 on osa kivennäislannoitteita. Rikkihapon käyttö teollisuudessa on yleistä. Teollinen orgaaninen synteesi käyttää rikkihappoa seuraavien reaktioiden suorittamiseen: alkylointi, dehydraatio, hydratointi. Tämä happo palauttaa vaadittava määrä hartsit suodattimissa, joita käytetään tislatun veden tuotannossa.
Rikkihapon käyttö jokapäiväisessä elämässä
Kotona oleva rikkihappo on kysyntää autoilijoiden keskuudessa. Auton akun elektrolyyttiliuoksen valmistusprosessiin liittyy rikkihapon lisääminen. Kun työskentelet tämän hapon kanssa, sinun tulee muistaa turvallisuussäännöt. Jos happoa joutuu vaatteille tai paljaalle iholle, huuhtele välittömästi juoksevalla vedellä. Metalliin roiskunut rikkihappo voidaan neutraloida kalkilla tai liidulla. Auton akkua tankattaessa on noudatettava tiettyä järjestystä: lisää happoa asteittain veteen, ei päinvastoin. Kun vesi reagoi rikkihapon kanssa, nesteestä tulee erittäin kuuma, mikä voi aiheuttaa sen roiskeita. Siksi sinun tulee olla erityisen varovainen, jotta neste ei joudu kasvoillesi tai silmillesi. Happo on säilytettävä tiiviisti suljetussa astiassa. On tärkeää, että kemikaali säilytetään poissa lasten ulottuvilta.
Rikkihapon käyttö lääketieteessä
Rikkihapon suoloja käytetään laajalti lääketieteessä. Esimerkiksi magnesiumsulfaattia määrätään ihmisille laksatiivisen vaikutuksen saavuttamiseksi. Toinen rikkihapon johdannainen on natriumtiosulfaatti. Lääkettä käytetään vastalääkkeenä seuraavien aineiden antamisessa: elohopea, lyijy, halogeenit, syanidi. Natriumtiosulfaatti yhdessä suolahappo käytetään dermatologisten sairauksien hoitoon. Professori Demyanovitš ehdotti näiden kahden lääkkeen yhdistämistä syyhyn hoitoon. Vesiliuoksen muodossa natriumtiosulfaattia annetaan ihmisille, jotka kärsivät allergisista vaivoista.
Magnesiumsulfaatilla on laaja valikoima mahdollisuuksia. Siksi sitä käyttävät eri erikoisalojen lääkärit. Antispasmodisena magnesiumsulfaattia annetaan potilaille, joilla on verenpainetauti. Jos henkilöllä on sappirakon sairauksia, ainetta annetaan suun kautta sapenerityksen parantamiseksi. Rikkihapon käyttö lääketieteessä magnesiumsulfaatin muodossa gynekologisessa käytännössä on yleistä. Gynekologit auttavat synnytyksessä olevia naisia antamalla magnesiumsulfaattia lihakseen, jolloin he nukuttavat synnytyksen. Kaikkien edellä mainittujen ominaisuuksien lisäksi magnesiumsulfaatilla on kouristuksia estävä vaikutus.
Rikkihapon käyttö tuotannossa
Rikkihappoa, jonka käyttöalueet ovat monipuoliset, käytetään myös mineraalilannoitteiden valmistuksessa. Yhteistyön helpottamiseksi rikkihappoa ja mineraalilannoitteita valmistavat tehtaat sijaitsevat pääosin lähellä toisiaan. Tämä hetki luo jatkuvan tuotannon.
Rikkihapon käyttö väriaineiden ja synteettisten kuitujen valmistuksessa on toiseksi yleisin mineraalilannoitteiden valmistuksen jälkeen. Monet teollisuudenalat käyttävät rikkihappoa joissakin valmistusprosesseissa. Rikkihapon käyttö on löytänyt kysyntää jokapäiväisessä elämässä. Ihmiset käyttävät kemikaalia autojensa huoltoon. Rikkihappoa voi ostaa myyntiin erikoistuneista liikkeistä kemialliset aineet, mukaan lukien linkkimme. Rikkihappoa kuljetetaan tällaisten lastien kuljetusta koskevien sääntöjen mukaisesti. Rautatie- tai maantiekuljetukset kuljettavat happoa asianmukaisissa säiliöissä. Ensimmäisessä tapauksessa säiliö toimii säiliönä, toisessa - tynnyri tai säiliö.
Nykyään rikkihappoa tuotetaan pääasiassa kahdella teollisella menetelmällä: kontakti- ja typpihappomenetelmällä. Kosketusmenetelmä on progressiivisempi ja Venäjällä sitä käytetään laajemmin kuin typpihappomenetelmää eli tornimenetelmää.
Rikkihapon valmistus alkaa rikkipitoisten raaka-aineiden polttamisesta, esimerkiksi erityisissä rikkikiisuuuneissa saadaan ns. paahtokaasu, joka sisältää noin 9 % rikkidioksidia. Tämä vaihe on sama sekä kontakti- että typpipitoisilla menetelmillä.
Seuraavaksi on välttämätöntä hapettaa syntynyt rikkihappoanhydridi rikkihappoanhydridiksi. Se on kuitenkin ensin puhdistettava useista epäpuhtauksista, jotka häiritsevät jatkoprosessia. Paahtokaasu puhdistetaan pölystä sähkösuodattimissa tai syklonilaitteissa ja syötetään sitten kiinteitä kontaktimassoja sisältävään laitteeseen, jossa rikkidioksidi SO 2 hapetetaan rikkihappoanhydridiksi SO 3 .
Tämä eksoterminen reaktio on palautuva - lämpötilan nousu johtaa muodostuneen rikkihappoanhydridin hajoamiseen. Toisaalta, kun lämpötila laskee, suoran reaktion nopeus on hyvin alhainen. Siksi kosketuslaitteen lämpötila pidetään 480 °C:ssa säätämällä sen kaasuseoksen kulkunopeutta.
Tulevaisuudessa kontaktimenetelmällä se muodostetaan yhdistämällä rikkihappoanhydridiä veteen.
Typpihappomenetelmälle on ominaista se, että se hapettuu, ja rikkihapon muodostuminen tällä menetelmällä käynnistyy rikkihapon muodostumisesta vuorovaikutuksessa paahtokaasusta veden kanssa. Lisäksi tuloksena oleva rikkihappo hapetetaan typpihapolla, mikä johtaa typpimonoksidin ja rikkihapon muodostumiseen.
Tämä reaktioseos syötetään erityiseen torniin. Samanaikaisesti kaasuvirtausta säätämällä varmistetaan, että absorptiotorniin tuleva kaasuseos sisältää typpidioksidia ja -monoksidia suhteessa 1:1, mikä on välttämätöntä typpioksidin anhydridin saamiseksi.
Lopuksi rikkihapon ja typpihappoanhydridin vuorovaikutus tuottaa NOHSO 4 -nitrosyylirikkihappoa.
Syntynyt nitrosyylirikkihappo syötetään tuotantotorniin, jossa se hajoaa veden kanssa vapauttaa typpioksiduulihappoanhydridiä:
2NOHS04 + H2O \u003d N2O3 + 2H2SO4,
joka hapettaa tornissa muodostuneen rikkihapon.
Reaktion seurauksena vapautunut typpioksidi palaa hapettavaan torniin ja siirtyy uuteen kiertokulkuun.
Tällä hetkellä Venäjällä rikkihappoa tuotetaan pääasiassa kontaktimenetelmällä. Typpipitoista menetelmää käytetään harvoin.
Rikkihapon käyttö on hyvin laajaa ja monipuolista.
Suurin osa siitä menee kemiallisten kuitujen ja mineraalilannoitteiden tuotantoon, se on välttämätön lääkkeiden ja väriaineiden tuotannossa. Rikkihapon, etyyli- ja muiden alkoholien avulla saadaan pesuaineita ja torjunta-aineita.
Sen ratkaisuja käytetään tekstiili- ja elintarviketeollisuudessa, nitrausprosesseissa sekä rikkiakkuhapon valmistuksessa, jota käytetään elektrolyyttinä kaadettaessa lyijyakkuihin, joita käytetään laajasti liikenteessä.
Rikkihappo, H2SO4, vahva kaksiemäksinen happo, joka vastaa rikin korkeinta hapetusastetta (+6). Normaaleissa olosuhteissa raskas öljyinen neste, väritön ja hajuton. Tekniikassa rikkihappoa kutsutaan sen seoksiksi sekä veden että rikkihappoanhydridin kanssa. Jos SO3:H2O:n moolisuhde on pienempi kuin 1, tämä on rikkihapon vesiliuos, jos suurempi kuin 1, se on SO3:n liuos rikkihapossa.
Luonnolliset rikkiesiintymät ovat suhteellisen pieniä. Kokonaisrikkipitoisuus maankuorta on 0,1 %. Rikkiä löytyy öljystä, hiilestä, palavista aineista ja savukaasuista. Rikki esiintyy useimmiten luonnossa yhdisteiden muodossa sinkin, kuparin ja muiden metallien kanssa. On huomattava, että rikkihapporaaka-aineiden kokonaistaseesta rikkikiisujen ja rikin osuus on vähitellen laskemassa ja eri jätteistä uutetun rikin osuus kasvaa vähitellen. Mahdollisuudet saada rikkihappoa jätteistä ovat erittäin merkittävät. Ei-rautametallurgian jätekaasujen käyttö mahdollistaa ilman erityiskustannuksia rikkihappojärjestelmien saannin rikkipitoisten raaka-aineiden pasutukseen.
Fyysinen ja Kemiallisia ominaisuuksia rikkihappo
100 % H2SO4 (SO3 x H2O) kutsutaan monohydraatiksi. Yhdiste ei savu, tiivistetyssä muodossa se ei tuhoa rautametalleja, vaikka se on yksi vahvimmista hapoista;
- aineella on haitallinen vaikutus kasvien ja eläinten kudoksiin, ja se vie niistä vettä, minkä seurauksena ne hiiltyvät.
- kiteytyy 10,45 °C:ssa;
- tkip 296,2 "C;
- tiheys 1,9203 g/cm3;
- lämpökapasiteetti 1,62 J/g.
Rikkihappo sekoittuu H2O:n ja SO3:n kanssa missä tahansa suhteessa muodostaen yhdisteitä:
- H2SO4 x 4 H2O (sula: 28,36 "C),
- H2SO4 x 3 H2O (sula: 36,31 "C),
- H2SO4 x 2 H2O (sula: 39,60 "C),
- H2SO4 x H2O (sula: 8,48 "C),
- H2SO4 x SO3 (H2S2O7 - dirikki- tai pyrorikkihappo, sp. 35,15 °C) - oleum,
- H2S0x2S03 (H2S3O10 - tririkkihappo, sp. 1,20 °C).
Kuumennettaessa ja keitettäessä vesiliuokset rikkihappoa, joka sisältää jopa 70 % H2SO4:a, vain vesihöyryä vapautuu höyryfaasiin. Rikkihappohöyryjä esiintyy myös väkevämpien liuosten yläpuolella. Liuos, jossa on 98,3 % H2SO4:a (atseotrooppinen seos) tislataan kokonaan kiehuessaan (336,5 "C) Rikkihappo, joka sisältää yli 98,3 % H2SO4:a, vapauttaa SO3-höyryä kuumennettaessa.
Väkevä rikkihappo on voimakas hapetin. Se hapettaa HI:n ja HBr:n vapaiksi halogeeneiksi. Kuumennettaessa se hapettaa kaikki metallit paitsi Au- ja platinametallit (paitsi Pd). Konsentroitu rikkihappo passivoi kylmässä monia metalleja, mukaan lukien Pb, Cr, Ni, teräs, valurauta. Laimennettu rikkihappo reagoi kaikkien metallien (paitsi Pb) kanssa, jotka edeltävät vetyä jännitesarjassa, esimerkiksi: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.
Kuinka vahva happo H2SO4 syrjäyttää enemmän heikkoja happoja niiden suoloista, kuten booraksista saatu boorihappo:
Na2B4O7 + H2SO4 + 5 H2O = Na2SO4 + 4 H2BO3,
ja kuumennettaessa se syrjäyttää enemmän haihtuvia happoja, esim.
NaNO3 + H2SO4 = NaHS04 + HNO3.
Rikkihappo poistaa kemiallisesti sitoutuneen veden hydroksyyliryhmiä sisältävistä orgaanisista yhdisteistä - OH. Etyylialkoholin dehydratointi väkevän rikkihapon läsnä ollessa johtaa eteenin tai dietyylieetterin tuotantoon. Sokerin, selluloosan, tärkkelyksen ja muiden hiilihydraattien hiiltyminen joutuessaan kosketuksiin rikkihapon kanssa selittyy myös niiden kuivumisella. Kaksiemäksisenä rikkihappo muodostaa kahden tyyppisiä suoloja: sulfaatteja ja hydrosulfaatteja.
| Rikkihapon jäätymispiste: | |
| pitoisuus, % | jäätymislämpötila, "C |
| 74,7 | -20 |
| 76,4 | -20 |
| 78,1 | -20 |
| 79,5 | -7,5 |
| 80,1 | -8,5 |
| 81,5 | -0,2 |
| 83,5 | 1,6 |
| 84,3 | 8,5 |
| 85,7 | 4,6 |
| 87,9 | -9 |
| 90,4 | -20 |
| 92,1 | -35 |
| 95,6 | -20 |
Raaka-aineet rikkihapon valmistukseen
Rikkihapon valmistuksen raaka-aineita voivat olla: rikki, rikkipyriitti FeS2, sulfidimalmien Zn, Cu, Pb ja muiden SO2:ta sisältävien metallien hapettavasta pasutamisesta syntyvät pakokaasut. Venäjällä pääasiallinen määrä rikkihappoa saadaan rikkipyriiteistä. FeS2:ta poltetaan uuneissa, joissa se on leijukerrostilassa. Tämä saavutetaan puhaltamalla ilmaa nopeasti hienoksi jauhetun pyriittikerroksen läpi. Tuloksena oleva kaasuseos sisältää SO2:ta, O2:ta, N2:ta, SO3:n epäpuhtauksia, H2O-, As2O3-, SiO2- ja muita höyryjä ja kuljettaa mukanaan paljon tuhkapölyä, josta kaasut puhdistetaan sähkösuodattimissa.
Menetelmät rikkihapon valmistamiseksi
Rikkihappoa saadaan SO2:sta kahdella tavalla: typpihappo (torni) ja kontakti.
typpipitoinen menetelmä
SO2:n prosessointi rikkihapoksi typpihappomenetelmällä suoritetaan tuotantotorneissa - lieriömäisissä säiliöissä (15 m tai enemmän), jotka on täytetty keraamisten renkaiden pakkauksella. Ylhäältä kohti kaasuvirtausta ruiskutetaan "nitroosia" - laimeaa rikkihappoa, joka sisältää nitrosyylirikkihappoa NOOSO3H, saatu reaktiolla:
N2O3 + 2 H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.
SO2:n hapettuminen typen oksideilla tapahtuu liuoksessa sen jälkeen, kun se on imeytynyt nitroosiin. Nitroosi hydrolysoituu vedessä:
NOOSO3H + H2O = H2SO4 + HNO2.
Torniin tuleva rikkidioksidi muodostaa rikkihappoa veden kanssa:
SO2 + H2O = H2SO3.
HNO2:n ja H2SO3:n vuorovaikutus johtaa rikkihapon tuotantoon:
2 HNO2 + H2SO3 = H2SO4 + 2 NO + H2O.
Vapautunut NO muunnetaan hapetustornissa N2O3:ksi (tarkemmin sanottuna NO + NO2-seokseksi). Sieltä kaasut tulevat absorptiotorniin, joihin syötetään rikkihappoa niitä vastaan ylhäältä. Muodostuu nitroosia, joka pumpataan tuotantotorneihin. Näin tuotannon jatkuvuus ja typen oksidien kierto varmistetaan. Niiden pakokaasujen väistämättömät häviöt korvataan lisäämällä HNO3:a.
Typpipitoisella menetelmällä saadun rikkihapon pitoisuus on riittämättömän korkea ja se sisältää haitallisia epäpuhtauksia (esimerkiksi As). Sen tuotantoon liittyy typen oksidien vapautuminen ilmakehään ("ketunhäntä", joka on nimetty NO2:n väristä).
yhteydenottotapa
P. Philips (Iso-Britannia) löysi kontaktimenetelmän periaatteen rikkihapon valmistuksessa vuonna 1831. Ensimmäinen katalyytti oli platina. 1800-luvun lopussa - 1900-luvun alussa. havaittiin SO2:n hapettumisen kiihtyminen SO3:ksi vanadiinianhydridillä V2O5. Neuvostoliiton tutkijoiden A. E. Adadurovin, G. K. Boreskovin ja F. N. Juskevitšin tutkimuksilla oli erityisen tärkeä rooli vanadiinikatalyyttien toiminnan ja niiden valinnan tutkimuksessa.
Nykyaikaiset rikkihappolaitokset on rakennettu toimimaan kontaktimenetelmällä. Katalyytin pohjana käytetään vanadiumoksideja, joihin on lisätty SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO eri suhteissa. Kaikki vanadiinikontaktimassat osoittavat aktiivisuuttaan vain lämpötilassa, joka on vähintään ~ 420 ° C. Kosketuslaitteessa kaasu läpäisee yleensä 4 tai 5 kerrosta kontaktimassasta. Rikkihapon valmistuksessa kontaktimenetelmällä pasutetaan kaasu on esipuhdistettu katalyyttiä myrkyttävistä epäpuhtauksista Pölyjäämät poistetaan rikkihapolla kastetuissa pesutorneissa.Sumu poistetaan rikkihaposta (muodostuu kaasuseoksessa olevasta SO3:sta ja H2O:sta) märissä sähkösuodattimissa.H2O-höyry on väkevä rikkihappo absorboi kuivaustorneissa. SO2-ilmaseos kulkee sitten katalyytin läpi (kontaktimassa) ja hapettuu SO3:ksi:
SO2 + 1/2 O2 = SO3.
SO3 + H2O = H2SO4.
Prosessiin tulevan veden määrästä riippuen saadaan rikkihapon liuos vedessä tai oleumissa.
Noin 80 % maailman H2SO4:stä tuotetaan nyt tällä menetelmällä.
Rikkihapon käyttö
Rikkihappoa voidaan käyttää öljytuotteiden puhdistamiseen rikkipitoisista, tyydyttymättömistä orgaanisista yhdisteistä.
Metallurgiassa rikkihappoa käytetään hilseen poistamiseen langasta sekä levyistä ennen tinausta ja galvanointia (laimennettuna), erilaisten metallipintojen peittaukseen ennen niiden pinnoittamista kromilla, kuparilla, nikkelillä jne. Avustuksella hajotetaan myös monimutkaisia malmeja. rikkihapon (etenkin uraanin).
Orgaanisessa synteesissä väkevä rikkihappo on välttämätön komponentti nitrausseoksissa sekä rikittävä aine monien väriaineiden ja lääkeaineiden valmistuksessa.
Rikkihappoa käytetään laajalti lannoitteiden, etyylialkoholin, tekokuidun, kaprolaktaamin, titaanidioksidin, aniliinivärien ja useiden muiden kemiallisten yhdisteiden valmistukseen.
Käytettyä rikkihappoa (jätettä) käytetään kemian-, metallurgian-, puunjalostus- ja muilla teollisuudenaloilla.Akkurikkihappoa käytetään lyijy-happovirtalähteiden valmistukseen.
