Sieros rūgštis turi istorinį pavadinimą: vitriolio alyva. Rūgšties tyrimas prasidėjo nuo seniausių laikų, jo raštuose buvo aprašyta: graikų gydytojas Dioscorides, romėnų gamtininkas Plinijus Elderis, islamiški alchemikai Geberis, Razis ir Ibn Sina, kiti. Šumeryje buvo vitriolio sąrašas, kuris buvo klasifikuojamas pagal medžiagos spalvą. Mūsų laikais žodis "vitriol" jungia kristalinius hidratatus iš dviejų dalių metalų sulfatų.
XVII a. Vokietijos-olandų chemikas Johanas"Glauber" gavo sieros rūgštį deginant sierą kalio nitratu (KNO3) esant vandens garams. 1736 m. Joshua Ward (vaistininkė iš Londono) šį metodą naudojo gamyboje. Šis laikas gali būti laikomas pradiniu tašku, kai sieros rūgštis jau buvo gaminama dideliu mastu. Jo formulę (H2SO4), kaip dažnai manoma, įkūrė Švedijos chemikas Berzeliusas (1779-1848 m.), Kuris vėliau buvo nebylus.
Berzelius su abėcėlėmis(nurodytieji cheminiai elementai) ir mažesnis skaitmeniniai kodai (pagal atomų skaičiaus molekulėje suteiktas rūšių, kurios nurodytos) nustatė, kad vienoje molekulėje yra 1 sieros atomas (ai), 2 vandenilio atomai (H) ir 4 deguonies atomą (O). Nuo to laiko, tapo žinoma, kokybinę ir kiekybinę sudėtį molekulės, kad tai yra iš Chemistry of the kalba aprašyta sieros rūgšties.
Struktūrinė formulė, rodoma grafiškaitarpusavio išdėstymas atomų molekulėje ir chemines jungtis, tarp jų (jie paprastai žymimas linijų) informuoja, kad molekulės centras yra sieros atomas, kuris yra surištas dvigubu ryšiu su dviem deguonies atomais. Su kitais dviem deguonies atomais, prie kurių kiekviena yra prisijungusios, sudaro vandenilio atomą, sieros atomas taip pat sujungti viengubos jungtys.
Savybės
Sieros rūgštis yra šiek tiek gelsvos arbabespalvis, klampus skystis, tirpsta bet kokios koncentracijos vandenyje. Tai stipri mineralinė rūgštis. Rūgštis yra labai agresyvi metalų atžvilgiu (koncentruotos nesusijęs su geležimi be kaitinimo ir pasyvuoja), akmenis, gyvūnų audinius ar kitas medžiagas. Pasižymi stipriu oksidatoriaus higroskopiškumu ir ryškiomis savybėmis. 10,4 ° C temperatūroje rūgštis kietėja. Kai šildomas iki 300 oC, beveik 99% rūgšties praranda sieros rūgšties anhidridą (SO3).
Jos savybės skiriasi priklausomai nuojo vandeninio tirpalo koncentracija. Yra rūgščių tirpalų visuotinai pripažintų pavadinimų. Skiedimo rūgštis laikoma ne daugiau kaip 10%. Įkraunama - nuo 29 iki 32%. Esant mažesnei kaip 75% koncentracijai (nustatyta GOST 2184), ji vadinama bokštu. Jei koncentracija yra 98%, tai jau bus koncentruotos sieros rūgšties. Formulė (cheminis arba struktūrinis) visais atvejais lieka nepakitęs.
Ištirpinus sieros rūgštyjesusidaro koncentruotas sieros rūgšties anhidridas, oleum arba keraminas sulfato rūgštis, jo formulę galima parašyti taip: H2S2O7. Gryna rūgštis (H2S2O7) yra kieta, kurios lydymosi temperatūra yra 36 ° C. Sieros rūgšties hidrinimo reakcijos būdingos šilumos išsiskyrimui dideliais kiekiais.
Praskiestos rūgšties reaguoja sumetalai reaguoja su, kuris rodo stiprių oksidatorių savybes. Tai atkuria sieros rūgšties, formavimo formulė medžiagų, kuriose yra sumažintas (4, 0 arba -2) sieros atomo, gali būti: SO2, S arba H2 S.
Reaguoja su nemetalais, pavyzdžiui, anglimi arba siera:
2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O
2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O
Reaguoja su natrio chloridu:
H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl
Jis būdingas elektrofilinio pakaitalo pakeitimas vandenilio atomo, prijungto prie aromatinio junginio benzolo žiedo, į grupę -SO3H.
Priėmimas
1831 m. Kontaktinis metodas buvo patentuotasH2SO4 gamyba, kuri šiuo metu yra pagrindinė. Šiandien daugiausia sieros rūgšties gaminama naudojant šį metodą. Kaip žaliava, naudojama sulfido rūdos (dažniau geležies pirolitas, FeS2), kuris išleidžiamas specialiose krosnyse, tuo tarpu deginamos dujos. Kadangi dujų temperatūra yra 900 oC, ji yra atvėsinta sieros rūgštimi, kurios koncentracija yra 70%. Cikloniniame ir elektrostatinis nusodintuvas dujų yra valomi nuo dulkių skalbimo bokštai su rūgšties koncentracija 40 ir 10% katalizatoriaus nuodų (As2O5 ir fluoro), šlapiu elektrostatiniu nusodintuvais rūgšties aerozolis. Be to, iškaitintos dujos, kuriose yra 9% sieros dioksido (SO2), džiovinami ir pernešami į kontaktinį aparatą. Perduodama per 3 sluoksnius vanadžio katalizatoriaus, SO2 oksiduojasi iki SO3. Norint ištirpinti sulfato rūgšties anhidridą, naudojama koncentruotos sieros rūgšties. Sieros rūgšties anhidrido (SO3) tirpalo bevandenėje sieros rūgštyje formulė yra H2S2O7. Šioje formoje Oleumas plieno talpose yra perduodami vartotojas, jeigu jis yra praskiestų į norimos koncentracijos.
Paraiška
Dėl skirtingų cheminių savybių, H2SO4turi platų programų spektrą. Gaminant rūgštį, kaip švino rūgšties akumuliatorių elektrolitą gaminant įvairius valymo agentus, taip pat yra svarbus reagentas chemijos pramonėje. Jis taip pat naudojamas gaminant: alkoholius, plastikus, dažus, gumą, eterį, klijus, sprogmenis, muilus ir ploviklius, vaistus, celiuliozę ir popierių, naftos produktus.
