กรดซัลเฟตสูตรทางเคมีและคุณสมบัติ

หนึ่งในกรดแร่แรกซึ่งกลายเป็นที่รู้จักกันคน - เป็นกรดกำมะถันหรือซัลเฟต ไม่เพียง แต่เป็นที่ แต่ส่วนมากของเกลือที่ใช้ในการก่อสร้าง, ยา, อุตสาหกรรมอาหารและเพื่อวัตถุประสงค์ทางด้านเทคนิค เพื่อให้ห่างไกลในส่วนนี้มีการเปลี่ยนแปลงอะไร หลายลักษณะที่มีคุณสมบัติเป็นกรดทำให้มันง่ายที่ขาดไม่ได้ในการสังเคราะห์ทางเคมี เกลือนอกจากนี้ในทางปฏิบัติทุกภาคส่วนของอุตสาหกรรมและการใช้ชีวิตประจำวันถูกนำมาใช้นั้น ดังนั้นเราจึงพิจารณาในรายละเอียดว่ามันคืออะไรและสิ่งที่เป็นลักษณะที่แสดงคุณสมบัติ

ความหลากหลายของชื่อ

ขอเริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่าชื่อที่อยู่ในนี้เรื่องมาก ในหมู่พวกเขาเหล่านั้นที่จะเกิดขึ้นจากการตั้งชื่อที่มีเหตุผลและผู้ที่มีประวัติศาสตร์ ดังนั้นสารนี้จะเรียกว่า:

• ซัลเฟตกรด;
• กรดกำมะถัน;
• กรดกำมะถัน;
• น้ำมัน

แม้ว่าคำว่า "น้ำมัน" ไม่ได้ทั้งหมดเหมาะสำหรับสารเพราะมันเป็นส่วนผสมของกรดกำมะถันและ ออกไซด์สูง กำมะถัน - SO ₃

ซัลเฟตกรด: สูตรโมเลกุลและโครงสร้าง

จากมุมมองของตัวย่อเคมีเขียนสูตรของกรดนี้อาจจะเป็นอย่างนั้น: H ₂ SO ₄ เป็นที่ชัดเจนว่าโมเลกุลที่ประกอบด้วยสองไพเพอร์ไฮโดรเจนและประจุลบตกค้างกรด - ไอออนซัลเฟตมีค่าใช้จ่าย 2+

ดังนั้นภายในโมเลกุล, การสื่อสารต่อไปนี้:

• โควาเลนต์มีขั้วระหว่างกำมะถันและออกซิเจน;
• โควาเลนต์มีขั้วอย่างรุนแรงระหว่างไฮโดรเจนและสารตกค้างกรด SO ₄

ซีรั่มมี 6 อิเล็กตรอน unpaired รูปแบบสองพันธะคู่สองอะตอมออกซิเจน ถึงแม้จะมีคู่ - เดี่ยวและผู้ที่อยู่ในการเปิด - ไฮโดรเจนเดียว อันเป็นผลมาจากโครงสร้างโมเลกุลช่วยให้มีความแข็งแรงพอ ในเวลาเดียวกัน, ไอออนไฮโดรเจนเป็นอย่างมากโทรศัพท์มือถือและง่ายที่จะไปเพราะกำมะถันและออกซิเจนมีขนาดใหญ่มากในการอิเล็ก ดึงความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของตัวเองพวกเขาให้เป็นไฮโดรเจนประจุบวกบางส่วนซึ่งเมื่อถอดเสร็จสมบูรณ์ ดังนั้นรูปแบบการแก้ปัญหาในกรดซึ่งเป็น H ⁺

พูดเกี่ยวกับรัฐออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารสูตรซัลเฟตกรดนั้น H ₂ SO _{4 ได้อย่างง่ายดายช่วยให้การคำนวณของไฮโดรเจน} 1 Y, y ออกซิเจน -2, กำมะถันที่ 6

ในฐานะที่เป็นโมเลกุลใด ๆ ค่าใช้จ่ายสุทธิเป็นศูนย์

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

กรดซัลเฟตเป็นที่รู้จักกันคนตั้งแต่สมัยโบราณมากที่สุด แม้นักเล่นแร่แปรธาตุก็สามารถที่จะได้รับมันวิธีการที่แตกต่างกันของการเผาซัลเฟต จากศตวรรษที่เก้าคนได้รับและใช้สารชนิดนี้ ต่อมาในยุโรปอัลเบอร์ตุสแมกนัสได้เรียนรู้ที่จะดึงกรดในกระบวนการของการสลายตัวของซัลเฟตเหล็ก

แต่ไม่มีวิธีการที่ไม่ได้ผลกำไร จากนั้นก็จะกลายเป็นที่รู้จักเรียกว่าห้องศูนย์รวมการสังเคราะห์ สำหรับเรื่องนี้กำมะถันการเผาไหม้และไนเตรตและไอระเหยพัฒนาดูดซึมน้ำ เป็นผลให้ซัลเฟตกรดที่เกิดขึ้น

ยังคงภายหลังอังกฤษก็สามารถที่จะหาวิธีการที่ถูกที่สุดของการได้รับสาร เราใช้หนาแน่น - การ FeS ₂ ไรต์เหล็ก การยิงและการเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนที่ตามมามันยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดสำหรับการสังเคราะห์กรดซัลฟูริก วัตถุดิบดังกล่าวเข้าถึงได้มากขึ้นราคาไม่แพงและมีคุณภาพสำหรับการผลิตในปริมาณมาก

คุณสมบัติทางกายภาพ

มีหลายตัวเลือกรวมทั้งภายนอกซึ่งจะแตกต่างจากกรดซัลเฟตอื่น ๆ คุณสมบัติทางกายภาพสามารถอธิบายในไม่กี่จุด:

1. ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน - ของเหลว
2. อยู่ในสถานะที่มีความเข้มข้นมันหนักมันเพื่อที่เขาจะถูกเรียกว่า "น้ำมันกรดกำมะถัน"
3. ความหนาแน่นของสาร - 1.84 กรัม / ซม. ³
4. มันไม่มีสีหรือกลิ่น
5. แต่ก็มีความแข็งแกร่ง "ทองแดง" รสชาติ
6. มันละลายในน้ำได้เป็นอย่างดีเกือบไม่ จำกัด
7. สารดูดความชื้น, มันสามารถที่จะจับภาพทั้งน้ำฟรีและผูกพันจากเนื้อเยื่อ
8. ลบเลือน
9. จุดเดือด - 296 ^{องศาเซลเซียส}
10. Melting ที่ 10.3 ^{องศาเซลเซียส}

หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของสารนี้คือความสามารถให้ความชุ่มชื้นกับการเปิดตัวของจำนวนมากของความร้อน นั่นคือเหตุผลที่แม้ในโรงเรียนเด็กได้รับการสอนว่าน้ำจะถูกเพิ่มกรดในกรณีใด ๆ มันเป็นไปไม่ได้ แต่เพียงตรงข้าม หลังจากที่ทุกคนน้ำมีน้ำหนักเบาความหนาแน่นดังนั้นมันจะสะสมบนพื้นผิว ถ้าอย่างรวดเร็วเพิ่มกรดปฏิกิริยาที่เกิดละลายออกพลังงานมากว่าน้ำเริ่มเดือดและจะฉีดพ่นร่วมกับอนุภาคของสารอันตราย มันสามารถทำให้เกิดการเผาไหม้สารเคมีที่รุนแรงกับผิวของมือ

ดังนั้นจึงควรจะหยดเทกรดในน้ำแล้วส่วนผสมที่ถูกความร้อนสูงมาก แต่เดือดไม่ได้เกิดขึ้นและด้วยเหตุสาดเกินไป

คุณสมบัติทางเคมี

จากมุมมองของสารเคมีกรดนี้มีความแข็งแรงมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ามันเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่มีความเข้มข้น มัน dibasic แต่ขั้นตอนแยกออกไปในรูปแบบแอนไอออน gidrosulfat- และซัลเฟต

โดยทั่วไปปฏิสัมพันธ์กับสารต่างๆที่มีคุณสมบัติตรงตามปฏิกิริยาพื้นฐานทั่วไปของระดับของสารนี้ มีตัวอย่างหลายสมการมีส่วนร่วมซึ่งกรดซัลเฟต คุณสมบัติทางเคมีเป็นที่ประจักษ์ในการมีปฏิสัมพันธ์กับ:

• เกลือ;
• ออกไซด์ของโลหะและไฮดรอกไซ;
• ออกไซด์ amphoteric และไฮดรอกไซ;
• โลหะยืนอยู่ในชุดไฟฟ้าไฮโดรเจน

อันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์เช่นในแทบทุกกรณีเกลือหมายถึงรูปแบบของกรด (ซัลเฟต) หรือที่เป็นกรด (ซัลเฟตไฮโดรเจน)

คุณสมบัติพิเศษยังเป็นความจริงที่ว่าโลหะในทางปกติฉัน + H ₂ SO ₄ = Meso ₄ + H ₂ ↑การแก้ปัญหาของสารที่ทำปฏิกิริยานั่นคือกรดเจือจาง ถ้าเราใช้ความเข้มข้นสูงหรืออิ่มตัว (น้ำมัน), ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาแตกต่างกันมาก

คุณสมบัติพิเศษของกรดซัลฟูริก

เหล่านี้รวมถึงการทำงานร่วมกันแก้ปัญหาเพียงแค่ความเข้มข้นกับโลหะ ดังนั้นจึงมีไดอะแกรมแสดงหลักการทั้งหมดของปฏิกิริยาเหล่านี้:

1. ถ้าโลหะมีการใช้งานผลที่ได้คือการก่อตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์, เกลือและน้ำ นั่นคือกำมะถันจะลดลงไป -2
2. หากกิจกรรมเฉลี่ยของโลหะผล - กำมะถันเกลือและน้ำ นั่นคือการฟื้นตัวของไอออนซัลเฟตกำมะถันฟรี
3. โลหะกิจกรรมทางเคมีต่ำ (หลังจากไฮโดรเจน) - ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์, เกลือและน้ำ กำมะถันในสถานะออกซิเดชันที่ 4

นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษซัลเฟตกรดที่มีความสามารถในการออกซิไดซ์บางส่วนโลหะที่ไม่ใช่สถานะออกซิเดชันของพวกเขาที่สูงที่สุดและทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ที่ซับซ้อนและพวกเขากับสารที่เรียบง่าย

วิธีการในการผลิตอุตสาหกรรม

กระบวนการซัลเฟตกรดกำมะถันประกอบด้วยสองประเภทพื้นฐาน:

• ขา;
• หอคอย

ทั้งสองเป็นวิธีการที่พบมากที่สุดในอุตสาหกรรมทั่วโลก ศูนย์รวมครั้งแรกจะขึ้นอยู่กับการใช้เป็นวัตถุดิบไรต์เหล็กหรือกำมะถันหนาแน่น - FeS ₂ ในขณะนี้มีขั้นตอนที่สาม:

1. การเผาของวัตถุดิบในรูปแบบเป็นผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้ของก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
2. ผ่านก๊าซนี้ผ่านออกซิเจนมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาวานาเดียมในรูปแบบ trioxide กำมะถัน - SO ₃
3. หอดูดซึมจะดำเนินการละลายสารประกอบในการแก้ปัญหาของกรดซัลเฟตที่มีการก่อวิธีการแก้ปัญหาความเข้มข้นสูงที่ - น้ำมัน หนักมากของเหลวหนามัน

ศูนย์รวมสอง - เป็นจริงเหมือนกัน แต่ไนโตรเจนออกไซด์ถูกนำมาใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในแง่ของพารามิเตอร์เช่นคุณภาพของผลิตภัณฑ์, ค่าใช้จ่ายและการใช้พลังงานความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบประสิทธิภาพการทำงานที่วิธีแรกคือการมีประสิทธิภาพมากขึ้นและเป็นที่ยอมรับจึงถูกนำมาใช้บ่อยขึ้น

ห้องปฏิบัติการสังเคราะห์

หากคุณต้องการที่จะได้รับกรดกำมะถันในปริมาณขนาดเล็กสำหรับการทดสอบในห้องปฏิบัติการวิธีที่ดีที่สุดในการโต้ตอบกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ซัลเฟตโลหะไม่ได้ใช้งาน

ในกรณีนี้การก่อตัวของซัลไฟด์เหล็กและมีรูปแบบที่เป็นผลพลอยได้ของกรดกำมะถัน สำหรับการศึกษาขนาดเล็กตัวเลือกดังกล่าวมีความเหมาะสม แต่ความบริสุทธิ์ของกรดดังกล่าวจะไม่แตกต่างกัน

นอกจากนี้ในห้องปฏิบัติการที่สามารถตอบสนองเชิงคุณภาพเพื่อแก้ปัญหาซัลเฟต น้ำยาที่พบมากที่สุดคือ คลอไรด์ของแบเรียม ตั้งแต่ Ba ²⁺ ไอออนร่วมกับแอนไอออนซัลเฟตตกตะกอนในตะกอนสีขาว - นมแก้วผลึก: H ₂ SO ₄ + ₂ = BaCL 2HCl + Baso ₄ ↓

เกลือที่พบบ่อยที่สุด

กรดซัลเฟตและซัลเฟตซึ่งมีรูปแบบเป็นสารประกอบที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรมและครัวเรือนสาขารวมทั้งอาหาร เกลือกรดกำมะถันกันมากที่สุดคือต่อไปนี้:

1. ยิปซั่ม (เศวตศิลา, ยิบ) ชื่อสารเคมี - น้ำไฮแคลเซียมซัลเฟต สูตร: CaSO ₄ มันใช้ในการก่อสร้าง, ยา, อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ, การผลิตเครื่องประดับ
2. แก้วผลึก (Barytes) แบเรียมซัลเฟต การแก้ปัญหาคือตะกอนน้ำนม ในรูปแบบของแข็ง - ผลึกโปร่งใส ที่ใช้ในอุปกรณ์แสงรังสีเอ็กซ์เรย์สำหรับการผลิตของการเคลือบฉนวน
3. Mirabilite (เกลือ Glauber ของ) มีชื่อทางเคมี - ผลึก โซเดียมซัลเฟต decahydrate สูตร: นา ₂ SO ₄ * 10H ₂ ทุมมันถูกใช้ในการแพทย์เป็นยาระบาย

หนึ่งสามารถยกเป็นตัวอย่างของเกลือจำนวนมากซึ่งมีความสำคัญในทางปฏิบัติ อย่างไรก็ตามดังกล่าวข้างต้น - ที่พบมากที่สุด

สุราคราฟท์

สารนี้เป็นวิธีการแก้ที่จะเกิดขึ้นโดยการรักษาความร้อนของไม้เช่นเซลลูโลส วัตถุประสงค์หลักของการเชื่อมต่อนี้ - ได้รับสบู่สุราโดยการตกตะกอน องค์ประกอบทางเคมีของสุราซัลเฟตเป็นดังนี้:

• ลิกนิน;
• ไฮดรอกซี;
• monosaccharides;
• ฟีนอล;
• เรซิน;
• และกรดไขมันระเหย
• ซัลไฟด์, คลอไรด์, คาร์บอเนตและซัลเฟตของโซเดียม

สีขาวและสีดำสุราคราฟท์: มีสองประเภทหลักของวัสดุ สีขาวไปที่อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษและสีดำที่ใช้สำหรับสบู่น้ำดำในอุตสาหกรรม

การใช้งานหลัก

การผลิตประจำปีของกรดกำมะถันเป็น 160 ล้านบาท. ตันต่อปี นี้เป็นตัวเลขที่มีความสำคัญมากซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญและความชุกของสารนี้ มีหลายอุตสาหกรรมและสถานที่ที่มีความจำเป็นการใช้กรดซัลเฟตคือ:

1. แบตเตอรี่เป็นอิเล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเป็นผู้นำ
2. ในโรงงานที่ผลิตปุ๋ยซัลเฟต เป็นกลุ่มของกรดเป็นอย่างแม่นยำการผลิตแร่ธาตุปุ๋ยพืช ดังนั้นพืชสำหรับการผลิตกรดซัลฟูริกและการผลิตปุ๋ยมักจะสร้างความใกล้ชิด
3. ในอุตสาหกรรมอาหารเป็นอิมัลซิรหัส E513 กำหนด
4. การสังเคราะห์สารอินทรีย์ต่าง ๆ นานาเป็นตัวแทนเหือดแห้งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จึงได้ ระเบิด เรซิน, ผงซักฟอก, ไนลอน, โพรพิลีนและเอทิลีน, สีย้อมเส้นใยเคมี, เอสเทอ และสารประกอบอื่น ๆ
5. ใช้ฟิลเตอร์สำหรับทำน้ำให้บริสุทธิ์และการผลิตน้ำกลั่น
6. ที่ใช้ในการสกัดและการประมวลผลของธาตุหายากจากแร่

ยังมีจำนวนมากของกรดซัลฟูริกที่ใช้ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการซึ่งจะมีการผลิตโดยวิธีการในท้องถิ่น