황산국민경제에서 가장 폭넓게 적용되며 주요 산업의 주요 생산물이다. 화학 산업. 이에 따라 황산 생산량도 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 1900년 세계 황산 생산량이 420만 톤에 달했다면 1937년에는 1,880만 톤, 1960년에는 4,700만 톤 이상이 생산되었습니다.
현재 소련황산 생산량은 세계 2위다. 1960년 소련에서는 540만g의 황산이 생산됐고, 1965년에는 황산 생산량이 1958년에 비해 두 배로 늘었다.
황산의 적용 분야는 그 특성과 저렴한 비용 때문입니다. 황산은 강하고 비휘발성이며 내구성이 뛰어난 산으로 적당한 온도에서는 산화력이 매우 약하고 수분 제거 특성이 강합니다.

황산의 주요 소비자는 생산입니다. 광물질 비료- 과인산염 및 황산암모늄. 예를 들어, 흡습성 물을 포함하지 않는 과인산염(형광인회석에서) 1톤을 생산하려면 65% 황산 600kg이 소비됩니다. 광물질 비료 생산에는 생산된 전체 산의 약 절반이 소비됩니다.
가공 중에 상당한 양의 황산이 소비됩니다. 액체 연료- 콜타르 가공 중 등유, 파라핀, 황 및 불포화 화합물로부터 윤활유를 정제하는 데 사용됩니다. 또한 다양한 미네랄 오일과 지방의 정제에도 사용됩니다.
황산은 다양한 유기 합성(예: 술폰화)에 널리 사용됩니다. 유기 화합물- 술폰산, 다양한 염료, 사카린 생산에 사용됩니다. 이를 위해 농축산과 발연산, 클로로술폰산이 모두 사용됩니다. 황산은 니트로벤젠, 니트로셀룰로오스, 니트로글리세린 등의 생산에서 니트로화 반응에서 수분 제거제로 사용됩니다.
비휘발성 산인 황산은 불화수소, 염화수소 및 과염소산 생산에 사용되는 염에서 휘발성 산을 대체할 수 있습니다.
황산은 티타늄, 지르코늄, 바나듐, 때로는 니오븀, 리튬 및 기타 금속과 같은 특정 광석 및 정광의 가공(분해)에 종종 사용됩니다. 진한 황산은 상당히 높은 온도에서 끓고 주철과 강철에는 사실상 영향을 미치지 않기 때문에 이러한 분해는 이러한 재료로 만든 값싼 장비를 사용하여 완전히 수행될 수 있습니다.
묽은 뜨거운 황산은 금속 산화물을 잘 용해시키며 소위 금속 에칭에 사용됩니다.< особенно железа, от окислов.
황산은 우수한 건조제이며 이러한 목적으로 실험실 및 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 95% 황산을 사용할 때 잔류 수분은 건조 가스 1리터당 수증기 0.003mg과 같습니다.

산은 수소 원자와 산성 잔류물로 구성된 화합물(예: SO4, SO3, PO4 등)입니다. 이들은 무기 및 유기입니다. 첫 번째에는 염산, 인산, 황화물, 질산 및 황산이 포함됩니다. 두 번째에는 아세트산, 팔미트산, 포름산, 스테아르산 등이 포함됩니다.

황산이란 무엇입니까?

이 산은 두 개의 수소 원자와 산성 잔류물 SO4로 구성됩니다. 그것은 H2SO4라는 공식을 가지고 있습니다.

황산 또는 황산이라고도 불리는 무기 산소 함유 이염기산을 말합니다. 이 물질은 가장 공격적이고 화학적으로 활성인 물질 중 하나로 간주됩니다. 대부분의 화학 반응에서 산화제로 작용합니다. 이 산은 농축되거나 희석된 형태로 사용될 수 있으며, 이 두 경우에는 약간 다릅니다. 화학적 특성.

물리적 특성

황산 정상적인 조건액체 상태이고 끓는점은 섭씨 약 279.6도이며 고체 결정으로 변할 때 어는점은 100%의 경우 약 -10도, 95%의 경우 약 -20도입니다.

순수한 100% 황산염산은 기름진 산입니다. 액체 물질무취, 무색으로 물의 밀도(1840kg/m3)의 거의 두 배입니다.

황산염의 화학적 성질

황산은 금속, 금속의 산화물, 수산화물 및 염과 반응합니다. 서로 다른 비율로 물로 희석하면 다르게 행동할 수 있으므로 농축된 황산 용액과 약한 황산 용액의 특성을 별도로 자세히 살펴보겠습니다.

농축 황산 용액

황산염이 90% 이상 함유된 용액은 농축된 것으로 간주됩니다. 이러한 황산 용액은 활성이 낮은 금속뿐만 아니라 비금속, 수산화물, 산화물 및 염과도 반응할 수 있습니다. 이러한 황산염 용액의 특성은 농축된 질산의 특성과 유사합니다.

금속과의 상호 작용

전기화학적 전압 계열의 금속(즉, 가장 활성이 없는 금속)에서 수소 오른쪽에 위치한 금속과 황산염의 농축 용액의 화학 반응 중에 다음 물질이 형성됩니다. 물과 이산화황의 상호 작용이 발생합니다. 나열된 물질이 형성되는 상호 작용의 결과로 금속에는 구리(구리), 수은, 비스무트, 은(아르겐툼), 백금 및 금(오럼)이 포함됩니다.

비활성 금속과의 상호 작용

전압 계열에서 수소 왼쪽에 있는 금속의 경우 진한 황산은 약간 다르게 반응합니다. 이 화학 반응의 결과로 특정 금속의 황산염, 황화수소 또는 순수한 황과 물과 같은 물질이 형성됩니다. 유사한 반응이 일어나는 금속에는 철(페럼), 마그네슘, 망간, 베릴륨, 리튬, 바륨, 칼슘 및 알루미늄, 크롬, 니켈 및 티타늄을 제외하고 전압 계열에서 수소 왼쪽에 있는 기타 모든 금속이 포함됩니다. 농축된 황산염은 그들과 상호작용하지 않습니다.

비금속과의 상호작용

이 물질은 강력한 산화제이므로 탄소(탄소), 황 등 비금속과 산화환원 화학반응에 참여할 수 있다. 이러한 반응의 결과로 물이 반드시 방출됩니다. 이 물질이 탄소에 첨가되면 이산화탄소와 이산화황도 방출됩니다. 그리고 황에 산을 첨가하면 이산화황과 물만 얻게 됩니다. 이러한 화학반응에서 황산염은 산화제 역할을 한다.

유기 물질과의 상호 작용

황산과 유기 물질의 반응 중에서 탄화를 구별할 수 있습니다. 이 과정은 이 물질이 종이, 설탕, 섬유, 목재 등과 충돌할 때 발생합니다. 이 경우 어떤 경우에도 탄소가 방출됩니다. 반응 중에 형성된 탄소가 과잉인 경우 황산과 부분적으로 반응할 수 있습니다. 사진은 중간 농도의 황산염 용액과 설탕의 반응을 보여줍니다.

염과의 반응

또한 H2SO4의 농축 용액은 건조 염과 반응합니다. 이 경우, 염 구조에 존재했던 금속 황산염과 염에 있던 잔류물과 함께 산이 형성되는 표준 교환 반응이 발생합니다. 그러나 진한 황산은 염 용액과 반응하지 않습니다.

다른 물질과의 상호 작용

또한 이 물질은 금속 산화물 및 그 수산화물과 반응할 수 있으며, 이 경우 교환 반응이 발생하고 첫 번째에서는 금속 황산염과 물이 방출되고 두 번째에서는 동일합니다.

약한 황산염 용액의 화학적 성질

묽은 황산은 많은 물질과 반응하며 모든 산과 동일한 특성을 갖습니다. 이는 농축된 금속과 달리 활성 금속, 즉 전압 계열에서 수소 왼쪽에 있는 금속과만 상호 작용합니다. 이 경우 모든 산의 경우와 동일한 치환반응이 일어난다. 이것은 수소를 방출합니다. 또한 이러한 산성 용액은 염 용액과 상호 작용하여 위에서 이미 논의한 바와 같이 산화물(농축된 것과 동일) 및 수산화물과 교환 반응을 일으킵니다. 일반적인 황산염 외에도 수산화물과 황산의 상호 작용의 산물인 하이드로설페이트도 있습니다.

용액에 황산이나 황산염이 포함되어 있는지 확인하는 방법

이러한 물질이 용액에 존재하는지 확인하기 위해 황산염 이온에 대한 특별한 정성 반응을 사용하여 알아낼 수 있습니다. 이는 용액에 바륨 또는 그 화합물을 첨가하는 것으로 구성됩니다. 이로 인해 강수량이 발생할 수 있습니다. 하얀색(황산 바륨)은 황산염 또는 황산의 존재를 나타냅니다.

황산은 어떻게 생산되나요?

이 물질을 산업적으로 생산하는 가장 일반적인 방법은 황철석에서 추출하는 것입니다. 이 과정은 세 단계로 이루어지며, 각 단계에서는 특정 단계가 수행됩니다. 화학 반응. 그들을 살펴보자. 먼저 황철석에 산소를 첨가하면 산화철과 이산화황이 형성되어 추가 반응에 사용됩니다. 이 상호 작용은 고온에서 발생합니다. 다음 단계는 산화바나듐인 촉매가 있는 상태에서 산소를 첨가하여 삼산화황을 얻는 단계입니다. 이제 마지막 단계에서 결과물에 물을 첨가하여 황산염을 얻습니다. 이는 산업적으로 황산염을 추출하는 가장 일반적인 공정이며, 황철석이 이 기사에 설명된 물질의 합성에 적합한 가장 접근하기 쉬운 원료이기 때문에 가장 자주 사용됩니다. 이 과정을 통해 얻은 황산은 다음과 같은 용도로 사용됩니다. 다양한 분야산업 - 화학 산업 및 기타 여러 산업(예: 정유, 광석 드레싱 등)에서 사용됩니다. 또한 많은 합성 섬유의 제조 기술에 종종 사용됩니다.

H2SO4,lat. Acidum suuricum은 강한 이염기산으로 몰 질량은 약 98g/mol입니다.

순수한 황산은 밀도가 1.84g/cm3인 무색, 무취의 부식성 유성 액체이며, 10.4°C에서 고체 결정 덩어리로 변합니다. 황산 수용액의 끓는점은 농도가 증가함에 따라 증가하며 약 98% H2SO4 함량에서 최대에 도달합니다.

진한 황산은 수화물 형성으로 인해 많은 양의 열(산 1몰당 19kcal)을 방출하므로 물과 매우 격렬하게 반응합니다. 이러한 이유로 항상 황산을 물에 부어 희석해야 하며, 그 반대의 경우는 안됩니다.

황산은 흡습성이 높습니다. 즉, 공기 중 수증기를 잘 흡수하므로 반응하지 않는 가스를 건조시키는 데 사용할 수 있습니다. 흡습성은 또한 농축된 황산에 노출되었을 때 설탕이나 목재와 같은 유기 물질이 탄화되는 현상을 설명합니다. 이 경우 황산 수화물이 형성됩니다. 또한 휘발성이 낮기 때문에 염에서 휘발성이 더 높은 다른 산을 대체하는 데 사용됩니다.

농축 황산은 강력한 산화제입니다. 이는 은을 포함한 전압 계열의 금속을 산화시키며, 반응 생성물은 전도 조건과 금속 자체의 활성에 따라 달라집니다. 이는 두 가지 종류의 염, 즉 중간-황산염과 산성-수산화황산염 및 에테르를 형성합니다.

묽은 황산은 전기화학적 전압 계열에서 수소(H) 왼쪽에 위치한 모든 금속과 상호 작용하여 H2를 방출하며 산화 특성은 특징적이지 않습니다.

산업계에서 황산은 두 가지 방법, 즉 고체 촉매(접촉)를 사용하는 접촉 방법과 질소 산화물을 사용하는 아질산염 방법으로 생산됩니다. 원료는 황, 금속황화물 등이다. 순도와 농도에 따라 배터리(가장 순수한), 기술, 타워, 황산 오일, 올레움(황산에 무수황산 용액) 등 여러 등급의 산이 생성됩니다.

황산의 적용:

광물질 비료 생산은 가장 큰 적용 분야입니다.
납 배터리의 전해질
합성세제, 염료, 플라스틱, 불화수소 및 기타 시약 생산
광산업에서의 광석 선광
석유제품 정화
금속 가공, 섬유, 가죽 및 기타 산업
의약품 생산
안에 음식 산업식품첨가물 E513 등록
산업용 유기 합성

산업에서의 황산 적용

식품 산업에서는 식품 첨가물 E513 형태의 황산에 대해 잘 알고 있습니다. 산은 유화제 역할을 합니다. 이 식품 첨가물은 음료를 만드는 데 사용됩니다. 그것의 도움으로 산도가 조절됩니다. 식품 외에도 E513은 광물질 비료에 포함되어 있습니다. 산업에서 황산의 사용은 널리 퍼져 있습니다. 산업용 유기 합성은 황산을 사용하여 알킬화, 탈수, 수화 반응을 수행합니다. 이 산의 도움으로 회복됩니다. 필요한 금액증류수 생산에 사용되는 필터의 수지.

일상생활에서 황산의 활용

집에서 황산은 자동차 애호가들 사이에서 수요가 있습니다. 자동차 배터리용 전해액을 제조하는 과정에는 황산을 첨가하는 과정이 수반된다. 이 산으로 작업할 때는 안전 규칙을 기억해야 합니다. 산이 옷이나 옷에 닿은 경우 열린 공간피부는 즉시 씻어야 합니다 흐르는 물. 금속에 흘린 황산은 석회나 분필로 중화할 수 있습니다. 자동차 배터리를 재충전할 때는 특정 순서를 따라야 합니다. 즉, 점차적으로 물에 산을 첨가하고 그 반대의 경우는 안됩니다. 물이 황산과 반응하면 액체가 매우 뜨거워져 튀길 수 있습니다. 따라서 액체가 얼굴이나 눈에 닿지 않도록 특히 주의해야 합니다. 산은 단단히 밀폐된 용기에 보관해야 합니다. 화학물질은 어린이의 손이 닿지 않는 곳에 보관하는 것이 중요합니다.

의학에서 황산의 사용

황산염은 의학에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 황산마그네슘은 완하제 효과를 얻기 위해 사람들에게 처방됩니다. 황산의 또 다른 유도체는 티오황산나트륨입니다. 약수은, 납, 할로겐, 시안화물 등의 물질을 섭취한 경우 해독제로 사용됩니다. 치료에는 염산과 함께 티오황산나트륨을 사용합니다. 피부과 질환. Demjanovich 교수는 옴 치료를 위해 이 두 가지 약물의 조합을 제안했습니다. 티오황산나트륨은 알레르기 질환을 앓고 있는 사람들에게 수용액 형태로 투여됩니다.

황산마그네슘은 다양한 기능을 가지고 있습니다. 따라서 다양한 전문 분야의 의사가 사용합니다. 황산마그네슘은 고혈압 환자에게 진경제로 투여됩니다. 담낭 질환이 있는 경우 담즙 분비를 개선하기 위해 물질을 경구 투여합니다. 부인과 진료에서 황산 마그네슘 형태로 의학에서 황산을 사용하는 것이 일반적입니다. 산부인과 의사는 황산마그네슘을 근육 내 투여하여 분만 중인 여성을 돕습니다. 이러한 방식으로 출산 중 통증을 완화합니다. 위의 모든 특성 외에도 황산마그네슘에는 항경련 효과가 있습니다.

생산에 황산 적용

용도가 다양한 황산은 광물질 비료 생산에도 사용됩니다. 보다 편리한 협력을 위해 황산과 광물질비료를 생산하는 공장은 주로 서로 가까운 곳에 위치해 있습니다. 이 순간이 지속적인 생산을 만들어냅니다.

염료 및 합성 섬유 생산에 황산을 사용하는 것은 광물질 비료 생산에 이어 두 번째로 인기가 높습니다. 많은 산업에서는 일부 제조 공정에서 황산을 사용합니다. 황산의 사용은 일상 생활에서 수요를 발견했습니다. 사람들은 자동차 정비를 위해 화학물질을 사용합니다. 판매 전문 매장에서 황산을 구입할 수 있습니다. 화학 물질, 링크를 포함합니다. 황산은 해당 화물 운송 규정에 따라 운송됩니다. 철도 또는 자동차 운송적절한 용기에 산을 운반합니다. 첫 번째 경우 탱크는 컨테이너 역할을 하고 두 번째 경우에는 배럴 또는 컨테이너 역할을 합니다.

적용 특징 및 생물학적 위험

황산 및 관련 제품은 위험 등급 II로 지정된 독성이 매우 강한 물질입니다. 증기는 호흡기, 피부, 점막에 영향을 미쳐 호흡곤란, 기침을 일으키고 종종 후두염, 기관염, 기관지염을 유발합니다. 공기 중 황산 증기의 최대 허용 농도 업무 공간 생산 시설- 1mg/m3. 독성산을 다루는 작업을 하는 사람들에게는 특수 의류와 개인 보호 장비가 제공됩니다. 농축된 황산을 부주의하게 취급할 경우 화학적 화상을 입을 수 있습니다.

황산을 섭취하면 섭취 직후 증상이 나타납니다. 날카로운 통증입 부위와 소화관 전체에서 첫 번째 주홍색 피가 섞인 심한 구토와 갈색 덩어리가 나타납니다. 구토와 동시에 심한 기침이 시작됩니다. 후두와 성대의 급격한 부종이 발생하여 심각한 호흡 곤란을 유발합니다. 동공이 확장되고 얼굴 피부가 진한 파란색을 띕니다. 심장 활동이 감소하고 약화됩니다. 사망은 5mg의 복용량에서 발생합니다. 황산중독의 경우 긴급한 위세척과 마그네슘 섭취가 필요하다.

황산, H2SO4, 황의 가장 높은 산화 상태(+6)에 해당하는 강한 이염기산입니다. 정상적인 조건에서는 색이나 냄새가 없는 무거운 유성 액체입니다. 기술적으로 황산은 물과 무수황화물과의 혼합물이라고 불립니다. SO3:H2O의 몰비가 1 미만이면 황산 수용액이고, 1보다 크면 SO3 황산 용액입니다.

천연 유황의 천연 매장량은 상대적으로 적습니다. 총 황 함량 지각 0.1%이다. 유황은 석유, 석탄, 가연성 물질 및 연도 가스에서 발견됩니다. 황은 아연, 구리 및 기타 금속과의 화합물 형태로 자연에서 가장 흔히 발견됩니다. 황산 원료의 전체 균형에서 황철석과 황의 비율은 점차 감소하고 있으며, 다양한 폐기물에서 추출되는 황의 비율은 점차 증가하고 있다는 점에 유의해야 합니다. 폐기물로부터 황산을 얻을 수 있는 가능성은 매우 중요합니다. 비철 야금에서 발생하는 폐가스를 사용하면 황산 시스템에서 특별한 비용 없이 황 함유 원료를 로스팅할 수 있습니다.

황산의 물리적, 화학적 성질

100% H2SO4(SO3 x H2O)를 일수화물이라고 합니다. 이 화합물은 담배를 피우지 않으며 농축된 형태에서는 가장 강한 산 중 하나이면서 철 금속을 파괴하지 않습니다.

이 물질은 식물과 동물의 조직에 해로운 영향을 미쳐 물을 빼앗아 그 결과 탄화됩니다.
10.45℃에서 결정화되며;
tkip 296.2 "C;
밀도 1.9203g/cm3;
열용량 1.62 J/g.

황산 H2O 및 SO3와 어떤 비율로든 혼합되어 화합물을 형성합니다.

H2SO4 x 4 H2O (mp - 28.36 "C),
H2SO4 x 3 H2O (mp - 36.31 "C),
H2SO4 x 2 H2O (mp - 39.60 "C),
H2SO4 x H2O (용융 - 8.48 "C),
H2SO4 x SO3 (H2S2O7 - 이황 또는 피로황산, 융점 35.15 "C) - 올레움,
H2SO x 2 SO3 (H2S3O10 - 삼황산, 융점 1.20 "C).

최대 70%의 H2SO4를 함유한 황산 수용액을 가열하고 끓이면 수증기만 증기상으로 방출됩니다. 더 농축된 용액 위에도 황산 증기가 나타납니다. 끓는점(336.5°C)에서 98.3% H2SO4(공비혼합물) 용액이 완전히 증류됩니다. 98.3% 이상의 H2SO4를 함유한 황산은 가열되면 SO3 증기를 방출합니다.
농축 황산은 강력한 산화제입니다. 이는 HI 및 HBr을 산화하여 할로겐을 제거합니다. 가열하면 Au 및 백금 금속(Pd 제외)을 제외한 모든 금속을 산화시킵니다. 추운 날씨에 진한 황산은 Pb, Cr, Ni, 강철, 주철을 포함한 많은 금속을 부동태화합니다. 묽은 황산은 전압 계열에서 수소보다 앞선 모든 금속(Pb 제외)과 반응합니다(예: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2).

강산 H2SO4가 염에서 약산을 대체하는 방법. 붕산붕사에서:

Na2B4O7 + H2SO4 + 5 H2O = Na2SO4 + 4 H2BO3,

가열하면 더 많은 휘발성 산을 대체합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3.

황산다음을 함유한 유기 화합물에서 화학적으로 결합된 물을 제거합니다. 수산기- 그. 진한 황산이 있는 상태에서 에틸 알코올을 탈수하면 에틸렌 또는 디에틸 에테르가 생성됩니다. 설탕, 셀룰로오스, 전분 및 기타 탄수화물이 황산과 접촉하여 탄화되는 것도 탈수로 인한 것입니다. 이염기산으로서 황산은 황산염과 황산수소염이라는 두 가지 유형의 염을 형성합니다.

황산의 어는점:
집중, %	영하 온도, "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

황산 생산 원료

황산 생산을 위한 원료는 황, 황 황철석 FeS2, Zn, Cu, Pb 및 SO2를 함유한 기타 금속의 황화물 광석을 산화 로스팅하기 위한 용광로의 배기 가스일 수 있습니다. 러시아에서는 황산의 대부분이 황철석에서 얻어집니다. FeS2는 유동층 상태인 용광로에서 연소됩니다. 이는 미세하게 분쇄된 황철석 층을 통해 공기를 빠르게 불어넣음으로써 달성됩니다. 생성된 가스 혼합물에는 SO2, O2, N2, SO3 불순물, H2O 증기, As2O3, SiO2 등이 포함되어 있으며 전기 집진기에서 가스가 정화되는 많은 양의 콘크리트 먼지를 운반합니다.

황산 생산 방법

황산은 아질산(탑)과 접촉의 두 가지 방법으로 SO2에서 얻습니다.

니트로오스법

아질산염 방법을 사용하여 SO2를 황산으로 처리하는 작업은 세라믹 링으로 채워진 원통형 탱크(높이 15m 이상)인 생산 타워에서 수행됩니다. "니트로스"는 위에서 가스 흐름을 향해 분사됩니다. 반응에 의해 얻어지는 니트로실 황산 NOOSO3H를 함유한 묽은 황산입니다.

N2O3 + 2 H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.

질소 산화물에 의한 SO2의 산화는 니트로스에 흡수된 후 용액에서 발생합니다. 니트로스는 물에 의해 가수분해됩니다.

NOOSO3H + H2O = H2SO4 + HNO2.

탑으로 유입되는 이산화황은 물과 함께 아황산을 형성합니다.

SO2 + H2O = H2SO3.

HNO2와 H2SO3의 상호 작용으로 황산이 생성됩니다.

2 HNO2 + H2SO3 = H2SO4 + 2 NO + H2O.

방출된 NO는 산화탑에서 N2O3(보다 정확하게는 NO + NO2의 혼합물)로 변환됩니다. 거기에서 가스는 흡수탑으로 들어가고, 흡수탑에서는 이를 충족시키기 위해 위에서 황산이 공급됩니다. 니트로오스가 형성되어 생산 타워로 펌핑됩니다. 이는 질소산화물 생산과 순환의 연속성을 보장합니다. 배기 가스로 인한 불가피한 손실은 HNO3의 첨가로 보상됩니다.

아질산법으로 생산된 황산은 농도가 충분하지 않으며 유해한 불순물(예: As)을 함유하고 있습니다. 그것의 생산은 대기 중으로 질소 산화물의 방출을 동반합니다 (NO2의 색깔을 따서 명명 된 "여우 꼬리").

연락 방법

황산 생산을 위한 접촉법의 원리는 1831년 P. Philips(영국)에 의해 발견되었습니다. 첫 번째 촉매는 백금이었습니다. 19세기 말~20세기 초. 무수바나듐 V2O5에 의해 SO2가 SO3로 산화되는 속도가 빨라지는 것이 발견되었습니다. 바나듐 촉매의 작용과 그 선택을 연구하는 데 특히 중요한 역할은 소련 과학자 A. E. Adadurov, G. K. Boreskov, F. N. Yushkevich의 연구에서 수행되었습니다.

현대의 황산 공장은 접촉 방식을 사용하여 작동하도록 건설되었습니다. 다양한 비율의 첨가제 SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO를 포함한 산화바나듐이 촉매 베이스로 사용됩니다. 모든 바나듐 접촉 덩어리는 ~420°C 이상의 온도에서만 활성을 나타냅니다. 접촉 장치에서 가스는 일반적으로 4~5층의 접촉 덩어리를 통과합니다. 접촉 방법에 의한 황산 생산에서 로스팅 가스는 촉매를 오염시키는 불순물로부터 사전 정제됨 황산으로 관개되는 세척탑에서 Se 및 잔류 먼지가 제거됨 안개에서 황산(가스 혼합물에 존재하는 SO3 및 H2O로 형성됨)이 습식 전기집진기에서 방출됨 .H2O 증기는 건조탑의 진한 황산에 의해 흡수됩니다.그런 다음 SO2와 공기의 혼합물은 촉매(접촉 질량)를 통과하여 SO3로 산화됩니다.

SO2 + 1/2 O2 = SO3.

SO3 + H2O = H2SO4.

공정에 유입되는 물의 양에 따라 물 또는 발연 황산 용액이 얻어집니다.
현재 전 세계 H2SO4의 약 80%가 이 방법을 통해 생산됩니다.

황산의 적용

황산은 유황, 불포화 유기 화합물로부터 석유 제품을 정제하는 데 사용할 수 있습니다.

야금술에서 황산은 주석 도금 및 아연 도금(희석) 전에 와이어뿐만 아니라 시트에서 스케일을 제거하는 데 사용됩니다. 금속 표면크롬, 구리, 니켈 등으로 코팅하기 전에 복합 광석(특히 우라늄)도 황산을 사용하여 분해됩니다.

유기 합성에서 진한 황산은 질화 혼합물의 필수 구성 요소일 뿐만 아니라 많은 염료 및 의약 물질 제조 시 술폰화제입니다.

황산은 비료, 에틸알코올, 인공섬유, 카프로락탐, 이산화티타늄, 아닐린 염료 및 기타 여러 화학물질의 생산에 널리 사용됩니다.

폐황산(폐기물)은 화학, 야금, 목공 및 기타 산업에서 사용되며, 배터리 황산은 납산 전원 생산에 사용됩니다.

황산의 성질

무수황산(일수화물)은 물과 모든 비율로 혼합되어 많은 양의 열을 방출하는 중유성 액체입니다. 0°C에서의 밀도는 1.85g/cm3입니다. 296°C에서 끓고 -10°C에서 얼어요. 황산은 일수화물뿐만 아니라 그 수용액(), 올레움이라고 불리는 일수화물의 삼산화황 용액()이라고도 합니다. 올레움은 탈착으로 인해 공기 중 "연기"를 발생시킵니다. 순수한 황산은 무색인 반면, 공업용 황산은 불순물로 인해 어두운 색을 띠게 됩니다.

밀도, 결정화 온도, 끓는점과 같은 황산의 물리적 특성은 조성에 따라 달라집니다. 그림에서. 그림 1은 시스템의 결정화 다이어그램을 보여줍니다. 그 안에 있는 최대값은 화합물의 조성에 해당하거나 최소값의 존재는 두 물질의 혼합물의 결정화 온도가 각각의 결정화 온도보다 낮다는 사실로 설명됩니다.

쌀. 1

무수 100% 황산은 결정화 온도가 10.7°C로 비교적 높습니다. 운송 및 보관 중 상업용 제품의 동결 가능성을 줄이기 위해 공업용 황산의 농도는 충분하도록 선택됩니다. 낮은 온도결정화. 업계에서는 세 가지 유형의 상업용 황산을 생산합니다.

황산은 매우 활동적입니다. 금속 산화물과 대부분의 순수한 금속을 용해합니다. 온도 상승다른 모든 산은 소금에서 나온 것입니다. 황산은 수화물을 형성하는 능력으로 인해 물과 특히 탐욕스럽게 결합합니다. 이는 다른 산, 염의 결정성 수화물 및 심지어 물 자체를 포함하지 않고 H:O = 2의 조합으로 수소와 산소를 포함하는 탄화수소의 산소 유도체로부터 물을 제거합니다. 셀룰로오스를 포함하는 목재 및 기타 식물 및 동물 조직, 전분과 설탕은 진한 황산에서 파괴됩니다. 물은 산과 결합하고 미세하게 분산된 탄소만 조직에 남습니다. 묽은 산에서는 셀룰로오스와 전분이 분해되어 당을 형성합니다. 진한 황산이 사람의 피부에 닿으면 화상을 입을 수 있습니다.

상대적으로 낮은 생산 비용과 결합된 황산의 높은 활성은 그 적용의 엄청난 규모와 극도의 다양성을 미리 결정했습니다(그림 2). 황산이나 황산으로 만든 제품이 다양한 양으로 소비되지 않는 산업을 찾는 것은 어렵습니다.

쌀. 2

황산의 가장 큰 소비자는 광물질 비료(과인산염, 황산암모늄 등)의 생산입니다. 많은 산(예: 인산, 아세트산, 염산)과 염은 주로 황산을 사용하여 생산됩니다. 황산은 비철금속 및 희소금속 생산에 널리 사용됩니다. 금속 가공 산업에서는 도장, 주석 도금, 니켈 도금, 크롬 도금 등을 하기 전에 철강 제품을 산세척하는 데 황산 또는 그 염이 사용됩니다. 석유 제품을 정제하는 데 상당한 양의 황산이 사용됩니다. 다양한 염료(직물용), 바니시 및 페인트(건물 및 기계용), 의약 물질 및 일부 플라스틱 생산에도 황산이 사용됩니다. 황산, 에틸 및 기타 알코올, 일부 에테르, 합성 사용 세제, 해충 방제를 위한 다양한 살충제 농업그리고 잡초. 황산 및 그 염의 희석 용액은 인조 실크 생산에 사용됩니다. 섬유 산업섬유나 직물을 염색하기 전에 가공하는 것뿐만 아니라 기타 경공업에도 사용됩니다. 식품 산업에서 황산은 전분, 당밀 및 기타 여러 제품을 생산하는 데 사용됩니다. 운송에는 납 황산 배터리가 사용됩니다. 황산은 가스 건조 및 산 농축에 사용됩니다. 마지막으로 황산은 질화 공정과 대부분의 폭발물 생산에 사용됩니다.