Серная кислота: химические свойства, характеристики, получение серной кислоты на производстве

Физические и физико-химические свойства

Очень сильная кислота, при 18оС pKa (1) = −2,8, pKa (2) = 1,92 (К₂ 1,2 10−2); длины связей в молекуле S=O 0,143 нм, S—OH 0,154 нм, угол HOSOH 104°, OSO 119°; кипит, образуя азеотропную смесь (98,3 % H2SO4 и 1,7 % H2О с температурой кипения 338,8оС). Серная кислота, отвечающая 100%-ному содержанию H2SO4, имеет состав (%): H2SO4 99,5, HSO4− — 0,18, H3SO4+ — 0,14, H3O+ — 0,09, H2S2O7, — 0,04, HS2O7⁻ — 0,05. Смешивается с водой и SO3, во всех соотношениях. В водных растворах серная кислота практически полностью диссоциирует на H3О+, HSO3+, и 2НSO₄−. Образует гидраты H2SO4·nH2O, где n = 1, 2, 3, 4 и 6,5.

Олеум

Основная статья: Олеум

Растворы серного ангидрида SO3 в серной кислоте называются олеумом, они образуют два соединения H2SO4·SO3 и H2SO4·2SO3.

Олеум содержит также пиросерные кислоты, получающиеся по реакциям:

H2SO4+SO3→H2S2O7;{\displaystyle {\mathsf {H_{2}SO_{4}+SO_{3}\rightarrow H_{2}S_{2}O_{7}}};} Сульфит
H2SO4+2SO3→H2S3O10.{\displaystyle {\mathsf {H_{2}SO_{4}+2SO_{3}\rightarrow H_{2}S_{3}O_{10}}}.}

Температура кипения водных растворов серной кислоты повышается с ростом её концентрации и достигает максимума при содержании 98,3 % H2SO4.

Свойства водных растворов серной кислоты и олеума
Содержание % по массе Плотность при 20 ℃, г/см³ Температура плавления, ℃ Температура кипения, ℃
H2SO4 SO3 (свободный)
10 1,0661 −5,5 102,0
20 1,1394 −19,0 104,4
40 1,3028 −65,2 113,9
60 1,4983 −25,8 141,8
80 1,7272 −3,0 210,2
98 1,8365 0,1 332,4
100 1,8305 10,4 296,2
104,5 20 1,8968 −11,0 166,6
109 40 1,9611 33,3 100,6
113,5 60 2,0012 7,1 69,8
118,0 80 1,9947 16,9 55,0
122,5 100 1,9203 16,8 44,7

Температура кипения олеума с увеличением содержания SO3 понижается. При увеличении концентрации водных растворов серной кислоты общее давление пара над растворами понижается и при содержании 98,3 % H2SO4 достигает минимума. С увеличением концентрации SO3 в олеуме общее давление пара над ним повышается. Давление пара над водными растворами серной кислоты и олеума можно вычислить по уравнению:

lg⁡p = A − BT + 2,126,{\displaystyle \lg p\ {=}\ {\rm {{A}\ {-}\ {B \over {\it {T}}}\ {+}\ 2{,}126{,}}}}

величины коэффициентов А и В зависят от концентрации серной кислоты. Пар над водными растворами серной кислоты состоит из смеси паров воды, H2SO4 и SO3, при этом состав пара отличается от состава жидкости при всех концентрациях серной кислоты, кроме соответствующей азеотропной смеси.

С повышением температуры усиливается диссоциация:

H2SO4⟷H2O+SO3−Q.{\displaystyle {\mathsf {H_{2}SO_{4}\longleftrightarrow H_{2}O+SO_{3}-{\it {Q}}}}.}

Уравнение температурной зависимости константы равновесия:

ln⁡Kp=14,74965−6,71464ln⁡298T−8,10161⋅104T2−9643,04T−9,4577⋅10−3T+2,19062⋅10−6T2.{\displaystyle \ln {\it {K_{p}}}=14{,}74965-6{,}71464\ln {298 \over {\it {T}}}-8{,}10161\cdot 10^{4}{\it {{T^{2}}-{{\rm {9643{,}04}} \over {\it {T}}}-{\rm {9{,}4577\cdot 10^{-3}{\it {{T}+{\rm {2{,}19062\cdot 10^{-6}{\it {{T^{2}}.}}}}}}}}}}}

При нормальном давлении степень диссоциации: 10⁻⁵ (373 К), 2,5 (473 К), 27,1 (573 К), 69,1 (673 К).

Плотность 100%-ной серной кислоты можно определить по уравнению:

d=1,8517−1,1⋅10−3t+2⋅10−6t2.{\displaystyle {\it {{d}={\rm {1{,}8517-1{,}1\cdot 10^{-3}{\it {{t}+{\rm {2\cdot 10^{-6}{\it {{t^{2}}.}}}}}}}}}}}

С повышением концентрации растворов серной кислоты их теплоемкость уменьшается и достигает минимума для 100%-ной серной кислоты, теплоемкость олеума с повышением содержания SO3 увеличивается.

При повышении концентрации и понижении температуры теплопроводность λ уменьшается:

λ=0,518+0,0016t−(,25+t1293)⋅C100,{\displaystyle {\rm {\lambda =0{,}518+0{,}0016{\it {{t}-{\rm {(0{,}25+{\it {{t}/{\rm {{1293})\cdot {\it {{C}/{\rm {100,}}}}}}}}}}}}}}}

где С — концентрация серной кислоты, в %.

Максимальную вязкость имеет олеум H2SO4·SO3, с повышением температуры η снижается. Электрическое сопротивление серной кислоты минимально при концентрации SO3 и 92 % H2SO4 и максимально при концентрации 84 и 99,8 % H2SO4[источник не указан 2528 дней]. Для олеума минимальное ρ при концентрации 10 % SO3. С повышением температуры ρ серной кислоты увеличивается. Диэлектрическая проницаемость 100%-ной серной кислоты 101 (298,15 К), 122 (281,15 К); криоскопическая постоянная 6,12, эбулиоскопическая постоянная 5,33; коэффициент диффузии пара серной кислоты в воздухе изменяется в зависимости от температуры; D = 1,67·10⁻⁵T3/2 см²/с.

Основные российские заводы по производству серной кислоты

Годовое производство H2SO4 в нашей стране ведет исчисление шестизначными цифрами – это порядка 10 миллионов тонн. Ведущими производителями серной кислоты в России являются компании, являющиеся, помимо этого, ее основными потребителями. Речь идет о компаниях, сферой деятельности которых является выпуск минеральных удобрений. К примеру, «Балаковские минудобрения», «Аммофос».

В Крыму в Армянске работает крупнейший производитель диоксида титана на территории Восточной Европы «Крымский титан». Вдобавок, завод занимается производством серной кислоты, минеральных удобрений, железного купороса и т.д.

Серную кислоту различных видов производят многие заводы. К примеру, аккумуляторную серную кислоту производят: Карабашмедь, ФКП Бийский олеумный завод ,Святогор, Славия, Северхимпром и т.д.

Олеум производят ОХК Щекиноазот, ФКП Бийский олеумный завод, Уральская Горно-Металлургическая Компания, ПО Киришинефтеоргсинтез и т.д.

Серную кислоту особой чистоты производят ОХК Щекиноазот, Компонент-Реактив.

Отработанную серную кислоту можно купить на заводах ЗСС, ГалоПолимер Кирово-Чепецк.

Производителями технической серной кислоты являются Промсинтез, Хипром, Святогор, Апатит, Карабашмедь, Славия, Лукойл-Пермнефтеоргсинтез, Челябинский цинковый завод, Электроцинк и т.д.

По причине, что колчедан является основным сырьем при производстве H2SO4, а это отход обогатительных предприятий, его поставщиками выступают Норильская и Талнахская обогатительные фабрики.

Лидерские мировые позиции по производству H2SO4 занимают США и Китай, на которые приходятся 30 млн. тонн и 60 млн. тонн соответственно.

Применение серной кислоты в медицине

В медицине нашлось широкое применение солей серной кислоты. К примеру, магний сульфат назначается людям с целью достичь слабительного эффекта. Еще одним производным серной кислоты есть натрий тиосульфат. Лекарственное средство используется в роли противоядия в случае отправления следующими веществами: ртуть, свинец, галогены, цианид. Тиосульфат натрий вместе с соляной кислотой используется для лечения дерматологических заболеваний. Профессор Демьянович предложил союз этих двух препаратов для лечения чесотки. В виде водного раствора, натрий тиосульфат вводят людям, которые страдают аллергическими недугами.

Магния сульфат обладает широким спектром возможностей. Поэтому применяется врачами различных специальностей. В качестве спазмолитика магний сульфат вводят больным при гипертонической болезни. Если у человека присутствуют заболевания желчного пузыря, вещество вводится внутрь для улучшение желчеотделения. Применение серной кислоты в медицине в виде магния сульфата в гинекологической практике встречается часто. Гинекологи помогают роженицам посредством введения магния сульфата внутримышечно, таким способом они обезболивают роды. Помимо всех выше указанных свойств, магний сульфат обладает антисудорожным эффектом.

Первая помощь и неотложная терапия при остром отравлении серной кислотой

Пострадавшего надо немедленно вывести на свежий воздух

При остром раздражении слизистой оболочки дыхательных путей необходимы ингаляции содового р-ра, осторожное вдыхание паров этилового спирта, эфира, хлороформа, а также 10% р-ра ментола в хлороформе, теплое питье (молоко с содой и боржомом). При кашле — кодеин, дионин, горчичники

Дальнейшее лечение симптоматическое.

При попадании крепкой С. к. на кожу или слизистые оболочки следует немедленно промыть пораженную поверхность как можно большим количеством холодной проточной воды в течение 10—15 мин., если промывание производят с запозданием, оно должно продолжаться не менее 40—60 мин. Прекращать промывание надо после полного исчезновения запаха С. к. от пораженной поверхности. Лечение — см. Ожоги, лечение.

Предельно допустимая концентрация С. к. в воздухе рабочей зоны 1 мг/м3.

Серная кислота — это… Транспортировка, хранение

Интересующимся, где можно купить серную кислоту, первым делом напомним о свойствах этого опасного для человека вещества. Sulfuric acid является разновидностью сильной двухосновной кислоты, ее формула — H2SO4. В России эта смесь триоксида серы с водой производится по ГОСТам 667-73, 2184-77, 4240-77. Производство данной тяжелой маслянистой жидкости, не обладающей ни цветом, ни запахом, предполагает несколько ее разновидностей, которые различаются своей чистотой и концентрацией.

Серная кислота обладает следующими важными свойствами:

  • Удельный вес — 1,85 г/см3 (у идеальной стопроцентной серной кислоты — 1,92 г/см3; но такое вещество обладает существенным минусом — замерзает при -10 градусах по шкале Цельсия).
  • Точка кипения — +296,5° по Цельсию, точка кристаллизации — +10,45° по Цельсию.
  • При концентрации до 70 % в процессе нагревания и закипания данной кислоты выделяются только водяные пары. При большем содержании H2SO4 в воздух попадают также и вредные кислотные выделения.
  • Взрыво- и пожароопасное вещество. При контакте с водой следует опасаться бурной реакции, в результате которой выделяются газы, пары, тепло. Оттого при работе с серной кислотой нужно иметь специальную одежду, обувь, комплект индивидуальной химзащиты.

Доставляют до конечного пользователя серную кислоту как автомобильным, так и железнодорожным транспортом. Для перемещения используются специальные сернокислотные тары (для технической серной кислоты) или кислотостойкие цистерны (для улучшенной H2SO4).

При хранении стоит помнить о том, что серная кислота — токсичное вещество, относящееся ко второму классу опасности. Предельно безопасная концентрация паров H2SO4 — 1 мг/м3. Перед тем, как определиться, где купить серную кислоту (техническую), нужно приобрести специальную тару для ее хранения. В производственных помещения ее дополнительно обкладывают кислотоупорным кирпичом.

Серная кислота в судебно-медицинском отношении

Отравления С. к. в быту чаще всего носят случайный характер или встречаются при суицидальных попытках. Попадание С. к. на лицо вызывает обезображивающие, долго не заживающие рубцы.

Смертельная доза при попадании концентрированной С. к. в желудок составляет ок. 5 мл. В этом случае при суд.-мед. исследовании трупа на коже вокруг рта отмечают буроватые и серо-желтые ожоги. Слизистая оболочка губ, рта, глотки, пищевода сухая, серовато-бурого цвета. Стенка желудка утолщена, серо-черного цвета (вследствие образования продуктов распада гемоглобина), возможны ее перфорации. В верхнем отделе тонкой кишки очаги сухого белесовато-серого некроза. В случаях быстрого наступления смерти или удаления С. к. при лечении морфол. изменения выражены гл. обр. в желудке. При наступлении смерти через несколько дней после приема С. к. отмечают увеличение печени, почек, участки бронхопневмонии, дряблость и тусклость сердечной мышцы, отек головного мозга. Слизистая оболочка пищевода, желудка, кишечника некроти-зирована, с кровоизлияниями, видны тромбозы кровеносных сосудов; печень, миокард, клетки головного мозга дистрофически изменены, почки некротизированы, при прободениях отмечают явления перитонита.

При суд.-хим. исследовании С. к. изолируют из биол. материала с помощью диализа. В диализате С. к. обнаруживают качественной реакцией с р-ром соли бария. Для определения свободной С. к. исследуемый диализат перегоняют в присутствии медной стружки. Выделяющийся сернистый ангидрид собирают в приемник с водным р-ром йода в йодиде калия. С. к. обнаруживают при помощи реакции с солью бария по образованию нерастворимого осадка сульфата бария. Количественное определение С. к. проводят методом нейтрализации (см. Нейтрализации метод).

Библиография: Архипов А. С. и Б о fluo в А. Н. Загрязнение токсическими веществами воздушной среды в производстве серной кислоты, Гиг. и сан., № 9, с. 12, 1962; Архипов А. С. и д р. О токсичности пыли в пылегазовых смесях (на примере производства серной кислоты), Гиг. труда и проф. заболев., Л’в 5, с. 5, 1981; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева и Н. Д. Га-даскиной, т. 3, с. 67, Л., 1977; Мец-л e р Д. Биохимия, пер. с англ., т. 2, с. 139, М., 1980; Руководство по судебно-медицинской экспертизе отравлений, под ред. Р. В. Бережного и др., с. 60, М., 1980; Ц в ы л е в а Е. А. и д р. О профессиональных заболеваниях органов дыхания в сернокислых производствах, Гиг. труда и проф. заболев., № 10, с. 35, 1961; Ш в а й к о в а М. Д. Токсикологическая химия, с. 355, М., 1975; Н о у А. В. a. Trudinger P. A. The biochemistry of inorganic compounds of sulphur, L.— N. Y., 1970.

Последствия укуса

Свойства

Серная кислота образует два вида солей:

  • кислые – гидросульфаты (NaHSO4, KHSO4);
  • средние – сульфаты (BaSO4, CaSO4).

Химические свойства концентрированной серной кислоты представлены в таблице.

Реакция

Что образуется

Пример

С металлами

– Соль;

– вода;

– оксид серы;

– сера;

– сероводород

– С активными: 2H2SO4 + Mg → MgSO4 + SO2 + 2H2O

– с металлами средней активности: 4H2SO4 + 2Cr → Cr2(SO4)3 + 4H2O + S;

– с малоактивными: 2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2Н2О

С неметаллами

– Кислота;

– вода;

– оксид серы

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

С оксидами

– Соль;

– вода;

– оксид серы

– Металлов: H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O;

– неметаллов: H2SO4 + CO → CO2 + SO2 + H2O

С основаниями

– Соль;

– вода

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

С солями

– Соль;

– углекислый газ;

– вода;

– кислота

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O

Качественная реакция: H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 (белый осадок) + 2HCl

Окисление сложных веществ

– Свободные галогены;

– оксид серы;

– вода

H2SO4 + 2HBr → Br2 + SO2 + 2H2O;

H2SO4 + 2HI → I2 + 2H2O + SO2

Обугливание сахаров (целлюлозы, крахмала, глюкозы)

– Оксид серы;

– углекислый газ;

– вода

Рис. 3. Реакция с сахаром.

Разбавленная кислота не окисляет малоактивные металлы, стоящие в электрохимическом ряду после водорода. При взаимодействии с активными металлами (литием, калием, натрием, магнием) выделяется водород и образуется соль. Концентрированная кислота проявляет окислительные свойства с тяжёлыми, щелочными и щелочноземельными металлами при нагревании. Отсутствует реакция с золотом и платиной.

Серная кислота (разведённая и концентрированная) на холоде не взаимодействует с железом, хромом, алюминием, титаном, никелем. Благодаря пассивации металлов (образования защитной оксидной плёнки) серную кислоту можно перевозить в металлических цистернах. Оксид железа разрушается при нагревании.

Что мы узнали?

Из урока 9 класса узнали о свойствах серной кислоты. Это мощный окислитель, вступающий в реакции с металлами, неметаллами, органическими соединениями, солями, основаниями, оксидами. При взаимодействии с водой выделяется тепло. Получают серную кислоту из оксида серы. Концентрированная кислота без нагревания не взаимодействует с некоторыми металлами, что позволяет перевозить кислоту в металлической таре.

Тест по теме

  1. Вопрос 1 из 5

Начать тест(новая вкладка)

Характеристика и свойства H2SO4

Серная кислота – это одна из наиболее сильно действующих минеральных кислот. Она представляет собой маслянистую, тяжелую и бесцветную жидкость с необыкновенно сильными гигроскопическими свойствами. В своей концентрированной форме обладает также сильными окислительными свойствами. Серная кислота очень хорошо растворяется в воде во всех соотношениях, выделяя большое количество тепла. Именно поэтому необходимо помнить о том, чтобы наливать кислоту в воду, а не наоборот. Возможно изготовление серной кислоты даже с концентрацией 99%, однако, потери оксида серы при температуре близкой к температуре кипения приводят к образованию азеотропа с водой концентрацией 98,3%. Из-за этого серную кислоту обычно хранят в виде 98%-ного раствора. Конечно, H2SO4 может иметь разные концентрации. Наиболее широко применяемыми водными растворами серной кислоты являются:

— 10% — т.н. сильно разведенная серная кислота, используемая, обычно, в качестве обезвоживающего средства, регулятора pH, лабораторного реактива,

— 29-32% — применяют в популярных свинцово-кислотных аккумуляторах,

— 62-70% — используют в качестве удобрения,

— 77-80% — применяют в процессе получения H2SO4 „камерным” методом и используют для производства глауберовой соли, т.е. сульфата натрия (Na2SO4),

— 98% — уже упомянутая ранее серная кислота.

Препараты из муравьев и муравьиного яда

Получение

Первые описания получения «купоросного масла» (т. е. концентрированной С. к.) дали итальянский учёный В. Бирингуччо в 1540 и немецкий алхимик, чьи труды были опубликованы под именем Василия Валентина в конце 16 — начале17 вв. В 1690 французские химики Н. Лемери и Н. Лефевр положили начало первому промышленному способу получения С. к., реализованному в Англии в 1740. По этому методу смесь серы и селитры сжигалась в ковше, подвешенном в стеклянном баллоне, содержавшем некоторое количество воды. Выделявшийся SO3 реагировал с водой, образуя С. к. В 1746 Дж. Робек в Бирмингеме заменил стеклянные баллоны камерами из листового свинца и положил начало камерному производству С. к. Непрерывное совершенствование процесса получения С. к. в Великобритании и Франции привело к появлению (1908) первой башенной системы. В СССР первая башенная установка была пущена в 1926 на Полевском металлургическом заводе (Урал).

Сырьём для получения С. к. могут служить: сера, серный колчедан FeS2, отходящие газы печей окислительного обжига сульфидных руд Си, РЬ, Zn и других металлов, содержащие SO2. В СССР основное количество С. к. получают из серного колчедана. Сжигают FeS2 в печах, где он находится в состоянии кипящего слоя. Это достигается быстрым продуванием воздуха через слой тонко измельченного колчедана. Получаемая газовая смесь содержит SO2, O2, N2, примеси SO3, паров Н2О, As2O3, SiO2 и др. и несёт много огарковой пыли, от которой газы очищаются в электрофильтрах.

С. к. получают из SO2 двумя способами: нитрозным (башенным) и контактным. Переработка SO2 в С. к. по нитрозному способу осуществляется в продукционных башнях — цилиндрических резервуарах (высотой 15 м и более), заполненных насадкой из керамических колец. Сверху, навстречу газовому потоку разбрызгивается «нитроза» — разбавленная С. к., содержащая нитрозилсерную кислоту NOOSO3H, получаемую по реакции:

N2O3 + 2H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.

Окисление SO2 окислами азота происходит в растворе после его абсорбции нитрозой. Водою нитроза гидролизуется:

NOOSO3H + H2O = H2SO4 + HNO2.

Сернистый газ, поступивший в башни, с водой образует сернистую кислоту: SO2 + H2O = H2SO3.

Взаимодействие HNO2 и H2SO3 приводит к получению С. к.:

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

Выделяющаяся NO превращается в окислительной башне в N2O3 (точнее в смесь NO + NO2). Оттуда газы поступают в поглотительные башни, где навстречу им сверху подаётся С. к. Образуется нитроза, которую перекачивают в продукционные башни. Т. о. осуществляется непрерывность производства и круговорот окислов азота. Неизбежные потери их с выхлопными газами восполняются добавлением HNO3.

С. к., получаемая нитрозным способом, имеет недостаточно высокую концентрацию и содержит вредные примеси (например, As). Её производство сопровождается выбросом в атмосферу окислов азота («лисий хвост», названный так по цвету NO2).

Принцип контактного способа производства С. к. был открыт в 1831 П. Филипсом (Великобритания). Первым катализатором была платина. В конце 19 — начале 20 вв. было открыто ускорение окисления SO2 в SO3 ванадиевым ангидридом V2O5. Особенно большую роль в изучении действия ванадиевых катализаторов и их подборе сыграли исследования советских учёных А. Е. Ададурова, Г. К. Борескова, Ф. Н. Юшкевича и др. Современные сернокислотные заводы строят для работы по контактному методу. В качестве основы катализатора применяются окислы ванадия с добавками SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO в различных соотношениях. Все ванадиевые контактные массы проявляют свою активность только при температуре не ниже ~420 °С. В контактном аппарате газ проходит обычно 4 или 5 слоев контактной массы. В производстве С. к. контактным способом обжиговый газ предварительно очищают от примесей, отравляющих катализатор. As, Se и остатки пыли удаляют в промывных башнях, орошаемых С. к. От тумана H2SO4 (образующейся из присутствующих в газовой смеси SO3 и H2O) освобождают в мокрых электрофильтрах. Пары H2O поглощаются концентрированной С. к. в сушильных башнях. Затем смесь SO2 с воздухом проходит через катализатор (контактную массу) и окисляется до SO3:

SO2 + 1/2O2= SO3.

Серный ангидрид далее поглощается водой, содержащейся в разбавленной H2SO4:

SO3 + H2O = H2SO4.

В зависимости от количества воды, поступившей в процесс, получается раствор С. к. в воде или олеум.

В 1973 объём производства С. к. (в моногидрате) составлял (млн. т): СССР — 14,9, США — 28,7, Япония — 7,1, ФРГ — 5,5, Франция — 4,4, Великобритания — 3,9, Италия — 3,0, Польша — 2,9, Чехословакия — 1,2, ГДР — 1,1, Югославия — 0,9.

История появления серной кислоты

Кто из нас хоть раз не слышал о медном купоросе? Так вот, его изучением занимались еще в древности, и в некоторых работах начала новой эры ученые обсуждали происхождение купоросов и их свойства. Купоросы изучали греческий врач Диоскорид, римский исследователь природы Плиний Старший, и в своих трудах они писали о проводимых опытах. В медицинских целях различные вещества-купоросы применял древний лекарь Ибн Сина. Как использовались купоросы в металлургии, говорилось в работах алхимиков Древней Греции Зосимы из Панополиса.

Первейшим способом получения серной кислоты является процесс нагревания алюмокалиевых квасцов, и об этом есть информация в алхимической литературе XIII века. В то время состав квасцов и суть процесса была не известна алхимикам, но уже в XV веке химическим синтезом серной кислоты стали заниматься целенаправленно. Процесс был таковым: алхимики обрабатывали смесь серы и сульфида сурьмы (III) Sb2S3 при нагревании с азотной кислотой.

В средневековые времена в Европе серную кислоту называли «купоросным маслом», но потом название изменилось на купоросную кислоту.

В XVII веке Иоганн Глаубер в результате горения калийной селитры и самородной серы в присутствии водных паров получил серную кислоту. В результате окисления серы селитрой получался оксид серы, вступавший в реакцию с парами воды, и в итоге получалась жидкость маслянистой консистенции. Это было купоросное масло, и это название серной кислоты существует и поныне.

Фармацевт из Лондона Уорд Джошуа в тридцатые годы XVIII века применял данную реакцию для промышленного производства серной кислоты, но в средневековье ее потребление ограничивалось несколькими десятками килограммов. Сфера использования была узкой: для алхимических опытов, очистки драгоценных металлов и в аптекарском деле. Концентрированная серная кислота в небольших объемах использовалась в производстве особых спичек, которые содержали бертолетову соль.

На Руси только лишь в XVII веке появилась купоросная кислота.

В Англии в Бирмингеме Джон Робак в 1746 году адаптировал указанный выше способ получения серной кислоты и запустил производство. При этом он использовал прочные крупные освинцованные камеры, которые были дешевле стеклянных емкостей.

В промышленности этот способ держал позиции почти 200 лет, и в камерах получали 65%-ую серную кислоту.

Через время английский Гловер и французский химик Гей-Люссак усовершенствовали сам процесс, и серная кислота стала получаться с концентрацией 78%. Но для производства, к примеру, красителей такая кислота не подходила.

В начале 19 века были открыты новые способы окисления сернистого газа в серный ангидрид.

Первоначально это делали с применением окислов азота, а потом использовали в качестве катализатора платину. Два этих метода окисления сернистого газа усовершенствовались и дальше. Окисление сернистого газа на платиновых и других катализаторах стало называться контактным способом. А окисление этого газа окислами азота получило название нитрозного способа получения серной кислоты.

Британский торговец уксусной кислотой Перегрин Филипс только лишь в 1831 году запатентовал экономичный процесс для производства оксида серы (VI) и концентрированной серной кислоты, и именно он на сегодняшний день знаком миру как контактный способ ее получения.

Производство суперфосфата началось в 1864 году.

В восьмидесятые годы девятнадцатого века в Европе производство серной кислоты достигло 1 миллиона тонн. Главными производителями стали Германия и Англия, выпускающие 72% от всего объема серной кислоты в мире.

Применение серной кислоты

Серная кислота имеет огромное значение во многих отраслях промышленности. Наибольший расход H2SO4 наблюдается в производстве минеральных удобрений. Это, в основном, связано с производством суперфосфатов, а также фосфата и сульфата аммония. Серная кислота имеет также большое значение при производстве других кислот, например, соляной, азотной и фосфорной кислот. Ее используют также в производстве взрывчатых веществ в качестве одного из видов сырья для производства тротила (TNT). В свою очередь, в нефтехимической промышленности H2SO4 применяют, в основном, для осушения масел, керосина и парафина. Она выполняет также роль катализатора в реакции получения изооктана, являющегося одним из основных компонентов бензина. Серную кислоту используют также в горнодобывающей и металлургической промышленностях в процессах обогащения руд меди. H2SO4является также электролитом в популярных свинцово-кислотных аккумуляторах. Кроме того, серная кислота находит широкое применение в производстве моющих средств (напр. лаурилсульфата натрия), а также в косметической промышленности, где ее используют для производства сырья и полуфабрикатов (напр. нитрата серебра), а также перекиси водорода или же душистых веществ.

Такое широкое применение серной кислоты приводит к тому, что в случае ее отсутствия невозможным или просто невыгодным было бы проведение многих основных и весьма важных промышленных процессов.

Выравнивание стен плиточным клеем

Допустим, при ремонте в ванной была удалена со стен плитка. На стене остался слой прежнего плиточного клея, под ним (возможно) слой выравнивающей штукатурки. Удалять слой клея, который прочно держится на стенке — затрачивать время, средства и силы. После этого понадобится выравнивать стену гипсовым, либо цементно–песочным раствором, а затем наносить слой клеевого состава.

снятие плитки со стен

Проще, дешевле выполнить клеевой массой выравнивание стенки без удаления старого покрытия, а после высыхания сажать на ровную поверхность плитку на аналогичный клеевой состав. Штукатурка плиточным клеем в таком случае будет дешевле. Достаточно будет немного «подкорректировать» клеевой смесью отдельные выбоины, после высушивания «латок» нанести тонким слоем раствор клея и выровнять правилом на сдир.

Видео о том как штукатурить газобетон плиточным клеем

Работы выполняют в последовательности, аналогичной последовательности оштукатуривания:

  • подготавливают основание;
  • устанавливают маяки;
  • оштукатуривают на один-два раза;
  • сушат;
  • выполняют финишные работы, например, наклеивают плитку.

Подготовка основания

Не оглядываясь на повышенную клейкость массы, подготовку основания проводим тщательно:

  • со стен удаляем рыхлое, непрочное покрытие (набел удаляем обязательно, как и краску, отслаивающуюся штукатурку, обои, плитку);
  • удаляем метизы, которые могут стать источниками ржавчины, оставленные изолируем, окрасив масляной краской;
  • счищаем высолы, жир, следы смазки, копоти (удаляем всё, что снижает адгезию);
  • ремонтируем трещины, отколы (крупные выбоины, трещины, прогрунтовав, ремонтируем с наложением армирующей сеточки);
  • устраняем пыль;
  • покрываем грунтовочным средством, подбирая средство согласно материалу основания (2-3 раза с высушиванием после каждого);
  • при необходимости устанавливаем армирующую сетку;
  • выставляем маяки.

грунтовка стен перед штукатуркой

Крупные трещины или выбоины ремонтируют строительным раствором.

Установка маяков

Для выравнивания небольших углублений можно применять безмаяковые способы. Например, можно, нанеся смесь, выровнять ее широким шпателем или правилом на сдир. Но если для выравнивания требуется нанесение слоёв толще 6 мм, то используют маяки. Устанавливают маячные планки с использованием уровня по определённой технологии. Сначала выполняют промеры стены, выявляют самую выпуклую точку. Если сбить выступы здесь не возможно, то эту точку берут за ориентир для построения вспомогательной плоскости из маяков.

установка маяков

Маячные планки можно изготовить самостоятельно из раствора, например, гипсового, использовать струнные маяки или стандартные металлические маячковые профили. Расстояние между планками маяков подбирают от метра до полутора (в зависимости от длины правила).

Поскольку составы для плитки более вязкие (клейкие), чем штукатурный раствор, выравнивать их правилом труднее. Поэтому новичкам лучше воспользоваться более коротким инструментом (правилами с метровой планкой).

Маяки можно устанавливать горизонтально.

Приготовление раствора

Как и штукатурные растворы, приготовляемые из сухих смесей клеевые массы из сухих порошков, готовят, следуя инструкции.

  1. В ёмкость с тёплой водой пересыпают смесь из упаковки (нужное количество).
  2. Миксером с насадкой перемешивают компоненты 3-4 минуты.
  3. 10 минут составу дают созреть.
  4. Процедуру перемешивания выполняют ещё раз.

Перед работой рекомендуется узнать срок жизни состава, чтобы не приготавливать раствора больше, чем успеете выработать.

Клей затворяют перед самым применением. Готовый состав во время перерыва следует накрывать крышкой, не допуская длительного контакта с воздухом. Остатки сухой смеси, герметично упаковав, хранят в сухой кладовой.

Как штукатурить плиточным клеем

Штукатурить стену плиточным клеем следует действуя строго по напечатанной на упаковке инструкции. Клеевыми растворами, связующими в которых служит цемент, работают при соблюдении условий:

  • температура воздуха не должна выходить за пределы +5 – +30оС;
  • доля воды для затворения – не более указанной производителем;
  • толщина слоя – не более рекомендованной в 10 мм (см. инструкцию);
  • разведённый состав не омолаживают (нужно быть готовым выработать приготовленное тесто за 20 минут);
  • каждый нанесённый слой высушивают перед нанесением следующего (если на него не приклеивают плитку);
  • некоторые клеи имеют ограничения в применении или особые условия, эти условия должны соблюдаться, либо подбирают другой тип клея;
  • при нанесении слоем более 10 мм затвердевающая масса способна трескаться, иногда помогает добавка песка (но лучше не превышать указанную толщину);
  • рекомендуется также промежуточное нанесение грунтовки между слоями.

Плиточные клеи предназначены изначально не для оштукатуривания, поэтому состав, как правило, жирный (большая доля цемента), тогда как для оштукатуривания требуются более тощие смеси. Чтобы клеевым составом можно было штукатурить, добавляют песок. Если раствор слишком прилипает к мастерку –  пора понижать жирность.

Обычно для полного затвердения требуются сутки.
Клеевой состав, в отличие от штукатурного, даёт усадку. Применив его для выравнивания, можно при нанесении на него грунтовки перед наклеиванием плитки наблюдать появление «кракелюровых» сот. Так набухает клей, впитавший часть влаги грунтовки. Это «украшение» исчезнет при высыхании грунтовочной смеси.

В каких отраслях находит применение

  • Минеральных удобрений, для этого она берётся в чистом 100%-ом виде.
  • Дымообразующих и взрывчатых веществ.
  • Медикаментозных средств.
  • Органических и неорганических соединений.
  • Красок.
  • Ненатуральных изделий.

Соли серной кислоты и область их применения

10-ти водный сульфат натрия — элемент, содержащийся в соде, слабительных порошках, также он распространён в медицине и ветеринарии.
В фирмах по изготовлению резины, белой минеральной краски или бумаги пользуются сульфатом бария. Он также добавляется «бариеву кашу», которая применяется в медицинской практике для рентгеновского просвечивания желудка.
В медицине необходим и сульфат кальция, который в природных условиях встречается в форме гипса и ангидрита. В частности в травматологических отделениях накладывают фиксирующие повязки из алебастра. Также сульфат кальция входит в состав строительных материалов

Железный купорос используется в создании чернил, пропитки дерева или изготовлении средств для борьбы с вредителями, что важно для ведения сельского хозяйства. Другая необходимая для сельского хозяйства соль — медный купорос

Он оперативно борется с паразитами и лечит заболевания растений. Помимо этого он ценится при получении минеральных пигментов или при удалении плесневых грибов со стен.
Сульфат алюминия — один из компонентов, содержащихся в бумаге, картоне, целлюлозе и т.д.
Для создания красок и при обработке кожи животных применяются квасцы.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий