A kénsav forráspontja a koncentrációtól függ. A kénsav tulajdonságai

A kénsav (H2SO4) az egyik legmarasztóbb sav és az ember által ismert legveszélyesebb reagens, különösen koncentrált formában. A kémiailag tiszta kénsav olajos állagú, szagtalan és színtelen nehéz, mérgező folyadék. A kén-dioxid (SO2) kontaktoxidációjával nyerik.

A kénsav + 10,5 °C hőmérsékleten megfagyott üveges kristályos masszává alakul, mohón, mint egy szivacs, felszívja a nedvességet a környezetből. Az iparban és a kémiában a kénsav az egyik fő kémiai vegyület, és vezető helyet foglal el a tonnában kifejezett termelési mennyiség tekintetében. Ezért nevezik a kénsavat a „kémia vérének”. A kénsav segítségével műtrágyákat, gyógyszereket, egyéb savakat, nagy mennyiségű műtrágyát és még sok mást nyernek.

A kénsav alapvető fizikai és kémiai tulajdonságai

1. A kénsav tiszta formájában (H2SO4 képlet), 100%-os koncentrációban színtelen, sűrű folyadék. A H2SO4 legfontosabb tulajdonsága a nagy higroszkóposság - képes eltávolítani a vizet a levegőből. Ezt a folyamatot nagymértékű hőleadás kíséri.
2. A H2SO4 erős sav.
3. A kénsavat monohidrátnak nevezik – 1 mól SO3-onként 1 mól H2O-t (vizet) tartalmaz. Lenyűgöző higroszkópos tulajdonságainak köszönhetően nedvesség kivonására használják gázokból.
4. Forráspont - 330 °C. Ebben az esetben a sav SO3-ra és vízre bomlik. Sűrűség – 1,84. Olvadáspont – 10,3 °C/.
5. A tömény kénsav erős oxidálószer. A redox reakció elindításához a savat fel kell melegíteni. A reakció eredménye SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. A kénsav a koncentrációtól függően eltérően reagál a fémekkel. Híg állapotban a kénsav képes minden olyan fémet oxidálni, amely a hidrogén előtti feszültségsorban van. A kivétel az oxidációnak leginkább ellenálló. A híg kénsav reakcióba lép sóval, bázissal, amfoter és bázikus oxidokkal. A tömény kénsav a feszültségsor összes fémét képes oxidálni, beleértve az ezüstöt is.
7. A kénsav kétféle sót képez: savas (ezek hidroszulfátok) és intermedier (szulfátok)
8. A H2SO4 aktívan reagál szerves anyagokkal és nemfémekkel, és ezek egy részét szénné alakíthatja.
9. A kénsav-anhidrit jól oldódik H2SO4-ben, és ebben az esetben óleum képződik - SO3 kénsavban készült oldata. Külsőleg így néz ki: füstölgő kénsav, kénsav-anhidrit szabadul fel.
10. A vizes oldatokban lévő kénsav erős kétbázisú sav, és ha vízhez adjuk, hatalmas mennyiségű hő szabadul fel. Ha a H2SO4 híg oldatait tömény oldatokból készítjük, akkor egy kis sugárban nehezebb savat kell hozzáadni a vízhez, és nem fordítva. Ez azért történik, hogy a víz ne forrjon fel és ne fröcsköljön ki a sav.

Tömény és hígított kénsavak

A kénsav tömény oldatai közé tartoznak az ezüstöt vagy palládiumot feloldó 40%-os oldatok.

A hígított kénsav olyan oldatokat tartalmaz, amelyek koncentrációja 40%-nál kisebb. Ezek nem olyan aktív oldatok, de képesek reagálni sárgarézzel és rézzel.

Kénsav előállítása

A kénsav ipari méretekben történő előállítása a 15. században kezdődött, de akkoriban „vitriololajnak” nevezték. Ha korábban az emberiség csak néhány tíz liter kénsavat fogyasztott, akkor a modern világban évente több millió tonnára megy a számítás.

A kénsavat iparilag állítják elő, és ebből három van:

1. Kapcsolatfelvétel módja.
2. Nitróz módszer
3. Egyéb módszerek

Beszéljünk részletesen mindegyikről.

Kapcsolatfelvétel a gyártási módszerrel

A kontaktgyártási módszer a legelterjedtebb, és a következő feladatokat látja el:

• Az eredmény egy olyan termék, amely a legtöbb fogyasztó igényeit elégíti ki.
• A gyártás során a környezeti károk csökkennek.

Az érintkezési módszerben a következő anyagokat használják nyersanyagként:

• pirit (kén-pirit);
• kén;
• vanádium-oxid (ez az anyag katalizátorként működik);
• hidrogén-szulfid;
• különböző fémek szulfidjai.

A gyártási folyamat megkezdése előtt az alapanyagokat előzetesen előkészítik. Először is, speciális zúzóüzemekben a piritet összetörik, ami lehetővé teszi a hatóanyagok érintkezési felületének növelésével a reakció felgyorsítását. A pirit tisztításon megy keresztül: nagy víztartályokba engedik le, amely során a hulladékkő és mindenféle szennyeződés a felszínre úszik. A folyamat végén eltávolítják őket.

A gyártási rész több szakaszra oszlik:

1. Aprítás után a piritet megtisztítják és a kemencébe küldik, ahol 800 °C-ig égetik. Az ellenáramú elv szerint a levegőt alulról juttatják a kamrába, és ez biztosítja a pirit lebegő állapotát. Ma ez a folyamat néhány másodpercet vesz igénybe, de korábban több órát is igénybe vett. A pörkölési folyamat során a hulladék vas-oxid formájában jelenik meg, amelyet eltávolítanak, majd a kohászati ​​iparba szállítanak. Az égetés során vízgőz, O2 és SO2 gázok szabadulnak fel. Amikor a vízgőztől és az apró szennyeződésektől való tisztítás befejeződik, tiszta kén-oxidot és oxigént kapunk.
2. A második szakaszban egy exoterm reakció megy végbe nyomás alatt vanádium katalizátor alkalmazásával. A reakció akkor indul be, amikor a hőmérséklet eléri a 420 °C-ot, de a hatékonyság növelése érdekében ezt 550 °C-ra emelhetjük. A reakció során katalitikus oxidáció megy végbe, és a SO2 SO3 lesz.
3. A gyártás harmadik szakaszának lényege a következő: SO3 abszorpciója egy abszorpciós toronyban, melynek során óleum H2SO4 keletkezik. Ebben a formában a H2SO4-et speciális tartályokba öntik (nem reagál az acéllal), és készen áll a végfelhasználó számára.

A gyártás során, mint fentebb említettük, sok hőenergia keletkezik, amelyet fűtési célokra használnak fel. Sok kénsavüzem gőzturbinákat telepít, amelyek a felszabaduló gőzt további villamos energia előállítására használják fel.

Nitrózus módszer kénsav előállítására

A töményebb és tisztább kénsavat és óleumot előállító kontakt gyártási eljárás előnyei ellenére a salétromos módszerrel meglehetősen sok H2SO4 keletkezik. Különösen a szuperfoszfát üzemeknél.

A H2SO4 előállításához a kiindulási anyag mind a kontakt, mind a nitróz módszernél a kén-dioxid. Kifejezetten erre a célra kén elégetésével vagy kénes fémek pörkölésével nyerik.

A kén-dioxid kénsavvá történő feldolgozása magában foglalja a kén-dioxid oxidációját és víz hozzáadását. A képlet így néz ki:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

De a kén-dioxid nem reagál közvetlenül az oxigénnel, ezért a nitrogén-módszerrel a kén-dioxidot nitrogén-oxidokkal oxidálják. A magasabb nitrogén-oxidok (nitrogén-dioxid NO2-ról, nitrogén-trioxid NO3-ról beszélünk) e folyamat során NO nitrogén-oxiddá redukálódnak, amit ezt követően oxigénnel ismét magasabb oxidokká oxidálnak.

A kénsav salétromos módszerrel történő előállítása technikailag kétféleképpen formalizálható:

• Kamra.
• Torony.

A nitrózus módszernek számos előnye és hátránya van.

A nitrózus módszer hátrányai:

• Az eredmény 75%-os kénsav.
• A termék minősége alacsony.
• A nitrogén-oxidok nem teljes visszavezetése (HNO3 hozzáadása). Kibocsátásuk káros.
• A sav vasat, nitrogén-oxidokat és egyéb szennyeződéseket tartalmaz.

A nitrózus módszer előnyei:

• Az eljárás költsége alacsonyabb.
• 100%-os SO2 újrahasznosítás lehetősége.
• A hardver tervezésének egyszerűsége.

Fő orosz kénsavgyárak

Hazánkban a H2SO4 éves termelése a hat számjegyű tartományba esik - körülbelül 10 millió tonna. A kénsav vezető oroszországi gyártói azok a vállalatok, amelyek ráadásul fő fogyasztói. Olyan cégekről van szó, amelyek tevékenységi köre az ásványi műtrágyák gyártása. Például „Balakovo ásványi műtrágyák”, „Ammofosz”.

A Krímben, Armjanszkban működik Kelet-Európa legnagyobb titán-dioxid-termelője, a Crimean Titan. Ezenkívül az üzem kénsavat, ásványi műtrágyákat, vas-szulfátot stb.

A különféle típusú kénsavat számos gyár állítja elő. Például az akkumulátor-kénsavat a következők gyártják: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom stb.

Az óleumot az UCC Shchekinoazot, az FKP Biysk Oleum Plant, az Ural Mining and Metallurgical Company, a Kirishinefteorgsintez PA stb.

A különleges tisztaságú kénsavat az OHC Shchekinoazot, a Component-Reaktiv állítja elő.

Az elhasznált kénsavat a ZSS és a HaloPolymer Kirovo-Chepetsk üzemeiben lehet megvásárolni.

A műszaki kénsav gyártói a Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Cseljabinszki Cinkgyár, Electrozinc stb.

Tekintettel arra, hogy a pirit a H2SO4 előállításának fő nyersanyaga, és ez a dúsító vállalkozások pazarlása, beszállítói a norilski és talnakhi dúsítógyárak.

A H2SO4 termelésben a világ vezető pozícióit az USA és Kína foglalja el, amelyek 30 millió tonnát, illetve 60 millió tonnát tesznek ki.

A kénsav alkalmazási köre

A világ évente mintegy 200 millió tonna H2SO4-et fogyaszt, amelyből a termékek széles skáláját állítják elő. A kénsav joggal tartja a pálmát a többi savak között az ipari célokra való felhasználás mértékét tekintve.

Mint azt már tudják, a kénsav a vegyipar egyik legfontosabb terméke, így a kénsav hatóköre meglehetősen széles. A H2SO4 fő felhasználási területei a következők:

• A kénsavat óriási mennyiségben használják ásványi műtrágyák előállításához, és ez a teljes tonnatartalom mintegy 40%-át használja fel. Emiatt a H2SO4-et termelő gyárak a műtrágyát előállító gyárak mellé épülnek. Ezek az ammónium-szulfát, szuperfoszfát stb. Előállításuk során a kénsavat tiszta formában (100%-os koncentrációban) veszik fel. Egy tonna ammofosz vagy szuperfoszfát előállításához 600 liter H2SO4-re van szükség. Ezeket a műtrágyákat a legtöbb esetben a mezőgazdaságban használják.
• A H2SO4-et robbanóanyagok előállítására használják.
• Kőolajtermékek tisztítása. A kerozin, benzin és ásványolajok előállításához szénhidrogének tisztítására van szükség, amely kénsav felhasználásával történik. A szénhidrogének tisztítására irányuló olajfinomítás során ez az iparág a világ H2SO4 tonnatartalmának akár 30%-át is „elveszi”. Ezenkívül az üzemanyag oktánszámát kénsavval növelik, és az olajtermelés során a kutakat kezelik.
• A kohászati ​​iparban. A kohászatban a kénsavat használják a vízkő és a rozsda eltávolítására huzalról és fémlemezről, valamint az alumínium helyreállítására a színesfémek gyártása során. A fémfelületek rézzel, krómmal vagy nikkellel való bevonása előtt a felületet kénsavval maratják.
• A gyógyszerek gyártásában.
• A festékek gyártásában.
• A vegyiparban. A H2SO4-et mosószerek, etilén, rovarölő szerek stb. gyártásához használják, és enélkül ezek a folyamatok lehetetlenek.
• Egyéb ismert savak, ipari célokra használt szerves és szervetlen vegyületek előállításához.

A kénsav sói és felhasználásuk

A kénsav legfontosabb sói:

• Glauber-só Na2SO4 10H2O (kristályos nátrium-szulfát). Alkalmazási köre meglehetősen tágas: üveg, szóda gyártása, állatgyógyászatban és gyógyászatban.
• A BaSO4 bárium-szulfátot gumi, papír és fehér ásványi festékek gyártásához használják. Ezenkívül a gyógyászatban nélkülözhetetlen a gyomor fluoroszkópiájához. Ehhez az eljáráshoz „báriumos zabkását” készítenek belőle.
• Kalcium-szulfát CaSO4. A természetben gipsz CaSO4 2H2O és CaSO4 anhidrit formájában található meg. A gipszet CaSO4 · 2H2O és a kalcium-szulfátot az orvostudományban és az építőiparban használják. Amikor a gipszet 150-170 °C-ra hevítjük, részleges kiszáradás következik be, melynek eredményeként a gipsz elégett, amelyet alabástromként ismerünk. Ha az alabástromot vízzel tészta állagúra keverjük, a massza gyorsan megkeményedik és egyfajta kővé válik. Az alabástrom ezt a tulajdonságát aktívan használják az építőiparban: öntvények és öntőformák készülnek belőle. A vakolási munkákban az alabástrom nélkülözhetetlen kötőanyagként. A traumatológiai osztályokon a betegek speciális rögzítő kemény kötéseket kapnak - alabástrom alapján készülnek.
• A FeSO4 · 7H2O vas-szulfátot tinta készítésére, fa impregnálására, valamint mezőgazdasági tevékenységekben a kártevők elpusztítására használják.
• A timsót KCr(SO4)2 · 12H2O, KAl(SO4)2 · 12H2O stb. használják a festékgyártásban és a bőriparban (bőrcserzés).
• Sokan közületek első kézből ismerik a CuSO4 · 5H2O réz-szulfátot. Ez egy aktív asszisztens a mezőgazdaságban a növényi betegségek és kártevők elleni küzdelemben - a gabonát CuSO4 · 5H2O vizes oldatával kezelik, és a növényekre permetezik. Néhány ásványi festék elkészítésére is használják. A mindennapi életben pedig a penész eltávolítására használják a falakról.
• Alumínium-szulfát – a cellulóz- és papíriparban használják.

A hígított kénsavat elektrolitként használják ólom akkumulátorokban. Ezenkívül tisztítószerek és műtrágyák előállítására használják. De a legtöbb esetben óleum formájában érkezik - ez az SO3 oldata H2SO4-ben (az óleum egyéb képleteit is megtalálhatja).

Lenyűgöző tény! Az óleum kémiailag aktívabb, mint a tömény kénsav, de ennek ellenére nem lép reakcióba az acéllal! Ez az oka annak, hogy könnyebben szállítható, mint magát a kénsavat.

A „savak királynője” felhasználási köre valóban nagyszabású, és nehéz beszélni az ipari felhasználás minden módjáról. Emulgeálószerként is használják az élelmiszeriparban, víztisztításra, robbanóanyagok szintézisénél és sok más célra.

A kénsav története

Ki közülünk ne hallott volna legalább egyszer a réz-szulfátról? Tehát az ókorban tanulmányozták, és az új korszak kezdetének egyes munkáiban a tudósok megvitatták a vitriol eredetét és tulajdonságait. A vitriolt a görög orvos, Dioszkoridész és a római természetkutató Idősebb Plinius tanulmányozta, és műveikben írtak az általuk végzett kísérletekről. Gyógyászati ​​célokra különféle vitriol anyagokat használt az ókori orvos, Ibn Sina. A vitriol kohászatban való felhasználásáról az ókori görög alkimisták, Zosimas of Panopolis dolgoztak.

A kénsav beszerzésének első módja a káliumtimsó melegítése, erről a 13. századi alkímiai irodalomban is van információ. Akkoriban a timsó összetétele és az eljárás lényege ismeretlen volt az alkimisták számára, de már a 15. században elkezdték tudatosan vizsgálni a kénsav kémiai szintézisét. A folyamat a következő volt: az alkimisták kén és antimon (III)-szulfid Sb2S3 keverékét salétromsavval hevítve kezelték.

A középkorban Európában a kénsavat "vitriololajnak" nevezték, de aztán a név vitriolsavra változott.

A 17. században Johann Glauber kálium-nitrát és természetes kén vízgőz jelenlétében történő elégetésével kapott kénsavat. A kén salétromos oxidációja eredményeként kén-oxidot kaptak, amely vízgőzzel reagálva olajos konzisztenciájú folyadékot eredményezett. Ez vitriololaj volt, és a kénsavnak ez a neve ma is létezik.

A 18. század harmincas éveiben egy londoni gyógyszerész, Ward Joshua ezt a reakciót használta kénsav ipari előállítására, de a középkorban fogyasztása több tíz kilogrammra korlátozódott. Felhasználási köre szűk volt: alkímiai kísérletekhez, nemesfémek tisztításához és gyógyszerészetben. A tömény kénsavat kis mennyiségben használták fel speciális, bertolitsót tartalmazó gyufák gyártásához.

A vitriolsav csak a 17. században jelent meg Ruszban.

Az angliai Birminghamben John Roebuck 1746-ban adaptálta a fenti módszert a kénsav előállítására, és elindította a termelést. Ugyanakkor tartós, nagy ólmozott kamrákat használt, amelyek olcsóbbak voltak, mint az üvegedények.

Ez a módszer csaknem 200 évig megőrizte pozícióját az iparban, és 65%-os kénsavat kaptak kamrákban.

Egy idő után az angol Glover és a francia kémikus, Gay-Lussac javította magát a folyamatot, és a kénsavat 78% -os koncentrációban kezdték előállítani. De egy ilyen sav nem volt alkalmas például festékek előállítására.

A 19. század elején új módszereket fedeztek fel a kén-dioxid kénsav-anhidriddé való oxidálására.

Ezt kezdetben nitrogén-oxidok felhasználásával végezték, majd platinát használtak katalizátorként. A kén-dioxid oxidációjának e két módszerét tovább fejlesztették. A kén-dioxid platinán és más katalizátorokon történő oxidációja kontakt módszerként vált ismertté. Ennek a gáznak a nitrogén-oxidokkal történő oxidációját pedig a kénsav előállításának nitrózusos módszerének nevezik.

A Peregrine Philips brit ecetsav-kereskedő csak 1831-ben szabadalmaztatta a kén-oxid (VI) és a tömény kénsav előállításának gazdaságos eljárását, és ez a módszer az, amely ma a világ számára ismert, mint az előállítás kontaktmódszere.

A szuperfoszfát gyártása 1864-ben kezdődött.

A tizenkilencedik század nyolcvanas éveiben Európában a kénsav termelése elérte az 1 millió tonnát. A fő termelők Németország és Anglia voltak, ahol a világ összes kénsav mennyiségének 72%-át állítják elő.

A kénsav szállítása munkaigényes és felelősségteljes vállalkozás.

A kénsav a veszélyes vegyi anyagok osztályába tartozik, és bőrrel érintkezve súlyos égési sérüléseket okoz. Ezenkívül az emberben vegyi mérgezést is okozhat. Ha a szállítás során nem tartanak be bizonyos szabályokat, akkor a kénsav robbanékonysága miatt rengeteg kárt okozhat mind az emberekben, mind a környezetben.

A kénsavat 8-as veszélyességi osztályba sorolták, és speciálisan képzett és képzett szakembereknek kell szállítaniuk. A kénsav szállításának fontos feltétele a speciálisan kidolgozott Veszélyes Áru Szállítási Szabályok betartása.

A közúti szállítás az alábbi szabályok szerint történik:

1. A szállításhoz speciális tartályokat készítenek speciális acélötvözetből, amely nem reagál kénsavval vagy titánnal. Az ilyen tartályok nem oxidálódnak. A veszélyes kénsavat speciális kénsavas vegyszertartályokban szállítják. Felépítésükben különböznek, és a kénsav típusától függően vannak kiválasztva szállításra.
2. A füstölgő sav szállítása során speciális izoterm termosz tartályokat vesznek, amelyekben a szükséges hőmérsékleti rendszert fenntartják a sav kémiai tulajdonságainak megőrzése érdekében.
3. Ha közönséges savat szállítanak, akkor kénsavtartályt kell választani.
4. A kénsav közúti szállítása, például füstölgő, vízmentes, tömény, akkumulátorokhoz és kesztyűhöz, speciális tartályokban történik: tartályokban, hordókban, konténerekben.
5. Veszélyes áruk szállítását csak ADR tanúsítvánnyal rendelkező járművezetők végezhetik.
6. Az utazási időnek nincs korlátozása, mivel a szállítás során szigorúan be kell tartani a megengedett sebességet.
7. A szállítás során egy speciális útvonalat építenek ki, amelynek el kell haladnia a nagy tömegek és a termelési létesítmények helyén.
8. A szállítást speciális jelölésekkel és veszélyjelző táblákkal kell ellátni.

A kénsav emberre veszélyes tulajdonságai

A kénsav fokozott veszélyt jelent az emberi szervezetre. Mérgező hatása nemcsak a bőrrel való közvetlen érintkezéskor jelentkezik, hanem gőzeinek belégzésekor, amikor kén-dioxid szabadul fel. A veszélyes hatások közé tartozik:

• Légzőrendszer;
• Bőr;
• Nyálkahártyák.

A szervezet mérgezését fokozhatja az arzén, amelyet gyakran tartalmaz a kénsav.

Fontos! Mint tudják, súlyos égési sérülések keletkeznek, ha sav érintkezik a bőrrel. A kénsavgőzök általi mérgezés nem kevésbé veszélyes. A levegőben lévő kénsav biztonságos dózisa mindössze 0,3 mg 1 négyzetméterenként.

Ha a kénsav a nyálkahártyára vagy a bőrre kerül, súlyos égési sérülés jelentkezik, amely nem gyógyul jól. Ha az égési sérülés jelentős mértékű, az áldozatban égési betegség alakul ki, amely akár halálhoz is vezethet, ha nem biztosítanak kellő időben szakképzett orvosi ellátást.

Fontos! Felnőtteknél a kénsav halálos dózisa mindössze 0,18 cm/1 liter.

Természetesen a sav mérgező hatásának „megtapasztalása” a mindennapi életben problematikus. A savmérgezés leggyakrabban az ipari biztonsági óvintézkedések figyelmen kívül hagyása miatt következik be, amikor az oldattal dolgozik.

Munkahelyi műszaki problémák vagy hanyagság miatt tömeges mérgezés fordulhat elő kénsavgőzzel, és tömeges kibocsátás a légkörbe. Az ilyen helyzetek megelőzésére speciális szolgálatok működnek, amelyek feladata a veszélyes savat használó termelés működésének ellenőrzése.

Milyen tünetek figyelhetők meg a kénsav mérgezés során?

Ha a savat lenyelték:

• Fájdalom az emésztőszervek területén.
• Hányinger és hányás.
• Rendellenes székletürítés súlyos bélrendszeri rendellenességek következtében.
• Erős nyálkiválasztás.
• A vesére gyakorolt ​​mérgező hatások miatt a vizelet vörösessé válik.
• A gége és a torok duzzanata. Zihálás és rekedtség lép fel. Ez fulladás miatt végzetes lehet.
• Az ínyen barna foltok jelennek meg.
• A bőr kék színűvé válik.

Amikor a bőr leégett, előfordulhat az égési betegségben rejlő összes szövődmény.

Gőzmérgezés esetén a következő kép figyelhető meg:

• A szem nyálkahártyájának égése.
• Orrvérzés.
• A légutak nyálkahártyájának égése. Ebben az esetben az áldozat súlyos fájdalmat tapasztal.
• A gége duzzanata fulladásos tünetekkel (oxigénhiány, a bőr elkékül).
• Súlyos mérgezés esetén hányinger és hányás léphet fel.

Fontos tudni! A lenyelés utáni savmérgezés sokkal veszélyesebb, mint a gőzök belélegzése által okozott mérgezés.

Elsősegélynyújtás és terápiás eljárások kénsavsérülés esetén

A következőképpen járjon el, ha kénsavval érintkezik:

• Először is hívjon mentőt. Ha folyadék kerül a belsejébe, öblítse ki a gyomrot meleg vízzel. Ezt követően kis kortyokban meg kell inni 100 gramm napraforgó- vagy olívaolajat. Ezenkívül le kell nyelni egy darab jeget, inni tejet vagy égetett magnéziumot. Ezt a kénsav koncentrációjának csökkentése és az emberi állapot enyhítése érdekében kell megtenni.
• Ha sav kerül a szemébe, öblítse ki folyó vízzel, majd csepegtesse le dikain és novokain oldattal.
• Ha sav kerül a bőrre, az égett területet folyó víz alatt alaposan le kell öblíteni, és szódával pólyát kell felhelyezni. Körülbelül 10-15 percig kell öblíteni.
• Gőzmérgezés esetén ki kell menni a friss levegőre, és a lehető leghamarabb öblítse le vízzel az érintett nyálkahártyát.

Kórházi környezetben a kezelés az égési területtől és a mérgezés mértékétől függ. A fájdalomcsillapítást csak novokainnal végezzük. Az érintett területen a fertőzés kialakulásának elkerülése érdekében a betegnek antibiotikum-terápiát kell végezni.

Gyomorvérzés esetén plazmát vagy vérátömlesztést adnak. A vérzés forrása műtéti úton eltávolítható.

1. A kénsav 100%-ban tiszta formában fordul elő a természetben. Például Olaszországban, Szicíliában, a Holt-tengerben egyedülálló jelenséget láthatunk - a kénsav egyenesen a fenékről szivárog! Ami történik, az a következő: a földkéreg piritje ebben az esetben nyersanyagként szolgál a kialakulásához. Ezt a helyet a Halál tavajának is hívják, és még a rovarok is félnek repülni a közelében!
2. A nagy vulkánkitörések után gyakran előfordulnak kénsavcseppek a föld légkörében, és ilyenkor a tettes negatív környezeti következményekkel járhat, és komoly klímaváltozást okozhat.
3. A kénsav aktív vízabszorbens, ezért gázszárítóként használják. Régen a beltéri ablakok bepárásodásának megakadályozására ezt a savat üvegekbe öntötték és az ablaknyílások üvegei közé helyezték.
4. A savas esők fő oka a kénsav. A savas esők fő oka a kén-dioxid által okozott levegőszennyezés, amely vízben oldva kénsavat képez. A fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor kén-dioxid szabadul fel. Az elmúlt években vizsgált savas esőkben a salétromsav-tartalom megnőtt. A jelenség oka a kén-dioxid-kibocsátás csökkenése. Ennek ellenére a savas esők fő oka továbbra is a kénsav.

Kínálunk egy videó válogatást a kénsavval végzett érdekes kísérletekről.

Tekintsük a kénsav reakcióját, amikor cukorba öntik. Az első másodpercekben, amikor a kénsav cukorral belép a lombikba, a keverék elsötétül. Néhány másodperc múlva az anyag feketévé válik. Aztán a legérdekesebb dolog történik. A tömeg gyorsan növekedni kezd, és kimászik a lombikból. A kimenet egy büszke anyag, hasonló a porózus szénhez, 3-4-szer nagyobb, mint az eredeti térfogat.

A videó szerzője azt javasolja, hogy hasonlítsák össze a Coca-Cola reakcióját sósavval és kénsavval. Ha a Coca-Cola-t sósavval keverik, nem figyelhetők meg vizuális változások, de ha kénsavval keverik, a Coca-Cola forrni kezd.

Érdekes kölcsönhatás figyelhető meg, amikor a kénsav WC-papírral érintkezik. A WC-papír cellulózból készül. Amikor a sav eléri a cellulózmolekulát, azonnal lebomlik, és szabad szenet szabadít fel. Hasonló elszenesedés figyelhető meg, ha sav érintkezik fával.

Tömény savval egy lombikba teszek egy kis darab káliumot. Az első másodpercben füst szabadul fel, ami után a fém azonnal fellángol, meggyullad és felrobban, darabokra törve.

A következő kísérletben, ha a kénsav gyufát talál, az meggyullad. A kísérlet második részében acetonos alufóliát és benne gyufát merítenek. A fólia azonnal felmelegszik, hatalmas mennyiségű füst szabadul fel és teljesen feloldódik.

Érdekes hatás figyelhető meg, ha szódabikarbónát adnak a kénsavhoz. A szódabikarbóna azonnal megsárgul. A reakció gyors forralással és térfogatnövekedéssel megy végbe.

Határozottan nem tanácsoljuk a fenti kísérletek otthoni elvégzését. A kénsav nagyon agresszív és mérgező anyag. Az ilyen kísérleteket kényszerszellőztetéssel ellátott speciális helyiségekben kell elvégezni. A kénsavval való reakciók során felszabaduló gázok nagyon mérgezőek, és a légutak károsodását és a szervezet mérgezését okozhatják. Ezenkívül hasonló kísérleteket végeznek a bőr és a légzőrendszer személyi védőfelszerelésével. Vigyázz magadra!

A kén egy kémiai elem, amely a periódusos rendszer hatodik csoportjában és harmadik periódusában található. Ebben a cikkben részletesen megvizsgáljuk a kémiai tulajdonságait, a gyártást, a felhasználást és így tovább. A fizikai jellemzők olyan jellemzőket foglalnak magukban, mint a szín, az elektromos vezetőképesség szintje, a kén forráspontja stb. A kémiai jellemzők leírják a kölcsönhatást más anyagokkal.

A kén fizikai szempontból

Ez egy törékeny anyag. Normál körülmények között aggregált szilárd állapotban marad. A kén citromsárga színű.

És többnyire minden vegyülete sárga árnyalatú. Nem oldódik vízben. Alacsony hő- és elektromos vezetőképességgel rendelkezik. Ezek a tulajdonságok jellemzik, mint egy tipikus nemfém. Annak ellenére, hogy a kén kémiai összetétele egyáltalán nem bonyolult, ennek az anyagnak számos változata lehet. Mindez a kristályrács szerkezetétől függ, amelynek segítségével az atomok összekapcsolódnak, de nem alkotnak molekulákat.

Tehát az első lehetőség a rombikus kén. Ez a legstabilabb. Az ilyen típusú kén forráspontja négyszáznegyvenöt Celsius-fok. De ahhoz, hogy egy adott anyag aggregált gázhalmazállapotba kerüljön, először át kell haladnia a folyékony halmazállapoton. Tehát a kén olvadása száztizenhárom Celsius fokos hőmérsékleten történik.

A második lehetőség a monoklin kén. Tű alakú, sötétsárga színű kristály. Az első típusú kén megolvasztása, majd lassú lehűtése ennek a típusnak a kialakulásához vezet. Ez a fajta szinte azonos fizikai tulajdonságokkal rendelkezik. Például az ilyen típusú kén forráspontja ugyanaz a négyszáznegyvenöt fok. Ezenkívül ennek az anyagnak olyan sokfélesége van, mint a műanyag. Úgy nyerik, hogy csaknem forrásig melegített rombuszos vizet hideg vízbe öntenek. Az ilyen típusú kén forráspontja azonos. De az anyagnak megvan az a tulajdonsága, hogy úgy nyúlik, mint a gumi.

A fizikai jellemzők másik összetevője, amelyről szeretnék beszélni, a kén gyulladási hőmérséklete.

Ez a mutató az anyag típusától és eredetétől függően változhat. Például a műszaki kén gyulladási hőmérséklete százkilencven fok. Ez meglehetősen alacsony szám. Más esetekben a kén lobbanáspontja kétszáznegyvennyolc fok, de akár kétszázötvenhat fok is lehet. Minden attól függ, hogy milyen anyagból vonták ki és milyen sűrűségű. De megállapíthatjuk, hogy a kén égési hőmérséklete meglehetősen alacsony, más kémiai elemekhez képest gyúlékony anyag. Ezenkívül a kén néha nyolc, hat, négy vagy két atomból álló molekulákká egyesülhet. Most, miután megvizsgáltuk a ként fizikai szempontból, térjünk át a következő részre.

A kén kémiai jellemzői

Ennek az elemnek viszonylag alacsony atomtömege, mólonként harminckét gramm. A kén elem jellemzői közé tartozik az anyag olyan tulajdonsága, mint a különböző fokú oxidáció képessége. Ez különbözik például a hidrogéntől vagy az oxigéntől. Ha megvizsgáljuk a kén elem kémiai tulajdonságait, nem lehet szó arról, hogy a körülményektől függően redukáló és oxidáló tulajdonságokkal is rendelkezik. Tehát nézzük meg ennek az anyagnak a kölcsönhatását különféle kémiai vegyületekkel sorrendben.

Kén és egyszerű anyagok

Az egyszerű anyagok olyan anyagok, amelyek csak egy kémiai elemet tartalmaznak. Atomjai egyesülhetnek molekulákká, mint például az oxigén esetében, vagy nem egyesülhetnek, mint a fémek esetében. Így a kén reakcióba léphet fémekkel, más nemfémekkel és halogénekkel.

Kölcsönhatás fémekkel

Az ilyen eljárás végrehajtásához magas hőmérsékletre van szükség. Ilyen körülmények között addíciós reakció megy végbe. Vagyis a fématomok kénatomokkal egyesülnek, összetett anyagokat szulfidokat képezve. Például, ha felmelegítünk két mól káliumot, és összekeverjük egy mól kénnel, egy mól szulfidot kapunk ebből a fémből. Az egyenlet a következőképpen írható fel: 2K + S = K 2 S.

Reakció oxigénnel

Ez a kén elégetése. Ennek a folyamatnak az eredményeként oxidja képződik. Ez utóbbi kétféle lehet. Ezért a kénégetés két szakaszban történhet. Az első az, amikor egy mól kénből és egy mól oxigénből egy mól kén-dioxid keletkezik. Ennek a kémiai reakciónak az egyenlete a következőképpen írható fel: S + O 2 = SO 2. A második lépés egy másik oxigénatom hozzáadása a dioxidhoz. Ez akkor történik, ha egy mól oxigént adunk két mólhoz magas hőmérsékleten. Az eredmény két mól kén-trioxid. Ennek a kémiai kölcsönhatásnak az egyenlete a következőképpen néz ki: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 . A reakció eredményeként kénsav képződik. Tehát a leírt két eljárás végrehajtásával a keletkező trioxidot vízgőzáramban engedheti át. És azt kapjuk, hogy egy ilyen reakció egyenletét a következőképpen írjuk fel: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

Kölcsönhatás halogénekkel

A vegyszerek más nemfémekhez hasonlóan lehetővé teszik, hogy egy adott anyagcsoporttal reagáljon. Ide tartoznak az olyan vegyületek, mint a fluor, bróm, klór, jód. A kén az utolsó kivételével bármelyikkel reagál. Példaként megemlíthetjük a periódusos rendszer vizsgált elemének fluorozási folyamatát. Az említett nemfém halogénnel való hevítésével a fluor két változata nyerhető. Az első eset: ha veszünk egy mól ként és három mól fluort, akkor egy mól fluoridot kapunk, amelynek képlete SF 6. Az egyenlet így néz ki: S + 3F 2 = SF 6. Ezen kívül van egy második lehetőség is: ha veszünk egy mól ként és két mól fluort, akkor egy mól fluoridot kapunk, amelynek kémiai képlete SF 4. Az egyenletet a következőképpen írjuk fel: S + 2F 2 = SF 4. Amint látja, minden attól függ, hogy az összetevőket milyen arányban keverik össze. Pontosan ugyanígy hajtható végre a kénes klórozás (két különböző anyag is képződhet) vagy a brómozás.

Kölcsönhatás más egyszerű anyagokkal

A kén elem jellemzői ezzel nem érnek véget. Az anyag kémiai reakcióba léphet hidrogénnel, foszforral és szénnel is. A hidrogénnel való kölcsönhatás következtében szulfidsav képződik. Fémekkel való reakciója eredményeként szulfidjaik állíthatók elő, amelyeket viszont közvetlenül a kén és ugyanazon fém reakciójával is nyernek. Hidrogénatomok hozzáadása a kénatomokhoz csak nagyon magas hőmérsékleti körülmények között történik. Amikor a kén foszforral reagál, foszfidja képződik. Ennek a képlete a következő: P 2 S 3. Ahhoz, hogy ebből az anyagból egy mól jusson, két mól foszfort és három mól ként kell venni. Amikor a kén kölcsönhatásba lép a szénnel, a kérdéses nemfém karbidja képződik. A kémiai képlete így néz ki: CS 2. Egy mól adott anyag beszerzéséhez egy mól szenet és két mól ként kell venni. Az összes fent leírt addíciós reakció csak akkor megy végbe, ha a reagenseket magas hőmérsékletre melegítjük. Megvizsgáltuk a kén és az egyszerű anyagok kölcsönhatását, most térjünk át a következő pontra.

Kén és összetett vegyületek

Az összetett anyagok azok az anyagok, amelyek molekulái két (vagy több) különböző elemből állnak. A kén kémiai tulajdonságai lehetővé teszik, hogy reakcióba lépjen olyan vegyületekkel, mint a lúgok, valamint a tömény szulfátsav. Reakciói ezekkel az anyagokkal meglehetősen sajátosak. Először nézzük meg, mi történik, ha a kérdéses nemfémet lúggal keverik. Például, ha veszünk hat mól ként és hozzáadunk három mól ként, két mól kálium-szulfidot, egy mól kálium-szulfitot és három mól vizet kapunk. Ez a fajta reakció a következő egyenlettel fejezhető ki: 6KOH + 3S = 2K 2 S + K2SO 3 + 3H 2 O. Ugyanez a kölcsönhatási elv érvényesül, ha hozzáadjuk a Következő, vegyük figyelembe a kén viselkedését tömény szulfátsavoldat esetén. hozzáadódik hozzá. Ha veszünk egy mól első és két mól második anyagot, akkor a következő termékeket kapjuk: kén-trioxid három mól mennyiségben, valamint víz - két mól. Ez a kémiai reakció csak akkor jöhet létre, ha a reagenseket magas hőmérsékletre hevítik.

A kérdéses nemfém beszerzése

Számos fő módja van a ként különböző anyagokból történő kinyerésének. Az első módszer a pirittől való izolálása. Ez utóbbi kémiai képlete FeS 2. Ha ezt az anyagot magas hőmérsékletre hevítik anélkül, hogy oxigénhez jutna, egy másik vas-szulfid - FeS - és kén nyerhető. A reakcióegyenlet a következőképpen írható fel: FeS 2 = FeS + S. A kén előállításának második, az iparban gyakran alkalmazott módszere a kén-szulfid elégetése kis mennyiségű oxigén mellett. Ebben az esetben beszerezheti a kérdéses nemfémet és vizet. A reakció végrehajtásához a komponenseket 2:1 mólarányban kell venni. Ennek eredményeként kettő-kettő arányban kapjuk meg a végtermékeket. Ennek a kémiai reakciónak az egyenlete a következőképpen írható fel: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O. Ezen túlmenően a ként különféle kohászati ​​eljárásokkal nyerhető, például fémek, például nikkel előállítása során. , réz és mások.

Ipari felhasználás

Az általunk vizsgált nemfém a vegyiparban találta meg a legszélesebb körű alkalmazását. Mint fentebb említettük, itt szulfátsavat állítanak elő belőle. Ezenkívül a ként gyufakészítéshez is használják, mivel gyúlékony anyag. Nélkülözhetetlen a robbanóanyagok, lőpor, csillagszórók stb. gyártásában is. Ezenkívül a ként a kártevőirtási termékek egyik összetevőjeként is felhasználják. A gyógyászatban a bőrbetegségek kezelésére szolgáló gyógyszerek gyártásában összetevőként használják. A szóban forgó anyagot különféle színezékek előállítására is használják. Ezenkívül foszforok előállítására használják.

A kén elektronikus szerkezete

Mint tudják, minden atom egy magból áll, amelyben protonok - pozitív töltésű részecskék - és neutronok, azaz nulla töltésű részecskék vannak. A negatív töltésű elektronok az atommag körül forognak. Ahhoz, hogy egy atom semleges legyen, szerkezetében ugyanannyi protonnak és elektronnak kell lennie. Ha ez utóbbiból több van, az már negatív ion – anion. Ha éppen ellenkezőleg, a protonok száma nagyobb, mint az elektronok száma, az pozitív ion vagy kation. A kén-anion savmaradékként működhet. Olyan anyagok molekuláinak része, mint a szulfidsav (hidrogén-szulfid) és a fém-szulfidok. Az anion elektrolitikus disszociáció során képződik, amely akkor következik be, amikor egy anyagot feloldunk vízben. Ebben az esetben a molekula kationra bomlik, amely fém- vagy hidrogénion, valamint kation formájában - savas maradék vagy hidroxilcsoport (OH-) formájában - lehet.

Mivel a periódusos rendszerben a kén sorszáma tizenhat, megállapíthatjuk, hogy magjában pontosan ennyi proton van. Ez alapján azt mondhatjuk, hogy tizenhat elektron is körbeforog. A neutronok számát úgy kaphatjuk meg, hogy a kémiai elem sorszámát kivonjuk a moláris tömegből: 32 - 16 = 16. Az egyes elektronok nem kaotikusan, hanem meghatározott pályán forognak. Mivel a kén egy kémiai elem, amely a periódusos rendszer harmadik periódusába tartozik, három keringés kering a mag körül. Az elsőnek két elektronja van, a másodiknak nyolc, a harmadiknak hat. A kénatom elektronképletét a következőképpen írjuk fel: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

Elterjedtség a természetben

Alapvetően a kérdéses kémiai elem ásványokban található, amelyek különböző fémek szulfidjai. Először is, ez pirit - vassó; Ez is ólom, ezüst, rézfény, cink keverék, cinóber - higany-szulfid. Ezenkívül a kén ásványi anyagok része is lehet, amelyek szerkezetét három vagy több kémiai elem képviseli.

Például kalkopirit, mirabilit, kizerit, gipsz. Mindegyiket részletesebben megvizsgálhatja. A pirit vas-szulfid vagy FeS 2 . Világos sárga színű, arany fényű. Ez az ásvány gyakran megtalálható szennyeződésként a lapis lazuliban, amelyet széles körben használnak ékszerkészítéshez. Ez annak köszönhető, hogy ennek a két ásványnak gyakran van közös lelőhelye. A rézfény - kalkocit vagy kalkocit - a fémhez hasonló kékesszürke anyag. és az ezüstfény (argentit) hasonló tulajdonságokkal rendelkezik: megjelenésükben mindketten fémekre hasonlítanak, és szürke színűek. A cinóber tompa barnásvörös ásvány, szürke foltokkal. A kalkopirit, amelynek kémiai képlete CuFeS 2, aranysárga, arany keveréknek is nevezik. A cinkkeverék (szfalerit) színe a borostyántól a tüzes narancsig terjedhet. Mirabilit - Na 2 SO 4 x10H 2 O - átlátszó vagy fehér kristályok. Az orvostudományban is használják. A kizerit kémiai képlete MgSO 4 xH 2 O. Úgy néz ki, mint egy fehér vagy színtelen por. A gipsz kémiai képlete CaSO 4 x2H 2 O. Ezenkívül ez a kémiai elem az élő szervezetek sejtjeinek része, és fontos nyomelem.

A kén-trioxid általában színtelen folyadékként jelenik meg. Jég, rostos kristályok vagy gáz formájában is létezhet. Amikor a kén-trioxidot levegőnek teszik ki, fehér füst kezd szabadulni. Ez egy olyan kémiailag aktív anyag összetevője, mint a tömény kénsav. Tiszta, színtelen, olajos és nagyon agresszív folyadék. Műtrágyák, robbanóanyagok, egyéb savak előállítása során, a kőolajiparban, valamint autók savas ólom-akkumulátoraiban használják.

Tömény kénsav: tulajdonságai

A kénsav jól oldódik vízben, korrozív hatással van a fémekre és a szövetekre, érintkezéskor elszenesíti a fát és a legtöbb egyéb szerves anyagot. A belélegzésből származó káros egészségügyi hatások az anyag alacsony koncentrációinak való hosszú távú vagy magas koncentrációknak való rövid távú expozíció eredményeként jelentkezhetnek.

A tömény kénsavat műtrágyák és egyéb vegyszerek előállításához, olajfinomításhoz, vas- és acélgyártáshoz és sok más célra használják. Mivel meglehetősen magas forráspontja van, felhasználható több illékony savak felszabadítására a sóikból. A tömény kénsav erős higroszkópos tulajdonsággal rendelkezik. Néha szárítószerként használják számos vegyület, például szénhidrátok dehidratálására (a víz kémiai eltávolítására).

Kénsav reakciók

A tömény kénsav szokatlan módon reagál a cukorral, törékeny, szivacsos fekete széntömeget hagyva maga után. Hasonló reakció figyelhető meg, ha bőrrel, cellulózzal és más növényi és állati rostokkal érintkezik. A tömény savat vízzel keverve nagy mennyiségű hő szabadul fel, ami elegendő az azonnali forráshoz. A hígításhoz lassan hideg vízhez kell adni folyamatos keverés közben, hogy korlátozza a hőképződést. A kénsav reakcióba lép a folyadékkal, és kifejezett tulajdonságokkal rendelkező hidrátokat képez.

fizikai jellemzők

A színtelen és szagtalan folyadék hígított oldatban savanyú ízű. A kénsav rendkívül agresszív, ha a bőrrel és a test minden szövetével érintkezik, közvetlen érintkezéskor súlyos égési sérüléseket okoz. A H 2 SO4 tiszta formájában nem elektromos vezető, de a helyzet víz hozzáadásával ellenkező irányba változik.

Egyes tulajdonságok szerint a molekulatömeg 98,08. Forráspontja 327 Celsius fok, olvadáspontja -2 Celsius fok. A kénsav erős ásványi sav, széles körű kereskedelmi alkalmazása miatt a vegyipar egyik fő terméke. Természetes módon szulfid anyagok, például vas-szulfid oxidációjából képződik.

A kénsav (H2SO4) kémiai tulajdonságai különféle kémiai reakciókban nyilvánulnak meg:

1. Lúgokkal való kölcsönhatás során két sósorozat képződik, beleértve a szulfátokat.
2. Reagál karbonátokkal és bikarbonátokkal, sókat és szén-dioxidot (CO 2) képezve.
3. Különböző hatással van a fémekre, a hőmérséklettől és a hígítás mértékétől függően. Hideg és híg hidrogén, meleg és koncentrált SO 2 kibocsátás szabadul fel.
4. A H 2 SO4 (tömény kénsav) oldata forraláskor kén-trioxiddá (SO 3) és vízzé (H 2 O) bomlik. A kémiai tulajdonságok közé tartozik az erős oxidálószer szerepe is.

Tűzveszély

A kénsav nagyon reakcióképes, és érintkezéskor meggyújtja a finoman diszpergált éghető anyagokat. Melegítéskor erősen mérgező gázok szabadulnak fel. Robbanásveszélyes és sok anyaggal összeférhetetlen. Magasabb hőmérsékleten és nyomáson meglehetősen agresszív kémiai változások és deformációk léphetnek fel. Hevesen reagálhat vízzel és más folyadékokkal, fröccsenést okozva.

Egészségre káros

A kénsav korrodálja a test minden szövetét. A gőzök belélegzése súlyos tüdőkárosodást okozhat. A szem nyálkahártyájának károsodása teljes látásvesztéshez vezethet. A bőrrel való érintkezés súlyos nekrózist okozhat. Már néhány csepp is végzetes lehet, ha a sav bejut a légcsőbe. A krónikus expozíció tracheobronchitist, szájgyulladást, kötőhártya-gyulladást, gyomorhurutot okozhat. Gyomorperforáció és hashártyagyulladás léphet fel, amelyet keringési összeomlás kísér. A kénsav nagyon maró hatású, ezért rendkívül óvatosan kell vele bánni. Az expozíció jelei és tünetei súlyosak lehetnek, beleértve a nyáladzást, a rendkívüli szomjúságot, a nyelési nehézséget, a fájdalmat, a sokkot és az égési sérüléseket. A hányás általában az őrölt kávé színe. Az akut belélegzés tüsszögést, rekedtséget, fulladást, gégegyulladást, légszomjat, légúti irritációt és mellkasi fájdalmat okozhat. Orr- és ínyvérzés, tüdőödéma, krónikus hörghurut és tüdőgyulladás is előfordulhat. A bőrrel való érintkezés súlyos, fájdalmas égési sérüléseket és dermatitiszt okozhat.

Elsősegély

1. Helyezze az áldozatokat friss levegőre. A mentőszolgálat személyzetének kerülnie kell a kénsavnak való kitettséget.
2. Értékelje a létfontosságú jeleket, beleértve a pulzust és a légzésszámot. Ha nem észlel pulzust, hajtson végre újraélesztési intézkedéseket a kapott további sérülések függvényében. Ha a légzés nehéz, légzéstámogatást kell nyújtani.
3. A szennyezett ruházatot a lehető leghamarabb távolítsa el.
4. Szembe kerülés esetén öblítse le meleg vízzel legalább 15 percig, majd mossa le szappannal és vízzel.
5. Ha mérgező füstöket lélegzik be, öblítse ki a száját bő vízzel, ne igyon, és ne hánytasson.
6. Az áldozatok egészségügyi intézménybe szállítása.

Kénsav H 2SO 4, moláris tömeg 98,082; színtelen, olajos, szagtalan. Nagyon erős kétbázisú sav, 18°C-on p K a 1-2,8, K 2 1,2 10-2, pK a 2 1,92; kötéshosszak S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, HOSOH szög 104°, OSO 119°; bomlás közben felforr, képződik (98,3% H 2 SO 4 és 1,7% H 2 O, forráspontja 338,8 °C; lásd még az 1. táblázatot). Kénsav 100%-os H 2 SO 4 tartalomnak megfelelő összetétele (%): H 2 SO 4 99,5%, HSO 4 - 0,18%, H 3 SO 4 + 0,14%, H 3 O + 0,09%, H 2 S 2 O 7 0,04%, HS 2 O 7 0,05%. Minden arányban keverhető SO 3-mal. Vizes oldatokban kénsav csaknem teljesen disszociál H +-ra, HSO 4 -re és SO 4 2-re. H2SO4-et képez n H 2 O, hol n=1, 2, 3, 4 és 6,5.

az SO 3 kénsavban készült oldatait óleumnak nevezzük, ezek két vegyületet képeznek: H 2 SO 4 · SO 3 és H 2 SO 4 · 2SO 3. Az óleum pirokénsavat is tartalmaz, amelyet a következő reakcióval nyernek: H 2 SO 4 + SO 3 = H 2 S 2 O 7.

Kénsav előállítása

Nyersanyagok a beszerzéshez kénsav szolgál: S, fém-szulfidok, H 2 S, hőerőművek hulladékai, Fe, Ca-szulfátok stb. A gyártás főbb szakaszai kénsav: 1) nyersanyagok SO 2 előállításához; 2) SO 2 SO 3 -dá (átalakítás); 3) SO 3. Az iparban két módszert alkalmaznak a megszerzésére kénsav, különbözik az SO 2 oxidáció módszerében - érintkezés szilárd katalizátorokkal (kontaktusok) és nitrogéntartalmú - nitrogén-oxidokkal. Megszerzéséért kénsav Kontakt módszerrel a modern gyárak vanádium katalizátorokat használnak, amelyek helyettesítik a Pt és Fe oxidokat. A tiszta V 2 O 5 katalitikus aktivitása gyenge, ami alkálifémek jelenlétében meredeken megnövekszik, a K-sók a legnagyobb hatással. 7 V 2 O 5, 2K 2 S 2 O 7 · V 2 O 5 és K 2 S 2 O 7 · V 2 O 5, 315-330, 365-380 és 400-405 °C-on bomlik). A katalízis körülményei között az aktív komponens olvadt állapotban van.

Az SO 2 SO 3 oxidációs sémája a következőképpen ábrázolható:

Az első szakaszban az egyensúly létrejön, a második szakasz lassú és meghatározza a folyamat sebességét.

Termelés kénsav kénből kettős kontaktus és kettős abszorpciós módszerrel (1. ábra) a következő lépésekből áll. A levegőt a portól való megtisztítás után gázfúvóval a szárítótoronyba juttatják, ahol 93-98%-ra szárítják. kénsav 0,01 térfogatszázalék nedvességtartalomig. A megszáradt levegő az érintkező egység egyik hőcserélőjében történő előmelegítés után kerül a kénes kemencébe. A kemence fúvókákkal szállított ként égeti el: S + O 2 = SO 2 + 297,028 kJ. A 10-14 térfogatszázalék SO 2 tartalmú gázt a kazánban lehűtik, majd levegővel 420°C-on 9-10 térfogatszázalékos SO 2 tartalomra hígítva belépnek az érintkező berendezésbe az átalakítás első szakaszához, amely három réteg katalizátoron (SO 2 + V 2 O 2 = SO 3 + 96,296 kJ) megy végbe, majd a gázt hőcserélőkben lehűtik. Ezután a 8,5-9,5% SO 3 tartalmú gáz 200°C-on belép az abszorpció első szakaszába az abszorberbe, öntözött és 98%-os. kénsav: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 + 130,56 kJ. Ezután a gáz fröccsenő tisztításon esik át kénsav 420 °C-ra melegítjük, és az átalakulás második szakaszába lép, amely két réteg katalizátoron megy végbe. Az abszorpció második szakasza előtt a gázt az economizerben lehűtik, és a második fokozatú abszorberbe vezetik, 98%-kal öntözött. kénsav, majd a kifröccsenések eltávolítása után a légkörbe kerül.

1 - kénes kemence; 2 - hulladékhő kazán; 3 - gazdaságosító; 4 - induló kemence; 5, 6 - az indítókemence hőcserélői; 7 - érintkező eszköz; 8 - hőcserélők; 9 - óleum abszorber; 10 - szárítótorony; 11. és 12. - első és második monohidrát abszorberek; 13 - savgyűjtemények.

1 - lemezadagoló; 2 - sütő; 3 - hulladékhő kazán; 4 - ciklonok; 5 - elektromos leválasztók; 6 - mosótornyok; 7 - nedves elektrosztatikus leválasztók; 8 - lefúvató torony; 9 - szárítótorony; 10 - fröccsenő csapda; 11 - első monohidrát abszorber; 12 - hőcserélők; 13 - érintkező eszköz; 14 - óleum abszorber; 15 - második monohidrát abszorber; 16 - hűtőszekrények; 17 - gyűjtemények.

1 - denitráló torony; 2, 3 - első és második gyártótorony; 4 - oxidációs torony; 5, 6, 7 - abszorpciós tornyok; 8 - elektromos porleválasztók.

Termelés kénsav fém-szulfidokból (2. ábra) sokkal bonyolultabb és a következő műveletekből áll. A FeS 2-t fluidágyas kemencében égetik légfúvással: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + 13476 kJ. A 13-14% SO 2 tartalmú, 900°C hőmérsékletű pörkölőgáz belép a kazánba, ahol lehűtik 450°C-ra. A por eltávolítása ciklonban és elektromos leválasztóban történik. Ezután a gáz két mosótornyon halad keresztül, amelyeket 40%-kal és 10%-kal öntözünk. kénsav. Ebben az esetben a gázt végül megtisztítják a portól, fluortól és arzéntól. Aeroszolból történő gáztisztításhoz kénsav A mosótornyokban keletkező nedves elektrosztatikus porleválasztók két fokozata biztosított. Szárítótoronyban történő szárítás után, amely előtt a gázt 9% SO 2 tartalomra hígítják, gázfúvóval az átalakítás első szakaszába (3 réteg katalizátor) juttatják. A hőcserélőkben a gáz 420°C-ra melegszik fel az átalakítás első szakaszából származó gáz hőjének köszönhetően. A SO 3-ban 92-95%-ban oxidált SO 2 az abszorpció első szakaszába kerül az óleum és monohidrát abszorberekbe, ahol megszabadítják a SO 3 -tól. Ezután a SO 2 ~ 0,5% tartalmú gáz belép az átalakulás második szakaszába, amely egy vagy két katalizátorrétegen megy végbe. A gázt a hőcserélők másik csoportjában 420 °C-ra előmelegítik a katalízis második szakaszából származó gázok hőjének köszönhetően. Miután a SO 3 a második abszorpciós szakaszban leválik, a gáz a légkörbe kerül.

Az SO 2 SO 3 -dá való átalakulásának mértéke kontakt módszerrel 99,7%, a SO 3 abszorpció foka 99,97%. Termelés kénsav a katalízis egy szakaszában hajtják végre, miközben az SO 2 SO 3 -dá alakulásának mértéke nem haladja meg a 98,5%-ot. A légkörbe való kibocsátás előtt a gázt megtisztítják a maradék SO 2 -tól (lásd). A modern berendezések termelékenysége 1500-3100 t/nap.

A nitróz módszer (3. ábra) lényege, hogy a pörkölőgázt lehűlés és portól való megtisztítás után úgynevezett nitrózzal kezeljük - kénsav, amelyben nitrogén-oxidok vannak feloldva. A SO 2-t a nitróz elnyeli, majd oxidálja: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O = H 2 SO 4 + NO. A keletkező NO rosszul oldódik nitrózban, és felszabadul belőle, majd a gázfázisban oxigén hatására részlegesen oxidálódik NO 2 -dá. Az NO és NO 2 keveréke újra felszívódik kénsav stb. A nitrogén-oxidok nem fogynak el a nitrózus folyamatban, és nem teljes felszívódásuk miatt visszakerülnek a termelési ciklusba kénsav részben elszállítják a kipufogógázok. A nitróz módszer előnyei: a műszerezés egyszerűsége, alacsonyabb költség (10-15%-kal alacsonyabb, mint az érintkezés), a SO 2 100%-os újrahasznosításának lehetősége.

A torony nitróz eljárás hardver kialakítása egyszerű: a SO 2 feldolgozása 7-8 bélelt toronyban kerámia tömítéssel történik, az egyik torony (üreges) állítható oxidációs térfogatú. A tornyokban savgyűjtők, hűtőszekrények és szivattyúk vannak, amelyek savval látják el a tornyok feletti nyomástartó tartályokat. Az utolsó két torony elé farventilátor van felszerelve. Aeroszolból történő gáztisztításhoz kénsav elektromos porleválasztóként szolgál. Az eljáráshoz szükséges nitrogén-oxidokat HNO 3 -ból nyerik. A nitrogén-oxidok légkörbe történő kibocsátásának csökkentése és az SO 2 100%-os újrahasznosítása érdekében a termelési és az abszorpciós zónák közé nitrogénmentes SO 2 feldolgozási ciklust telepítenek a nitrogén-oxidok mély megkötésének víz-savas módszerével kombinálva. A nitróz módszer hátránya az alacsony termékminőség: a koncentráció kénsav 75%, nitrogén-oxidok, vas és egyéb szennyeződések jelenléte.

A kristályosodás lehetőségének csökkentése érdekében kénsav a kereskedelmi minőségekre vonatkozó szabványokat a szállítás és tárolás során állapítják meg kénsav, amelynek koncentrációja a legalacsonyabb kristályosodási hőmérsékleteknek felel meg. Tartalom kénsav műszaki fokozatokban (%): torony (nitrogéntartalmú) 75, érintkező 92,5-98,0, óleum 104,5, nagy százalékos óleum 114,6, akkumulátor 92-94. Kénsav legfeljebb 5000 m 3 térfogatú acéltartályokban tárolva, raktári összkapacitásuk tíznapos termelési teljesítményre van tervezve. Oleum és kénsav acél vasúti tartályokban szállítják. Koncentrált és akkumulátoros kénsav saválló acélból készült tartályokban szállítják. Az óleum szállítására szolgáló tartályokat hőszigeteléssel borítják, és az óleumot feltöltés előtt felmelegítik.

Határozza meg kénsav kolorimetriásan és fotometriásan, BaSO 4 szuszpenzió formájában - fototurbidimetriásan, valamint coulometriás módszerrel.

Kénsav alkalmazása

A kénsavat ásványi műtrágyák gyártásában, ólom akkumulátorok elektrolitjaként, különféle ásványi savak és sók, vegyi szálak, színezékek, füstképző anyagok és robbanóanyagok előállításához, olaj-, fémmegmunkálási, textil-, bőr-, ill. más iparágak. Ipari szerves szintézisben használják a dehidratálás (dietil-éter, észterek előállítása), hidratálás (etilénből etanol), szulfonálás (és színezékek előállításánál köztes termékek), alkilezés (izooktán, polietilénglikol, kaprolaktám előállítása) reakcióiban. stb. A legnagyobb fogyasztó kénsav- ásványi műtrágyák gyártása. 1 t P 2 O 5 foszforműtrágyához 2,2-3,4 tonna fogy. kénsav 1 t (NH 4) 2 SO 4 esetében pedig 0,75 t kénsav. Ezért hajlamosak kénsavüzemeket építeni az ásványi műtrágyákat előállító gyárakkal együtt. Világtermelés kénsav 1987-ben elérte a 152 millió tonnát.

Kénsavés az óleum rendkívül agresszív anyagok, amelyek hatással vannak a légutakra, a bőrre, a nyálkahártyákra, légzési nehézséget, köhögést, gyakran gége-, légcső-, hörghurut- stb. A kénsav aeroszol megengedett legnagyobb koncentrációja a munkaterület levegőjében 1,0 mg/m 3, légkörben 0,3 mg/m 3 (maximum egyszeri) és 0,1 mg/m 3 (átlagos napi). Elképesztő gőzkoncentráció kénsav 0,008 mg/l (expozíció 60 perc), halálos 0,18 mg/l (60 perc). Veszélyességi osztály 2. Aeroszol kénsav keletkezhet a légkörben a vegyipar és a kohászati ​​ipar S-oxidokat tartalmazó kibocsátása következtében, és savas eső formájában hullhat.

Mindenki tanulta a savakat kémiaórákon. Az egyiket kénsavnak hívják, és HSO 4-nek nevezik. Cikkünk megmondja a kénsav tulajdonságait.

A kénsav fizikai tulajdonságai

A tiszta kénsav vagy monohidrát színtelen olajos folyadék, amely +10°C hőmérsékleten kristályos masszává szilárdul. A reakciókhoz szánt kénsav 95% H2SO4-et tartalmaz, sűrűsége 1,84 g/cm3. 1 liter ilyen sav 2 kg-ot nyom. A sav -20°C hőmérsékleten megkeményedik. Az olvadáshő 10,5 kJ/mol 10,37°C hőmérsékleten.

A tömény kénsav tulajdonságai változatosak. Például, ha ezt a savat vízben oldjuk, nagy mennyiségű hő (19 kcal/mol) szabadul fel a hidrátok képződése miatt. Ezeket a hidrátokat alacsony hőmérsékleten szilárd formában izolálhatjuk az oldatból.

A kénsav a vegyipar egyik legalapvetőbb terméke. Ásványi műtrágyák (ammónium-szulfát, szuperfoszfát), különféle sók és savak, tisztítószerek és gyógyszerek, műszálak, színezékek és robbanóanyagok előállítására szolgál. A kénsavat a kohászatban is használják (például uránércek lebontására), kőolajtermékek tisztítására, gázok szárítására stb.

A kénsav kémiai tulajdonságai

A kénsav kémiai tulajdonságai a következők:

1. Kölcsönhatás fémekkel:
   • a híg sav csak azokat a fémeket oldja, amelyek a feszültségsorban a hidrogéntől balra vannak, például H 2 +1 SO 4 + Zn 0 = H 2 O + Zn +2 SO 4;
   • A kénsav oxidáló tulajdonságai nagyszerűek. Különféle fémekkel (kivéve Pt, Au) való kölcsönhatás során H 2 S -2, S +4 O 2 vagy S 0 -ra redukálható, például:
   • 2H2+6SO4+2Ag0=S+4O2+Ag2+1S04+2H2O;
   • 5H2+6SO4+8Na0=H2S-2+4Na2+1S04+4H20;
2. A tömény sav H 2 S +6 O 4 is reagál (hevítéskor) néhány nemfémmel, alacsonyabb oxidációs állapotú kénvegyületekké alakulva, például:
   • 2H 2S + 6 O 4 + C 0 = 2S + 4 O 2 + C + 4 O 2 + 2 H 2 O;
   • 2H2S+6O4+S0=3S+402+2H2O;
   • 5H2S+6O4+2P0=2H3P+5O4+5S+4O2+2H2O;
3. Bázikus oxidokkal:
   • H 2SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O;
4. Hidroxiddal:
   • Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O;
   • 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O;
5. Kölcsönhatás sókkal metabolikus reakciók során:
   • H 2 SO 4 + BaCl 2 = 2HCl + BaSO 4;

A sav és az oldható szulfátok meghatározására a BaSO 4 képződését (savban oldhatatlan fehér csapadék) használják.

A monohidrát ionizáló oldószer, amely savas természetű. Nagyon jó sok fém szulfátját feloldani benne, például:

• 2H 2SO 4 + HNO 3 = NO 2 + + H 3 O + + 2HSO 4-;
• HClO 4 + H 2 SO 4 = ClO 4 - + H 3 SO 4 +.

A tömény sav meglehetősen erős oxidálószer, különösen hevítve, például 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

Az oxidálószerként működő kénsavat általában SO 2 -dá redukálják. De redukálható S-re, sőt H 2 S-re is, például H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

A monohidrát szinte nem képes elektromos áramot vezetni. Ezzel szemben a vizes savoldatok jó vezetők. A kénsav erősen felszívja a nedvességet, ezért különféle gázok szárítására használják. A kénsav szárítószerként mindaddig működik, amíg az oldata feletti vízgőznyomás kisebb, mint a szárítandó gáz nyomása.

Ha híg kénsavoldatot forral, akkor a víz eltávolításra kerül belőle, és a forráspont 337 ° C-ra emelkedik, például amikor elkezdik a kénsavat desztillálni 98,3% -os koncentrációban. Ezzel szemben a töményebb oldatokból a kénsav-anhidrid felesleg elpárolog. A 337°C-on forrásban lévő sav gőze részben SO 3 -ra és H 2 O-ra bomlik, amelyek lehűlés után újra egyesülnek. Ennek a savnak a magas forráspontja alkalmas arra, hogy hevítés közben az erősen illékony savak sóitól való elválasztására használják.

Óvintézkedések savval végzett munka során

A kénsav kezelésekor rendkívül óvatosnak kell lennie. Amikor ez a sav a bőrre kerül, a bőr kifehéredik, majd barnássá válik és bőrpír jelenik meg. A környező szövetek megduzzadnak. Ha ez a sav a test bármely részére kerül, gyorsan le kell mosni vízzel, és az égett területet szódaoldattal be kell kenni.

Most már tudja, hogy a kénsav, amelynek tulajdonságait jól tanulmányozták, egyszerűen pótolhatatlan a különféle termeléshez és ásványkinyeréshez.