Titik didih asam sulfat bergantung pada konsentrasinya. Sifat asam sulfat

Asam sulfat (H2SO4) adalah salah satu asam paling kaustik dan reagen berbahaya yang dikenal manusia, terutama dalam bentuk pekat. Asam sulfat murni secara kimia adalah cairan beracun berat dengan konsistensi berminyak, tidak berbau dan tidak berwarna. Itu diperoleh dengan oksidasi kontak sulfur dioksida (SO2).

Pada suhu + 10,5 °C, asam sulfat berubah menjadi massa kristal kaca beku, dengan rakus, seperti spons, menyerap kelembapan dari lingkungan. Dalam industri dan kimia, asam sulfat merupakan salah satu senyawa kimia utama dan menempati posisi terdepan dalam hal volume produksi dalam ton. Inilah sebabnya mengapa asam sulfat disebut “darah kimia”. Dengan bantuan asam sulfat, diperoleh pupuk, obat-obatan, asam lainnya, pupuk dalam jumlah besar dan banyak lagi.

Sifat fisik dan kimia dasar asam sulfat

1. Asam sulfat dalam bentuk murni (rumus H2SO4), pada konsentrasi 100%, berbentuk cairan kental tidak berwarna. Sifat terpenting H2SO4 adalah higroskopisitasnya yang tinggi - kemampuannya menghilangkan air dari udara. Proses ini disertai dengan pelepasan panas dalam skala besar.
2. H2SO4 adalah asam kuat.
3. Asam sulfat disebut monohidrat - mengandung 1 mol H2O (air) per 1 mol SO3. Karena sifat higroskopisnya yang mengesankan, ia digunakan untuk mengekstraksi uap air dari gas.
4. Titik didih – 330 °C. Dalam hal ini, asam terurai menjadi SO3 dan air. Kepadatan – 1,84. Titik lebur – 10.3 °C/.
5. Asam sulfat pekat merupakan oksidator yang kuat. Untuk memulai reaksi redoks, asam harus dipanaskan. Hasil reaksinya adalah SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. Tergantung pada konsentrasinya, asam sulfat bereaksi dengan logam secara berbeda. Dalam keadaan encer, asam sulfat mampu mengoksidasi semua logam yang berada pada rangkaian tegangan sebelum hidrogen. Pengecualian adalah yang paling tahan terhadap oksidasi. Asam sulfat encer bereaksi dengan garam, basa, oksida amfoter dan basa. Asam sulfat pekat mampu mengoksidasi semua logam pada rangkaian tegangan, termasuk perak.
7. Asam sulfat membentuk dua jenis garam: asam (ini adalah hidrosulfat) dan zat antara (sulfat)
8. H2SO4 bereaksi aktif dengan zat organik dan nonlogam, dan dapat mengubah sebagian menjadi batubara.
9. Anhidrit sulfat larut dengan baik dalam H2SO4, dan dalam hal ini oleum terbentuk - larutan SO3 dalam asam sulfat. Secara lahiriah, terlihat seperti ini: asam sulfat berasap, pelepasan anhidrit sulfat.
10. Asam sulfat dalam larutan air adalah asam dibasa kuat, dan bila ditambahkan ke air, sejumlah besar panas akan dilepaskan. Saat menyiapkan larutan encer H2SO4 dari larutan pekat, asam yang lebih berat perlu ditambahkan ke air dalam aliran kecil, dan bukan sebaliknya. Hal ini dilakukan untuk mencegah air mendidih dan memercikkan asam.

Asam sulfat pekat dan encer

Larutan asam sulfat pekat termasuk larutan 40% yang dapat melarutkan perak atau paladium.

Asam sulfat encer termasuk larutan yang konsentrasinya kurang dari 40%. Ini bukan larutan aktif, tetapi mampu bereaksi dengan kuningan dan tembaga.

Persiapan asam sulfat

Produksi asam sulfat dalam skala industri dimulai pada abad ke-15, namun pada saat itu disebut “minyak vitriol”. Jika sebelumnya umat manusia hanya mengonsumsi beberapa puluh liter asam sulfat, maka di dunia modern perhitungannya mencapai jutaan ton per tahun.

Produksi asam sulfat dilakukan secara industri, ada tiga di antaranya:

1. Metode kontak.
2. Metode nitrosa
3. Metode lain

Mari kita bicara secara detail tentang masing-masingnya.

Hubungi metode produksi

Metode produksi kontak adalah yang paling umum dan melakukan tugas-tugas berikut:

• Hasilnya adalah produk yang memenuhi kebutuhan sebanyak mungkin konsumen.
• Selama produksi, kerusakan lingkungan berkurang.

Dalam metode kontak, zat-zat berikut digunakan sebagai bahan baku:

• pirit (sulfur pirit);
• sulfur;
• vanadium oksida (zat ini bertindak sebagai katalis);
• hidrogen sulfida;
• sulfida dari berbagai logam.

Sebelum memulai proses produksi, bahan baku disiapkan terlebih dahulu. Pertama-tama, di pabrik penghancur khusus, pirit dihancurkan, yang memungkinkan, dengan meningkatkan area kontak zat aktif, untuk mempercepat reaksi. Pirit mengalami pemurnian: ia diturunkan ke dalam wadah besar berisi air, di mana batuan sisa dan segala jenis kotoran mengapung ke permukaan. Di akhir proses, mereka dihapus.

Bagian produksi dibagi menjadi beberapa tahap:

1. Setelah dihancurkan, pirit dibersihkan dan dikirim ke tungku, di mana pirit dibakar pada suhu hingga 800 °C. Menurut prinsip aliran balik, udara disuplai ke dalam ruangan dari bawah, dan ini memastikan bahwa pirit berada dalam keadaan tersuspensi. Saat ini, proses ini memerlukan waktu beberapa detik, namun sebelumnya memerlukan waktu beberapa jam untuk menyala. Selama proses pemanggangan, muncul limbah berupa oksida besi, yang dibuang dan selanjutnya dipindahkan ke industri metalurgi. Selama pembakaran, uap air, gas O2 dan SO2 dilepaskan. Ketika pemurnian dari uap air dan kotoran kecil selesai, oksida belerang murni dan oksigen diperoleh.
2. Pada tahap kedua, reaksi eksotermik terjadi di bawah tekanan menggunakan katalis vanadium. Reaksi dimulai ketika suhu mencapai 420 °C, tetapi dapat ditingkatkan hingga 550 °C untuk meningkatkan efisiensi. Selama reaksi, terjadi oksidasi katalitik dan SO2 menjadi SO3.
3. Inti dari produksi tahap ketiga adalah sebagai berikut: penyerapan SO3 dalam menara serapan, di mana terbentuk oleum H2SO4. Dalam bentuk ini, H2SO4 dituangkan ke dalam wadah khusus (tidak bereaksi dengan baja) dan siap untuk memenuhi konsumen akhir.

Selama produksi, seperti yang kami katakan di atas, banyak energi panas yang dihasilkan, yang digunakan untuk keperluan pemanasan. Banyak pabrik asam sulfat memasang turbin uap, yang menggunakan uap yang dilepaskan untuk menghasilkan listrik tambahan.

Metode nitrogen untuk memproduksi asam sulfat

Terlepas dari kelebihan metode produksi kontak, yaitu menghasilkan asam sulfat dan oleum yang lebih pekat dan murni, cukup banyak H2SO4 yang dihasilkan dengan metode nitrogen. Khususnya di pabrik superfosfat.

Untuk produksi H2SO4, bahan awal, baik dengan metode kontak maupun nitrosa, adalah sulfur dioksida. Itu diperoleh khusus untuk tujuan ini dengan membakar belerang atau memanggang logam belerang.

Pengolahan sulfur dioksida menjadi asam sulfur melibatkan oksidasi sulfur dioksida dan penambahan air. Rumusnya terlihat seperti ini:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

Tetapi belerang dioksida tidak bereaksi langsung dengan oksigen, oleh karena itu, dengan metode nitrogen, belerang dioksida dioksidasi menggunakan nitrogen oksida. Nitrogen oksida yang lebih tinggi (kita berbicara tentang nitrogen dioksida NO2, nitrogen trioksida NO3) selama proses ini direduksi menjadi nitrogen oksida NO, yang kemudian dioksidasi lagi oleh oksigen menjadi oksida yang lebih tinggi.

Produksi asam sulfat dengan metode nitrous secara teknis diformalkan dalam dua cara:

• Ruangan.
• Menara.

Metode nitrous memiliki sejumlah kelebihan dan kekurangan.

Kerugian dari metode nitrous:

• Hasilnya adalah 75% asam sulfat.
• Kualitas produk rendah.
• Pengembalian nitrogen oksida yang tidak lengkap (penambahan HNO3). Emisi mereka berbahaya.
• Asam tersebut mengandung zat besi, nitrogen oksida dan kotoran lainnya.

Keuntungan metode nitrous:

• Biaya prosesnya lebih rendah.
• Kemungkinan daur ulang SO2 sebesar 100%.
• Kesederhanaan desain perangkat keras.

Pabrik asam sulfat utama Rusia

Produksi tahunan H2SO4 di negara kita berada pada kisaran enam digit - sekitar 10 juta ton. Produsen asam sulfat terkemuka di Rusia adalah perusahaan yang juga merupakan konsumen utamanya. Kita berbicara tentang perusahaan yang bidang kegiatannya adalah produksi pupuk mineral. Misalnya, “Pupuk mineral Balakovo”, “Ammophos”.

Di Krimea, di Armyansk, produsen titanium dioksida terbesar di Eropa Timur, Crimean Titan, beroperasi. Selain itu, tanaman ini menghasilkan asam sulfat, pupuk mineral, besi sulfat, dll.

Banyak pabrik yang memproduksi berbagai jenis asam sulfat. Misalnya asam sulfat baterai diproduksi oleh: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom, dll.

Oleum diproduksi oleh UCC Shchekinoazot, Pabrik Oleum FKP Biysk, Perusahaan Pertambangan dan Metalurgi Ural, Kirishinefteorgsintez PA, dll.

Asam sulfat dengan kemurnian khusus diproduksi oleh OHC Shchekinoazot, Component-Reaktiv.

Asam sulfat bekas dapat dibeli di pabrik ZSS dan HaloPolymer Kirovo-Chepetsk.

Produsen asam sulfat teknis adalah Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Pabrik Seng Chelyabinsk, Electrozinc, dll.

Karena pirit adalah bahan baku utama dalam produksi H2SO4, dan ini merupakan limbah dari perusahaan pengayaan, pemasoknya adalah pabrik pengayaan Norilsk dan Talnakh.

Posisi terdepan di dunia dalam produksi H2SO4 ditempati oleh Amerika Serikat dan Cina, yang masing-masing berjumlah 30 juta ton dan 60 juta ton.

Lingkup penerapan asam sulfat

Dunia mengkonsumsi sekitar 200 juta ton H2SO4 setiap tahunnya, yang menghasilkan berbagai macam produk. Asam sulfat berhak mengungguli sawit di antara asam-asam lainnya dalam hal skala penggunaan untuk keperluan industri.

Seperti yang telah anda ketahui, asam sulfat merupakan salah satu produk terpenting dalam industri kimia, sehingga cakupan penggunaan asam sulfat cukup luas. Area utama penggunaan H2SO4 adalah sebagai berikut:

• Asam sulfat digunakan dalam jumlah besar untuk produksi pupuk mineral, dan mengkonsumsi sekitar 40% dari total tonase. Oleh karena itu, pabrik penghasil H2SO4 dibangun bersebelahan dengan pabrik penghasil pupuk. Ini adalah amonium sulfat, superfosfat, dll. Selama produksinya, asam sulfat diambil dalam bentuk murni (konsentrasi 100%). Untuk menghasilkan satu ton ammofos atau superfosfat diperlukan 600 liter H2SO4. Pupuk ini biasanya digunakan di bidang pertanian.
• H2SO4 digunakan untuk memproduksi bahan peledak.
• Pemurnian produk minyak bumi. Untuk memperoleh minyak tanah, bensin dan minyak mineral diperlukan pemurnian hidrokarbon yang dilakukan dengan menggunakan asam sulfat. Dalam proses penyulingan minyak untuk memurnikan hidrokarbon, industri ini “mengambil” sebanyak 30% tonase H2SO4 dunia. Selain itu, angka oktan bahan bakar ditingkatkan dengan asam sulfat dan sumur diolah selama produksi minyak.
• Dalam industri metalurgi. Asam sulfat dalam metalurgi digunakan untuk menghilangkan kerak dan karat dari kawat dan lembaran logam, serta untuk memulihkan aluminium dalam produksi logam non-ferrous. Sebelum melapisi permukaan logam dengan tembaga, kromium atau nikel, permukaannya digores dengan asam sulfat.
• Dalam produksi obat-obatan.
• Dalam produksi cat.
• Di industri kimia. H2SO4 digunakan dalam produksi deterjen, etilen, insektisida, dll., dan tanpanya proses ini tidak mungkin terjadi.
• Untuk produksi asam lain yang diketahui, senyawa organik dan anorganik digunakan untuk keperluan industri.

Garam asam sulfat dan kegunaannya

Garam terpenting dari asam sulfat:

• Garam Glauber Na2SO4 · 10H2O (kristal natrium sulfat). Ruang lingkup penerapannya cukup luas: produksi kaca, soda, kedokteran hewan dan kedokteran.
• Barium sulfat BaSO4 digunakan dalam produksi karet, kertas, dan cat mineral putih. Selain itu, sangat diperlukan dalam pengobatan untuk fluoroskopi lambung. Ini digunakan untuk membuat “bubur barium” untuk prosedur ini.
• Kalsium sulfat CaSO4. Di alam dapat ditemukan dalam bentuk gipsum CaSO4 · 2H2O dan CaSO4 anhidrit. Gypsum CaSO4 · 2H2O dan kalsium sulfat digunakan dalam pengobatan dan konstruksi. Ketika gipsum dipanaskan hingga suhu 150 - 170 °C, terjadi dehidrasi parsial, mengakibatkan gipsum terbakar, yang kita kenal sebagai pualam. Dengan mencampurkan pualam dengan air hingga menjadi seperti adonan, massa dengan cepat mengeras dan berubah menjadi semacam batu. Sifat pualam inilah yang secara aktif digunakan dalam pekerjaan konstruksi: cetakan dan cetakan dibuat darinya. Dalam pekerjaan plesteran, alabaster sangat diperlukan sebagai bahan pengikat. Pasien di bagian trauma diberikan perban keras khusus yang terbuat dari pualam.
• Besi sulfat FeSO4 · 7H2O digunakan untuk pembuatan tinta, impregnasi kayu, dan juga dalam kegiatan pertanian untuk membunuh hama.
• Tawas KCr(SO4)2 · 12H2O, KAl(SO4)2 · 12H2O, dll. digunakan dalam produksi cat dan industri kulit (leather tanning).
• Banyak dari Anda yang mengetahui secara langsung tembaga sulfat CuSO4 · 5H2O. Ini adalah asisten aktif di bidang pertanian dalam memerangi penyakit dan hama tanaman - biji-bijian diolah dengan larutan CuSO4 · 5H2O dalam air dan disemprotkan ke tanaman. Ini juga digunakan untuk menyiapkan beberapa cat mineral. Dan dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk menghilangkan jamur pada dinding.
• Aluminium sulfat – digunakan dalam industri pulp dan kertas.

Asam sulfat dalam bentuk encer digunakan sebagai elektrolit dalam baterai timbal. Selain itu, digunakan untuk memproduksi deterjen dan pupuk. Namun dalam kebanyakan kasus, ia hadir dalam bentuk oleum - ini adalah larutan SO3 dalam H2SO4 (Anda juga dapat menemukan rumus oleum lainnya).

Fakta menakjubkan! Oleum lebih aktif secara kimia daripada asam sulfat pekat, namun meskipun demikian, ia tidak bereaksi dengan baja! Karena alasan inilah asam sulfat lebih mudah diangkut daripada asam sulfat itu sendiri.

Ruang lingkup penggunaan “ratu asam” benar-benar berskala besar, dan sulit untuk membicarakan semua cara penggunaannya dalam industri. Ia juga digunakan sebagai pengemulsi dalam industri makanan, untuk pemurnian air, dalam sintesis bahan peledak dan banyak keperluan lainnya.

Sejarah asam sulfat

Siapa di antara kita yang belum pernah mendengar tentang tembaga sulfat? Jadi, itu dipelajari pada zaman kuno, dan dalam beberapa karya awal era baru, para ilmuwan membahas asal usul vitriol dan sifat-sifatnya. Vitriol dipelajari oleh dokter Yunani Dioscorides dan penjelajah alam Romawi Pliny the Elder, dan dalam karya mereka mereka menulis tentang eksperimen yang mereka lakukan. Untuk keperluan medis, berbagai zat vitriol digunakan oleh tabib kuno Ibnu Sina. Bagaimana vitriol digunakan dalam metalurgi dibahas dalam karya alkemis Yunani Kuno Zosimas dari Panopolis.

Cara pertama untuk memperoleh asam sulfat adalah dengan proses pemanasan kalium tawas, dan informasi mengenai hal ini terdapat dalam literatur alkimia abad ke-13. Pada saat itu, komposisi tawas dan esensi prosesnya belum diketahui oleh para alkemis, namun sudah pada abad ke-15, sintesis kimia asam sulfat mulai dipelajari dengan sengaja. Prosesnya sebagai berikut: para alkemis mengolah campuran belerang dan antimon (III) sulfida Sb2S3 dengan memanaskannya dengan asam nitrat.

Pada abad pertengahan di Eropa, asam sulfat disebut “minyak vitriol”, namun kemudian namanya diubah menjadi asam vitriol.

Pada abad ke-17, Johann Glauber memperoleh asam sulfat dengan membakar kalium nitrat dan belerang asli dengan adanya uap air. Hasil oksidasi belerang dengan sendawa diperoleh oksida belerang yang bereaksi dengan uap air sehingga menghasilkan cairan dengan konsistensi berminyak. Ini adalah minyak vitriol, dan nama asam sulfat ini masih ada sampai sekarang.

Pada tahun tiga puluhan abad ke-18, seorang apoteker dari London, Ward Joshua, menggunakan reaksi ini untuk produksi industri asam sulfat, namun pada Abad Pertengahan konsumsinya dibatasi hingga beberapa puluh kilogram. Cakupan penggunaannya sempit: untuk eksperimen alkimia, pemurnian logam mulia, dan farmasi. Asam sulfat pekat dalam volume kecil digunakan dalam produksi korek api khusus yang mengandung garam bertolit.

Asam vitriol baru muncul di Rus pada abad ke-17.

Di Birmingham, Inggris, John Roebuck mengadaptasi metode di atas untuk memproduksi asam sulfat pada tahun 1746 dan meluncurkan produksinya. Pada saat yang sama, ia menggunakan ruangan bertimbal besar yang tahan lama, yang lebih murah daripada wadah kaca.

Metode ini bertahan di industri selama hampir 200 tahun, dan 65% asam sulfat diperoleh di dalam ruangan.

Setelah beberapa waktu, Glover Inggris dan ahli kimia Perancis Gay-Lussac memperbaiki proses itu sendiri, dan asam sulfat mulai diperoleh dengan konsentrasi 78%. Tetapi asam seperti itu tidak cocok untuk produksi, misalnya pewarna.

Pada awal abad ke-19, metode baru ditemukan untuk mengoksidasi sulfur dioksida menjadi sulfur anhidrida.

Awalnya ini dilakukan dengan menggunakan nitrogen oksida, dan kemudian platinum digunakan sebagai katalis. Kedua metode oksidasi sulfur dioksida ini telah ditingkatkan lebih lanjut. Oksidasi sulfur dioksida pada platina dan katalis lainnya dikenal sebagai metode kontak. Dan oksidasi gas ini dengan nitrogen oksida disebut metode nitrous untuk menghasilkan asam sulfat.

Pedagang asam asetat Inggris Peregrine Philips mematenkan proses ekonomis untuk produksi sulfur oksida (VI) dan asam sulfat pekat hanya pada tahun 1831, dan metode inilah yang dikenal dunia saat ini sebagai metode kontak untuk produksinya.

Produksi superfosfat dimulai pada tahun 1864.

Pada tahun delapan puluhan abad kesembilan belas di Eropa, produksi asam sulfat mencapai 1 juta ton. Produsen utamanya adalah Jerman dan Inggris, yang memproduksi 72% dari total volume asam sulfat di dunia.

Pengangkutan asam sulfat merupakan pekerjaan yang padat karya dan bertanggung jawab.

Asam sulfat termasuk dalam golongan bahan kimia berbahaya, dan jika terkena kulit dapat menyebabkan luka bakar yang parah. Selain itu dapat menyebabkan keracunan bahan kimia pada manusia. Jika aturan tertentu tidak dipatuhi selama pengangkutan, asam sulfat, karena sifatnya yang mudah meledak, dapat menyebabkan banyak kerugian baik bagi manusia maupun lingkungan.

Asam sulfat diklasifikasikan sebagai kelas bahaya 8 dan harus diangkut oleh para profesional yang terlatih dan terlatih secara khusus. Kondisi penting untuk pengiriman asam sulfat adalah kepatuhan terhadap Aturan yang dikembangkan khusus untuk pengangkutan barang berbahaya.

Pengangkutan melalui jalan darat dilakukan sesuai dengan peraturan sebagai berikut:

1. Untuk transportasi, wadah khusus dibuat dari paduan baja khusus yang tidak bereaksi dengan asam sulfat atau titanium. Wadah seperti itu tidak teroksidasi. Asam sulfat berbahaya diangkut dalam tangki kimia asam sulfat khusus. Mereka berbeda dalam desain dan dipilih untuk transportasi tergantung pada jenis asam sulfat.
2. Saat mengangkut asam berasap, tangki termos isotermal khusus diambil, di mana rezim suhu yang diperlukan dipertahankan untuk menjaga sifat kimia asam.
3. Jika asam biasa diangkut, maka tangki asam sulfat dipilih.
4. Pengangkutan asam sulfat melalui jalan darat, seperti berasap, anhidrat, pekat, untuk baterai, dan glover, dilakukan dalam wadah khusus: tangki, tong, wadah.
5. Pengangkutan barang berbahaya hanya dapat dilakukan oleh pengemudi yang memiliki sertifikat ADR.
6. Waktu perjalanan tidak ada batasan, karena selama transportasi Anda harus benar-benar mematuhi kecepatan yang diizinkan.
7. Selama pengangkutan, dibangun jalur khusus yang harus melewati tempat-tempat ramai dan tempat produksi.
8. Pengangkutan harus mempunyai marka khusus dan tanda bahaya.

Sifat asam sulfat yang berbahaya bagi manusia

Asam sulfat menimbulkan peningkatan bahaya bagi tubuh manusia. Efek toksiknya terjadi tidak hanya melalui kontak langsung dengan kulit, tetapi juga saat menghirup uapnya, ketika sulfur dioksida dilepaskan. Efek berbahaya meliputi:

• Sistem pernapasan;
• Kulit;
• Selaput lendir.

Keracunan tubuh dapat diperburuk oleh arsenik, yang sering dimasukkan dalam asam sulfat.

Penting! Seperti yang Anda ketahui, luka bakar parah terjadi ketika asam mengenai kulit. Keracunan uap asam sulfat pun tak kalah berbahayanya. Dosis asam sulfat yang aman di udara hanya 0,3 mg per 1 meter persegi.

Jika asam sulfat mengenai selaput lendir atau kulit, akan timbul luka bakar parah yang tidak dapat disembuhkan dengan baik. Jika luka bakar berskala besar, korban akan terserang penyakit luka bakar, yang bahkan dapat menyebabkan kematian jika perawatan medis yang memenuhi syarat tidak diberikan pada waktu yang tepat.

Penting! Untuk orang dewasa, dosis asam sulfat yang mematikan hanya 0,18 cm per 1 liter.

Tentu saja, “mengalami” efek racun asam dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu permasalahan. Paling sering, keracunan asam terjadi karena mengabaikan tindakan pencegahan keselamatan industri saat bekerja dengan larutan.

Keracunan massal dengan uap asam sulfat dapat terjadi karena masalah teknis di tempat kerja atau kelalaian, dan terjadi pelepasan besar-besaran ke atmosfer. Untuk mencegah situasi seperti itu, layanan khusus beroperasi yang tugasnya memantau fungsi produksi yang menggunakan asam berbahaya.

Gejala apa yang diamati dengan keracunan asam sulfat?

Jika asam tertelan:

• Nyeri pada area organ pencernaan.
• Mual dan muntah.
• Buang air besar yang tidak normal akibat gangguan usus yang parah.
• Sekresi air liur yang banyak.
• Karena efek toksik pada ginjal, urin menjadi berwarna kemerahan.
• Pembengkakan pada laring dan tenggorokan. Terjadi mengi dan suara serak. Ini bisa berakibat fatal karena mati lemas.
• Bintik-bintik coklat muncul di gusi.
• Kulit menjadi biru.

Ketika kulit terbakar, terdapat semua komplikasi yang melekat pada penyakit luka bakar.

Dalam kasus keracunan uap, gambaran berikut diamati:

• Luka bakar pada selaput lendir mata.
• Mimisan.
• Luka bakar pada selaput lendir saluran pernapasan. Dalam hal ini, korban mengalami sakit parah.
• Pembengkakan laring dengan gejala mati lemas (kekurangan oksigen, kulit membiru).
• Jika keracunannya parah, mual dan muntah mungkin terjadi.

Penting untuk diketahui! Keracunan asam setelah konsumsi jauh lebih berbahaya daripada keracunan karena menghirup uapnya.

Pertolongan pertama dan prosedur terapeutik untuk cedera asam sulfat

Lakukan hal berikut jika terkena asam sulfat:

• Pertama-tama, hubungi ambulans. Jika cairan masuk, bilas perut dengan air hangat. Setelah itu, Anda perlu minum 100 gram bunga matahari atau minyak zaitun dalam tegukan kecil. Selain itu, Anda harus menelan sepotong es, minum susu, atau magnesia yang dibakar. Hal ini harus dilakukan untuk mengurangi konsentrasi asam sulfat dan meringankan kondisi manusia.
• Jika asam masuk ke mata Anda, Anda perlu membilasnya dengan air mengalir dan kemudian meneteskannya dengan larutan dicaine dan novocaine.
• Jika asam mengenai kulit, bilas area yang terbakar dengan air mengalir dan balut dengan soda. Anda perlu membilasnya sekitar 10-15 menit.
• Jika terjadi keracunan uap, Anda harus keluar ke udara segar, dan juga membilas selaput lendir yang terkena dengan air sesegera mungkin.

Di rumah sakit, pengobatan akan tergantung pada area luka bakar dan tingkat keracunan. Pereda nyeri hanya dilakukan dengan novokain. Untuk menghindari berkembangnya infeksi di daerah yang terkena, pasien diberikan terapi antibiotik.

Jika terjadi perdarahan lambung, transfusi plasma atau darah diberikan. Sumber pendarahan bisa dihilangkan melalui pembedahan.

1. Asam sulfat terdapat di alam dalam bentuk murni 100%. Misalnya, di Italia, Sisilia, di Laut Mati, Anda bisa melihat fenomena unik - asam sulfat merembes langsung dari bawah! Apa yang terjadi adalah ini: pirit dari kerak bumi dalam hal ini berfungsi sebagai bahan baku pembentukannya. Tempat ini juga disebut Danau Kematian, dan bahkan serangga pun takut terbang di dekatnya!
2. Setelah letusan gunung berapi yang besar, tetesan asam sulfat sering kali ditemukan di atmosfer bumi, dan dalam kasus seperti itu, penyebabnya dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan dan menyebabkan perubahan iklim yang serius.
3. Asam sulfat merupakan penyerap aktif air, sehingga digunakan sebagai pengering gas. Di masa lalu, untuk mencegah jendela dalam ruangan berembun, asam ini dituangkan ke dalam stoples dan ditempatkan di antara kaca bukaan jendela.
4. Asam sulfat merupakan penyebab utama terjadinya hujan asam. Penyebab utama terjadinya hujan asam adalah pencemaran udara dari sulfur dioksida yang bila dilarutkan dalam air akan membentuk asam sulfat. Sulfur dioksida, pada gilirannya, dilepaskan ketika bahan bakar fosil dibakar. Pada hujan asam yang diteliti beberapa tahun terakhir, kandungan asam nitrat mengalami peningkatan. Alasan fenomena ini adalah pengurangan emisi sulfur dioksida. Meski begitu, penyebab utama hujan asam tetaplah asam sulfat.

Kami menawarkan kepada Anda pilihan video eksperimen menarik dengan asam sulfat.

Mari kita perhatikan reaksi asam sulfat ketika dituangkan ke dalam gula. Pada detik-detik pertama asam sulfat memasuki labu berisi gula, campuran menjadi gelap. Setelah beberapa detik, zat tersebut berubah menjadi hitam. Lalu hal yang paling menarik terjadi. Massa mulai tumbuh dengan cepat dan keluar dari labu. Keluarannya berupa zat yang membanggakan, mirip arang berpori, 3-4 kali lebih besar dari volume aslinya.

Penulis video tersebut menyarankan untuk membandingkan reaksi Coca-Cola dengan asam klorida dan asam sulfat. Ketika Coca-Cola dicampur dengan asam klorida, tidak ada perubahan visual yang terlihat, tetapi ketika dicampur dengan asam sulfat, Coca-Cola mulai mendidih.

Interaksi yang menarik dapat diamati ketika asam sulfat bersentuhan dengan tisu toilet. Kertas toilet terbuat dari selulosa. Ketika asam mengenai molekul selulosa, ia langsung terurai dan melepaskan karbon bebas. Pembakaran serupa dapat terjadi ketika asam bersentuhan dengan kayu.

Saya menambahkan sedikit kalium ke dalam labu dengan asam pekat. Pada detik pertama, asap keluar, setelah itu logam langsung menyala, menyala dan meledak, pecah berkeping-keping.

Pada percobaan berikut, jika asam sulfat mengenai korek api, maka korek api akan terbakar. Pada percobaan bagian kedua, alumunium foil yang diberi aseton dan korek api dicelupkan ke dalamnya. Foil tersebut langsung memanas, mengeluarkan sejumlah besar asap dan melarutkannya sepenuhnya.

Efek menarik terlihat ketika soda kue ditambahkan ke asam sulfat. Soda kue langsung berubah warna menjadi kuning. Reaksi berlangsung dengan perebusan yang cepat dan peningkatan volume.

Kami sangat menyarankan untuk tidak melakukan semua eksperimen di atas di rumah. Asam sulfat adalah zat yang sangat agresif dan beracun. Eksperimen semacam itu harus dilakukan di ruangan khusus yang dilengkapi dengan ventilasi paksa. Gas-gas yang dikeluarkan pada reaksi dengan asam sulfat sangat beracun dan dapat menyebabkan kerusakan pada saluran pernafasan dan keracunan pada tubuh. Selain itu, percobaan serupa dilakukan dengan menggunakan alat pelindung diri untuk kulit dan sistem pernapasan. Jaga dirimu!

Belerang merupakan unsur kimia yang terdapat pada golongan keenam dan periode ketiga tabel periodik. Pada artikel ini kita akan melihat secara detail sifat kimianya, produksi, penggunaan, dan sebagainya. Sifat fisika meliputi sifat-sifat seperti warna, tingkat daya hantar listrik, titik didih belerang, dan lain-lain. Sifat kimia menggambarkan interaksinya dengan zat lain.

Belerang dari sudut pandang fisika

Ini adalah zat yang rapuh. Dalam kondisi normal, ia tetap dalam keadaan agregasi yang solid. Belerang memiliki warna kuning lemon.

Dan sebagian besar, semua senyawanya memiliki warna kuning. Tidak larut dalam air. Ini memiliki konduktivitas termal dan listrik yang rendah. Fitur-fitur ini mencirikannya sebagai tipikal non-logam. Meskipun komposisi kimia belerang sama sekali tidak rumit, zat ini dapat memiliki beberapa variasi. Itu semua tergantung pada struktur kisi kristal yang menghubungkan atom-atom, tetapi mereka tidak membentuk molekul.

Jadi, pilihan pertama adalah belerang belah ketupat. Ini adalah yang paling stabil. Titik didih belerang jenis ini adalah empat ratus empat puluh lima derajat Celcius. Namun agar suatu zat dapat berpindah ke wujud agregasi gas, zat tersebut harus terlebih dahulu melewati wujud cair. Jadi, pencairan belerang terjadi pada suhu seratus tiga belas derajat Celcius.

Pilihan kedua adalah belerang monoklinik. Ini adalah kristal berbentuk jarum dengan warna kuning tua. Mencairkan belerang jenis pertama dan kemudian mendinginkannya secara perlahan akan mengarah pada terbentuknya jenis belerang ini. Varietas ini mempunyai ciri fisik yang hampir sama. Misalnya, titik didih belerang jenis ini sama dengan empat ratus empat puluh lima derajat. Selain itu, ada berbagai macam bahan seperti plastik. Diperoleh dengan menuangkan air belah ketupat yang dipanaskan hingga hampir mendidih ke dalam air dingin. Titik didih belerang jenis ini sama. Namun zat tersebut memiliki sifat melar seperti karet.

Komponen sifat fisik lainnya yang ingin saya bahas adalah suhu penyalaan belerang.

Indikator ini dapat bervariasi tergantung pada jenis bahan dan asalnya. Misalnya, suhu penyalaan belerang teknis adalah seratus sembilan puluh derajat. Ini merupakan angka yang cukup rendah. Dalam kasus lain, titik nyala belerang bisa mencapai dua ratus empat puluh delapan derajat atau bahkan dua ratus lima puluh enam. Itu semua tergantung pada bahan apa ia diekstraksi dan berapa kepadatannya. Namun kita dapat menyimpulkan bahwa suhu pembakaran belerang cukup rendah, dibandingkan dengan unsur kimia lainnya, belerang merupakan zat yang mudah terbakar. Selain itu, terkadang belerang dapat bergabung menjadi molekul yang terdiri dari delapan, enam, empat atau dua atom. Sekarang, setelah membahas belerang dari sudut pandang fisika, mari kita lanjutkan ke bagian berikutnya.

Karakteristik kimia belerang

Unsur ini mempunyai massa atom yang relatif rendah, yaitu tiga puluh dua gram per mol. Ciri-ciri unsur belerang meliputi ciri-ciri zat ini seperti kemampuannya untuk mempunyai bilangan oksidasi yang berbeda-beda. Hal ini berbeda dengan, katakanlah, hidrogen atau oksigen. Ketika mempertimbangkan pertanyaan tentang apa karakteristik kimia dari unsur belerang, tidak mungkin untuk tidak menyebutkan bahwa, tergantung pada kondisinya, ia menunjukkan sifat pereduksi dan pengoksidasi. Jadi, mari kita lihat interaksi zat ini dengan berbagai senyawa kimia secara berurutan.

Belerang dan zat sederhana

Zat sederhana adalah zat yang hanya mengandung satu unsur kimia. Atom-atomnya dapat bergabung menjadi molekul, seperti oksigen, atau tidak dapat bergabung, seperti halnya logam. Jadi, belerang dapat bereaksi dengan logam, nonlogam lain, dan halogen.

Interaksi dengan logam

Untuk melakukan proses semacam ini, diperlukan suhu yang tinggi. Dalam kondisi ini, terjadi reaksi adisi. Artinya, atom logam bergabung dengan atom belerang membentuk zat kompleks sulfida. Misalnya, jika Anda memanaskan dua mol kalium dan mencampurkannya dengan satu mol belerang, Anda mendapatkan satu mol sulfida logam tersebut. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut: 2K + S = K 2 S.

Reaksi dengan oksigen

Ini adalah pembakaran belerang. Sebagai hasil dari proses ini, oksidanya terbentuk. Yang terakhir ini bisa terdiri dari dua jenis. Oleh karena itu, pembakaran belerang dapat terjadi dalam dua tahap. Yang pertama adalah ketika satu mol belerang dioksida terbentuk dari satu mol belerang dan satu mol oksigen. Persamaan reaksi kimia ini dapat ditulis sebagai berikut: S + O 2 = SO 2. Tahap kedua adalah penambahan atom oksigen lain ke dioksida. Hal ini terjadi jika Anda menambahkan satu mol oksigen ke dua mol pada suhu tinggi. Hasilnya adalah dua mol belerang trioksida. Persamaan interaksi kimia ini terlihat seperti ini: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 . Sebagai hasil dari reaksi ini, asam sulfat terbentuk. Jadi, dengan melakukan dua proses yang dijelaskan, Anda dapat melewatkan trioksida yang dihasilkan melalui aliran uap air. Dan kita peroleh Persamaan reaksi tersebut ditulis sebagai berikut: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

Interaksi dengan halogen

Bahan kimia, seperti non-logam lainnya, memungkinkannya bereaksi dengan sekelompok zat tertentu. Ini mencakup senyawa seperti fluor, brom, klor, yodium. Belerang bereaksi dengan salah satu dari mereka kecuali yang terakhir. Sebagai contoh, kita dapat mengutip proses fluoridasi unsur tabel periodik yang sedang kita pertimbangkan. Dengan memanaskan non-logam tersebut dengan halogen, dua variasi fluorida dapat diperoleh. Kasus pertama: jika kita mengambil satu mol belerang dan tiga mol fluor, kita mendapatkan satu mol fluorida, yang rumusnya adalah SF 6. Persamaannya terlihat seperti ini: S + 3F 2 = SF 6. Selain itu, ada pilihan kedua: jika kita mengambil satu mol belerang dan dua mol fluor, kita mendapatkan satu mol fluorida dengan rumus kimia SF 4. Persamaannya ditulis sebagai berikut: S + 2F 2 = SF 4. Seperti yang Anda lihat, semuanya tergantung pada proporsi pencampuran komponen. Dengan cara yang persis sama, proses klorinasi belerang (dua zat berbeda juga dapat terbentuk) atau brominasi dapat dilakukan.

Interaksi dengan zat sederhana lainnya

Ciri-ciri unsur belerang tidak berhenti sampai disitu saja. Zat tersebut juga dapat bereaksi secara kimia dengan hidrogen, fosfor, dan karbon. Karena interaksi dengan hidrogen, asam sulfida terbentuk. Sebagai hasil reaksinya dengan logam, sulfidanya dapat diperoleh, yang selanjutnya juga diperoleh secara langsung dengan mereaksikan belerang dengan logam yang sama. Penambahan atom hidrogen ke atom belerang hanya terjadi pada kondisi suhu yang sangat tinggi. Ketika belerang bereaksi dengan fosfor, fosfidanya terbentuk. Rumusnya sebagai berikut: P 2 S 3. Untuk mendapatkan satu mol zat ini, Anda perlu mengambil dua mol fosfor dan tiga mol belerang. Ketika belerang berinteraksi dengan karbon, karbida dari bukan logam tersebut akan terbentuk. Rumus kimianya seperti ini: CS 2. Untuk mendapatkan satu mol suatu zat, Anda perlu mengambil satu mol karbon dan dua mol belerang. Semua reaksi adisi yang dijelaskan di atas hanya terjadi ketika reagen dipanaskan hingga suhu tinggi. Kita telah melihat interaksi belerang dengan zat sederhana, sekarang mari kita beralih ke poin berikutnya.

Belerang dan senyawa kompleks

Zat kompleks adalah zat yang molekulnya terdiri dari dua (atau lebih) unsur berbeda. Sifat kimia belerang memungkinkannya bereaksi dengan senyawa seperti basa, serta asam sulfat pekat. Reaksinya dengan zat-zat ini cukup aneh. Pertama, mari kita lihat apa yang terjadi jika bukan logam tersebut dicampur dengan alkali. Misalnya, jika Anda mengambil enam mol dan menambahkan tiga mol belerang, Anda mendapatkan dua mol kalium sulfida, satu mol kalium sulfit, dan tiga mol air. Reaksi semacam ini dapat dinyatakan dengan persamaan berikut: 6KOH + 3S = 2K 2 S + K2SO 3 + 3H 2 O. Prinsip interaksi yang sama terjadi jika penjumlahan Selanjutnya, perhatikan perilaku belerang ketika larutan asam sulfat pekat ditambahkan ke dalamnya. Jika kita mengambil satu mol zat pertama dan dua mol zat kedua, kita memperoleh produk berikut: belerang trioksida dalam jumlah tiga mol, serta air - dua mol. Reaksi kimia ini hanya dapat terjadi bila reaktan dipanaskan sampai suhu tinggi.

Memperoleh non-logam yang dimaksud

Ada beberapa cara utama untuk mengekstraksi belerang dari berbagai zat. Metode pertama adalah mengisolasinya dari pirit. Rumus kimia yang terakhir adalah FeS 2. Ketika zat ini dipanaskan hingga suhu tinggi tanpa akses oksigen, besi sulfida lainnya - FeS - dan belerang dapat diperoleh. Persamaan reaksinya ditulis sebagai berikut: FeS 2 = FeS + S. Cara kedua untuk menghasilkan belerang yang sering digunakan dalam industri adalah dengan membakar belerang sulfida dalam kondisi sejumlah kecil oksigen. Dalam hal ini, Anda bisa mendapatkan bukan logam tersebut dan air. Untuk melakukan reaksi, Anda perlu mengambil komponen dengan perbandingan molar dua banding satu. Hasilnya, kami memperoleh produk akhir dalam proporsi dua banding dua. Persamaan reaksi kimia ini dapat dituliskan sebagai berikut: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O. Selain itu, belerang dapat diperoleh melalui berbagai proses metalurgi, misalnya dalam produksi logam seperti nikel , tembaga dan lain-lain.

Penggunaan industri

Bahan bukan logam yang kami pertimbangkan telah menemukan penerapan terluasnya dalam industri kimia. Seperti disebutkan di atas, di sini digunakan untuk menghasilkan asam sulfat darinya. Selain itu, belerang juga digunakan sebagai bahan pembuatan korek api karena merupakan bahan yang mudah terbakar. Hal ini juga sangat diperlukan dalam produksi bahan peledak, bubuk mesiu, kembang api, dll. Selain itu, belerang digunakan sebagai salah satu bahan dalam produk pengendalian hama. Dalam pengobatan, digunakan sebagai komponen dalam pembuatan obat penyakit kulit. Zat tersebut juga digunakan dalam produksi berbagai pewarna. Selain itu, digunakan dalam pembuatan fosfor.

Struktur elektronik belerang

Seperti yang Anda ketahui, semua atom terdiri dari inti yang di dalamnya terdapat proton - partikel bermuatan positif - dan neutron, yaitu partikel bermuatan nol. Elektron yang bermuatan negatif berputar mengelilingi inti. Agar sebuah atom menjadi netral, ia harus memiliki jumlah proton dan elektron yang sama dalam strukturnya. Jika yang terakhir lebih banyak, itu sudah menjadi ion negatif - anion. Sebaliknya, jika jumlah proton lebih besar daripada elektron, maka itu adalah ion positif, atau kation. Anion belerang dapat bertindak sebagai residu asam. Ini adalah bagian dari molekul zat seperti asam sulfida (hidrogen sulfida) dan logam sulfida. Anion terbentuk selama disosiasi elektrolitik, yang terjadi ketika suatu zat dilarutkan dalam air. Dalam hal ini, molekul terurai menjadi kation, yang dapat disajikan dalam bentuk ion logam atau hidrogen, serta kation - ion residu asam atau gugus hidroksil (OH-).

Karena nomor urut belerang dalam tabel periodik adalah enam belas, kita dapat menyimpulkan bahwa intinya mengandung jumlah proton yang persis sama. Berdasarkan hal ini, kita dapat mengatakan bahwa ada juga enam belas elektron yang berputar. Jumlah neutron dapat dicari dengan mengurangkan nomor urut suatu unsur kimia dari massa molar: 32 - 16 = 16. Setiap elektron tidak berputar secara kacau, tetapi dalam orbit tertentu. Karena belerang adalah unsur kimia yang termasuk dalam periode ketiga tabel periodik, terdapat tiga orbit di sekitar inti atom. Yang pertama memiliki dua elektron, yang kedua memiliki delapan, dan yang ketiga memiliki enam. Rumus elektronik atom belerang ditulis sebagai berikut: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

Prevalensi di alam

Pada dasarnya unsur kimia yang dimaksud terdapat pada mineral yang merupakan sulfida dari berbagai logam. Pertama-tama, itu adalah pirit - garam besi; Ini juga timbal, perak, kilau tembaga, campuran seng, cinnabar - merkuri sulfida. Selain itu, belerang juga dapat menjadi bagian dari mineral yang strukturnya diwakili oleh tiga atau lebih unsur kimia.

Misalnya kalkopirit, mirabilit, kieserit, gipsum. Anda dapat mempertimbangkan masing-masing secara lebih rinci. Pirit adalah besi sulfida, atau FeS 2 . Warnanya kuning muda dengan kilau keemasan. Mineral ini sering ditemukan sebagai pengotor pada lapis lazuli yang banyak digunakan untuk pembuatan perhiasan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kedua mineral ini seringkali memiliki deposit yang sama. Kilau tembaga - kalkosit, atau kalkosit - adalah zat berwarna abu-abu kebiruan yang mirip dengan logam. dan kilau perak (argentite) memiliki sifat serupa: keduanya tampak seperti logam dan berwarna abu-abu. Cinnabar adalah mineral berwarna merah kecoklatan kusam dengan bintik abu-abu. Kalkopirit yang rumus kimianya CuFeS 2 berwarna kuning keemasan disebut juga gold blende. Campuran seng (sfalerit) warnanya bervariasi dari kuning hingga oranye menyala. Mirabilite - Na 2 SO 4 x10H 2 O - kristal transparan atau putih. Itu juga disebut digunakan dalam pengobatan. Rumus kimia kieserite adalah MgSO 4 xH 2 O. Bentuknya seperti bubuk berwarna putih atau tidak berwarna. Rumus kimia gipsum adalah CaSO 4 x2H 2 O. Selain itu, unsur kimia ini merupakan bagian dari sel organisme hidup dan merupakan unsur jejak yang penting.

Sulfur trioksida biasanya muncul sebagai cairan tidak berwarna. Ia juga bisa ada dalam bentuk es, kristal berserat, atau gas. Ketika belerang trioksida terkena udara, asap putih mulai keluar. Ini adalah komponen zat kimia aktif seperti asam sulfat pekat. Ini adalah cairan bening, tidak berwarna, berminyak dan sangat agresif. Ini digunakan dalam produksi pupuk, bahan peledak, asam lainnya, dalam industri perminyakan, dan baterai timbal-asam di mobil.

Asam sulfat pekat: sifat

Asam sulfat sangat larut dalam air, memiliki efek korosif pada logam dan kain, serta menghanguskan kayu dan sebagian besar zat organik lainnya jika bersentuhan. Efek kesehatan yang merugikan akibat penghirupan dapat terjadi akibat paparan jangka panjang terhadap zat dengan konsentrasi rendah atau paparan jangka pendek terhadap konsentrasi tinggi.

Asam sulfat pekat digunakan untuk membuat pupuk dan bahan kimia lainnya, dalam penyulingan minyak, dalam produksi besi dan baja, dan untuk banyak keperluan lainnya. Karena mempunyai titik didih yang cukup tinggi, maka dapat digunakan untuk melepaskan lebih banyak asam volatil dari garamnya. Asam sulfat pekat memiliki sifat higroskopis yang kuat. Kadang-kadang digunakan sebagai bahan pengering untuk mendehidrasi (menghilangkan air secara kimia) banyak senyawa, seperti karbohidrat.

Reaksi asam sulfat

Asam sulfat pekat bereaksi dengan gula dengan cara yang tidak biasa, meninggalkan massa karbon hitam yang rapuh dan kenyal. Reaksi serupa diamati ketika terkena kulit, selulosa dan serat tumbuhan dan hewan lainnya. Ketika asam pekat dicampur dengan air, ia melepaskan panas dalam jumlah besar, cukup untuk menyebabkan mendidih seketika. Untuk mengencerkannya, harus ditambahkan perlahan ke dalam air dingin sambil diaduk terus-menerus untuk membatasi penumpukan panas. Asam sulfat bereaksi dengan cairan, membentuk hidrat dengan sifat yang nyata.

Ciri-ciri fisik

Cairan tidak berwarna dan tidak berbau dalam larutan encer mempunyai rasa asam. Asam sulfat sangat agresif bila terkena kulit dan seluruh jaringan tubuh, menyebabkan luka bakar parah jika bersentuhan langsung. Dalam bentuknya yang murni, H 2 SO4 bukanlah penghantar listrik, tetapi keadaannya berubah berlawanan arah dengan penambahan air.

Beberapa khasiatnya adalah berat molekulnya 98,08. Titik didihnya 327 derajat Celcius, titik lelehnya -2 derajat Celcius. Asam sulfat adalah asam mineral kuat dan salah satu produk utama industri kimia karena aplikasi komersialnya yang luas. Ini terbentuk secara alami dari oksidasi bahan sulfida seperti besi sulfida.

Sifat kimia asam sulfat (H 2 SO4) diwujudkan dalam berbagai reaksi kimia:

1. Ketika berinteraksi dengan basa, dua rangkaian garam terbentuk, termasuk sulfat.
2. Bereaksi dengan karbonat dan bikarbonat membentuk garam dan karbon dioksida (CO 2).
3. Ini mempengaruhi logam secara berbeda, tergantung pada suhu dan tingkat pengenceran. Dingin dan encer melepaskan hidrogen, panas dan pekat melepaskan emisi SO2.
4. Larutan H 2 SO4 (asam sulfat pekat) terurai menjadi sulfur trioksida (SO 3) dan air (H 2 O) bila direbus. Sifat kimia juga mencakup peran zat pengoksidasi kuat.

Bahaya kebakaran

Asam sulfat sangat reaktif untuk menyalakan bahan mudah terbakar yang terdispersi halus jika bersentuhan. Saat dipanaskan, gas yang sangat beracun mulai dilepaskan. Ini bersifat eksplosif dan tidak kompatibel dengan sejumlah besar zat. Pada temperatur dan tekanan tinggi, perubahan kimia dan deformasi yang cukup agresif dapat terjadi. Dapat bereaksi keras dengan air atau cairan lain sehingga menyebabkan percikan.

Bahaya Kesehatan

Asam sulfat merusak seluruh jaringan tubuh. Menghirup uapnya dapat menyebabkan kerusakan paru-paru yang serius. Kerusakan pada selaput lendir mata dapat menyebabkan hilangnya penglihatan total. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan nekrosis parah. Bahkan beberapa tetes saja bisa berakibat fatal jika asam mencapai trakea. Paparan kronik dapat menyebabkan trakeobronkitis, stomatitis, konjungtivitis, dan maag. Perforasi lambung dan peritonitis dapat terjadi, disertai kolapsnya sirkulasi. Asam sulfat sangat bersifat kaustik dan harus ditangani dengan sangat hati-hati. Tanda dan gejala paparan bisa parah dan termasuk mengeluarkan air liur, rasa haus yang ekstrem, kesulitan menelan, nyeri, syok, dan luka bakar. Muntah biasanya berwarna kopi bubuk. Paparan inhalasi akut dapat menyebabkan bersin, suara serak, tersedak, radang tenggorokan, sesak napas, iritasi saluran napas, dan nyeri dada. Pendarahan dari hidung dan gusi, edema paru, bronkitis kronis, dan pneumonia juga dapat terjadi. Paparan pada kulit dapat menyebabkan luka bakar dan dermatitis yang sangat menyakitkan.

Pertolongan pertama

1. Tempatkan korban di udara segar. Pekerja darurat harus menghindari paparan asam sulfat.
2. Kaji tanda-tanda vital, termasuk denyut nadi dan frekuensi pernapasan. Jika denyut nadi tidak terdeteksi, lakukan tindakan resusitasi tergantung pada cedera tambahan yang diterima. Jika sulit bernapas, berikan bantuan pernapasan.
3. Lepaskan pakaian kotor sesegera mungkin.
4. Jika kena mata, bilas dengan air hangat setidaknya selama 15 menit pada kulit, cuci dengan sabun dan air.
5. Jika Anda menghirup asap beracun, bilas mulut Anda dengan banyak air; jangan minum atau memaksakan muntah sendiri.
6. Transportasi korban ke fasilitas medis.

Asam sulfat H 2 SO 4, massa molar 98,082; tidak berwarna, berminyak, tidak berbau. Asam dibasa yang sangat kuat, pada 18°C ​​p Ka 1 - 2.8, K 2 1.2 10 -2, hal A 2 1,92; panjang ikatan pada S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, sudut HOSOH 104°, OSO 119°; mendidih dengan dekomposisi, membentuk (98,3% H 2 SO 4 dan 1,7% H 2 O dengan titik didih 338,8°C; lihat juga Tabel 1). Asam sulfat, sesuai dengan kandungan H 2 SO 4 100%, mempunyai komposisi (%) : 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%. Bercampur dengan dan SO 3 dalam semua perbandingan. Dalam larutan air asam sulfat hampir seluruhnya terdisosiasi menjadi H+, HSO 4 - dan SO 4 2-. Bentuk H2SO4 N H 2 O, dimana N=1, 2, 3, 4 dan 6.5.

larutan SO 3 dalam asam sulfat disebut oleum; larutan tersebut membentuk dua senyawa H 2 SO 4 ·SO 3 dan H 2 SO 4 ·2SO 3. Oleum juga mengandung asam pirosulfat, diperoleh melalui reaksi: H 2 SO 4 +SO 3 =H 2 S 2 O 7.

Persiapan asam sulfat

Bahan baku untuk diperoleh asam sulfat melayani : S, logam sulfida, H 2 S, limbah pembangkit listrik tenaga panas, Fe, Ca sulfat, dll. Tahapan utama produksi asam sulfat: 1) bahan baku pembuatan SO 2; 2) SO 2 menjadi SO 3 (konversi); 3) JADI 3. Dalam industri, dua metode digunakan untuk memperolehnya asam sulfat, berbeda dalam metode oksidasi SO 2 - kontak menggunakan katalis padat (kontak) dan nitrous - dengan nitrogen oksida. Untuk menerima asam sulfat Dengan metode kontak, pabrik modern menggunakan katalis vanadium, yang menggantikan oksida Pt dan Fe. V 2 O 5 murni memiliki aktivitas katalitik yang lemah, yang meningkat tajam dengan adanya logam alkali, dengan garam K yang memiliki efek paling besar. Peran pendorong logam alkali disebabkan oleh pembentukan pirosulfonadat dengan titik leleh rendah (3K 2 S 2 O. 7 V 2 O 5, 2K 2 S 2 O 7 · V 2 O 5 dan K 2 S 2 O 7 · V 2 O 5 , terurai masing-masing pada 315-330, 365-380 dan 400-405 ° C). Komponen aktif dalam kondisi katalisis berada dalam keadaan cair.

Skema oksidasi SO 2 menjadi SO 3 dapat direpresentasikan sebagai berikut:

Pada tahap pertama tercapai keseimbangan, tahap kedua lambat dan menentukan kecepatan proses.

Produksi asam sulfat dari belerang dengan metode kontak ganda dan penyerapan ganda (Gbr. 1) terdiri dari tahapan sebagai berikut. Udara, setelah dibersihkan dari debu, disuplai melalui peniup gas ke menara pengering, di mana udara tersebut dikeringkan hingga 93-98%. asam sulfat hingga kadar air 0,01% volume. Udara kering memasuki tungku belerang setelah pemanasan awal di salah satu penukar panas unit kontak. Tungku membakar belerang yang disuplai melalui nozel: S + O 2 = SO 2 + 297.028 kJ. Gas yang mengandung 10-14% volume SO 2 didinginkan dalam boiler dan, setelah diencerkan dengan udara hingga kandungan SO 2 sebesar 9-10% volume pada 420°C, memasuki peralatan kontak untuk tahap konversi pertama, yang mana terjadi pada tiga lapisan katalis (SO 2 + V 2 O 2 = SO 3 + 96,296 kJ), setelah itu gas didinginkan dalam penukar panas. Kemudian gas yang mengandung 8,5-9,5% SO 3 pada suhu 200°C memasuki tahap penyerapan pertama ke dalam penyerap, diairi dan 98% asam sulfat: JADI 3 + H 2 O = H 2 JADI 4 + 130,56 kJ. Selanjutnya, gas mengalami pembersihan percikan asam sulfat, dipanaskan hingga 420°C dan memasuki tahap konversi kedua, yang terjadi pada dua lapisan katalis. Sebelum penyerapan tahap kedua, gas didinginkan dalam economizer dan disuplai ke penyerap tahap kedua, diairi dengan 98% asam sulfat, dan kemudian, setelah membersihkan percikannya, dilepaskan ke atmosfer.

1 - tungku belerang; 2 - ketel panas limbah; 3 - penghemat; 4 - tungku awal; 5, 6 - penukar panas tungku awal; 7 - perangkat kontak; 8 - penukar panas; 9 - penyerap oleum; 10 - menara pengering; 11 dan 12 - masing-masing peredam monohidrat pertama dan kedua; 13 - koleksi asam.

1 - pengumpan disk; 2 - oven; 3 - ketel panas limbah; 4 - siklon; 5 - alat pengendap listrik; 6 - menara cuci; 7 - pengendap elektrostatis basah; 8 - menara pelepas; 9 - menara pengering; 10 - perangkap percikan; 11 - penyerap monohidrat pertama; 12 - penukar panas; 13 - perangkat kontak; 14 - penyerap oleum; 15 - penyerap monohidrat kedua; 16 - lemari es; 17 - koleksi.

1 - menara denitrasi; 2, 3 - menara produksi pertama dan kedua; 4 - menara oksidasi; 5, 6, 7 - menara penyerapan; 8 - pengendap listrik.

Produksi asam sulfat dari logam sulfida (Gbr. 2) jauh lebih rumit dan terdiri dari operasi berikut. FeS 2 dibakar dalam tungku fluidized bed menggunakan semburan udara: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + 13476 kJ. Gas pemanggangan dengan kandungan SO 2 13-14%, bersuhu 900°C, masuk ke boiler, kemudian didinginkan hingga 450°C. Penghapusan debu dilakukan dalam siklon dan alat pengendap listrik. Selanjutnya gas melewati dua menara cuci, diairi dengan 40% dan 10% asam sulfat. Dalam hal ini, gas akhirnya dibersihkan dari debu, fluor dan arsenik. Untuk pemurnian gas dari aerosol asam sulfat dihasilkan di menara cuci, disediakan dua tahap pengendap elektrostatis basah. Setelah dikeringkan di menara pengering, sebelum gas diencerkan hingga kadar 9% SO 2, gas disuplai melalui blower ke konversi tahap pertama (3 lapis katalis). Dalam penukar panas, gas dipanaskan hingga 420°C berkat panas gas yang berasal dari konversi tahap pertama. SO 2, teroksidasi sebesar 92-95% menjadi SO 3, memasuki tahap pertama penyerapan ke dalam oleum dan penyerap monohidrat, dimana ia dibebaskan dari SO 3. Selanjutnya, gas yang mengandung SO 2 ~ 0,5% memasuki tahap konversi kedua, yang terjadi pada satu atau dua lapisan katalis. Gas dipanaskan terlebih dahulu di kelompok penukar panas lain hingga 420 °C berkat panas gas yang berasal dari katalisis tahap kedua. Setelah SO 3 dipisahkan pada tahap penyerapan kedua, gas tersebut dilepaskan ke atmosfer.

Derajat konversi SO 2 menjadi SO 3 dengan metode kontak sebesar 99,7%, derajat serapan SO 3 sebesar 99,97%. Produksi asam sulfat dilakukan dalam satu tahap katalisis, dan derajat konversi SO 2 menjadi SO 3 tidak melebihi 98,5%. Sebelum dilepaskan ke atmosfer, gas dibersihkan dari sisa SO2 (lihat). Produktivitas instalasi modern 1500-3100 t/hari.

Inti dari metode nitrosa (Gbr. 3) adalah bahwa gas pemanggangan, setelah didinginkan dan dibersihkan dari debu, diolah dengan apa yang disebut nitrosa - asam sulfat, di mana nitrogen oksida dilarutkan. SO 2 diserap oleh nitrosa dan kemudian dioksidasi: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O = H 2 SO 4 + NO. NO yang dihasilkan sulit larut dalam nitrosa dan dilepaskan darinya, dan kemudian dioksidasi sebagian oleh oksigen dalam fase gas menjadi NO2. Campuran NO dan NO 2 diserap kembali asam sulfat dll. Nitrogen oksida tidak dikonsumsi dalam proses nitrogen dan dikembalikan ke siklus produksi karena penyerapannya yang tidak lengkap asam sulfat mereka sebagian terbawa oleh gas buang. Keuntungan metode nitrosa: kesederhanaan desain peralatan, biaya lebih rendah (10-15% lebih rendah dari metode kontak), kemungkinan daur ulang SO 2 100%.

Desain perangkat keras dari proses menara nitrosa sederhana: SO 2 diproses dalam 7-8 menara berlapis dengan kemasan keramik, salah satu menara (berongga) adalah volume oksidasi yang dapat disesuaikan. Menara ini memiliki pengumpul asam, lemari es, dan pompa yang menyuplai asam ke tangki bertekanan di atas menara. Kipas ekor dipasang di depan dua menara terakhir. Untuk pemurnian gas dari aerosol asam sulfat berfungsi sebagai pengendap listrik. Nitrogen oksida yang diperlukan untuk proses ini diperoleh dari HNO 3 . Untuk mengurangi emisi nitrogen oksida ke atmosfer dan 100% daur ulang SO 2, siklus pemrosesan SO 2 bebas nitrogen dipasang antara zona produksi dan penyerapan dalam kombinasi dengan metode air-asam untuk menangkap nitrogen oksida dalam-dalam. Kerugian dari metode nitrosa adalah kualitas produk yang rendah: konsentrasi asam sulfat 75%, adanya nitrogen oksida, Fe dan kotoran lainnya.

Untuk mengurangi kemungkinan kristalisasi asam sulfat standar untuk nilai komersial ditetapkan selama transportasi dan penyimpanan asam sulfat, konsentrasinya sesuai dengan suhu kristalisasi terendah. Isi asam sulfat dalam tingkat teknis (%): tower (nitrous) 75, kontak 92,5-98,0, oleum 104,5, oleum persentase tinggi 114,6, baterai 92-94. Asam sulfat disimpan dalam tangki baja dengan volume hingga 5000 m 3, total kapasitas gudang dirancang untuk hasil produksi sepuluh hari. Oleum dan asam sulfat diangkut dalam tangki kereta api baja. Terkonsentrasi dan baterai asam sulfat diangkut dalam tangki yang terbuat dari baja tahan asam. Tangki untuk mengangkut oleum ditutup dengan insulasi termal dan oleum dipanaskan sebelum diisi.

Mendefinisikan asam sulfat secara kolorimetri dan fotometri, berupa suspensi BaSO 4 - secara fototurbidimetri, serta dengan metode koulometri.

Penerapan asam sulfat

Asam sulfat digunakan dalam produksi pupuk mineral, sebagai elektrolit dalam baterai timbal, untuk produksi berbagai asam dan garam mineral, serat kimia, pewarna, zat pembentuk asap dan bahan peledak, dalam minyak, pengerjaan logam, tekstil, kulit dan industri lainnya. Ini digunakan dalam sintesis organik industri dalam reaksi dehidrasi (produksi dietil eter, ester), hidrasi (etanol dari etilen), sulfonasi (dan produk antara dalam produksi pewarna), alkilasi (produksi isooctane, polietilen glikol, kaprolaktam) , dll. Konsumen terbesar asam sulfat- produksi pupuk mineral. Untuk 1 ton pupuk fosfor P 2 O 5 dikonsumsi 2,2-3,4 ton asam sulfat, dan untuk 1 t (NH 4) 2 SO 4 - 0,75 t asam sulfat. Oleh karena itu, mereka cenderung membangun pabrik asam sulfat bersamaan dengan pabrik produksi pupuk mineral. Produksi dunia asam sulfat pada tahun 1987 mencapai 152 juta ton.

Asam sulfat dan oleum adalah zat yang sangat agresif yang mempengaruhi saluran pernapasan, kulit, selaput lendir, menyebabkan kesulitan bernapas, batuk, dan seringkali radang tenggorokan, trakeitis, bronkitis, dll. Konsentrasi maksimum aerosol asam sulfat yang diperbolehkan di udara area kerja adalah 1,0 mg/m 3, di atmosfer 0,3 mg/m 3 (maksimum satu kali) dan 0,1 mg/m 3 (rata-rata harian). Konsentrasi uap yang luar biasa asam sulfat 0,008 mg/l (paparan 60 menit), mematikan 0,18 mg/l (60 menit). Kelas bahaya 2. Aerosol asam sulfat dapat terbentuk di atmosfer sebagai akibat emisi dari industri kimia dan metalurgi yang mengandung oksida S dan turun dalam bentuk hujan asam.

Setiap orang mempelajari asam dalam pelajaran kimia. Salah satunya disebut asam sulfat dan diberi nama HSO 4. Artikel kami akan memberi tahu Anda tentang sifat-sifat asam sulfat.

Sifat fisik asam sulfat

Asam sulfat murni atau monohidrat adalah cairan berminyak tidak berwarna yang membeku menjadi massa kristal pada suhu +10°C. Asam sulfat yang dimaksudkan untuk reaksi mengandung 95% H 2 SO 4 dan mempunyai massa jenis 1,84 g/cm 3. 1 liter asam tersebut beratnya 2 kg. Asam mengeras pada suhu -20°C. Kalor peleburan adalah 10,5 kJ/mol pada suhu 10,37°C.

Sifat asam sulfat pekat bermacam-macam. Misalnya, ketika asam ini dilarutkan dalam air, sejumlah besar panas (19 kkal/mol) akan dilepaskan karena pembentukan hidrat. Hidrat ini dapat diisolasi dari larutan pada suhu rendah dalam bentuk padat.

Asam sulfat adalah salah satu produk paling dasar dalam industri kimia. Dirancang untuk produksi pupuk mineral (amonium sulfat, superfosfat), berbagai garam dan asam, deterjen dan obat-obatan, serat buatan, pewarna, bahan peledak. Asam sulfat juga digunakan dalam metalurgi (misalnya dekomposisi bijih uranium), untuk pemurnian produk minyak bumi, untuk pengeringan gas, dan sebagainya.

Sifat kimia asam sulfat

Sifat kimia asam sulfat adalah:

1. Interaksi dengan logam:
   • asam encer hanya melarutkan logam-logam yang berada di sebelah kiri hidrogen pada rangkaian tegangan, misalnya H 2 +1 SO 4 + Zn 0 = H 2 O + Zn +2 SO 4;
   • Sifat pengoksidasi asam sulfat sangat bagus. Bila berinteraksi dengan berbagai logam (kecuali Pt, Au), dapat direduksi menjadi H 2 S -2, S +4 O 2 atau S 0, misalnya:
   • 2H 2 +6 JADI 4 + 2Ag 0 = S +4 O 2 + Ag 2 +1 JADI 4 + 2H 2 O;
   • 5H 2 +6 JADI 4 +8Na 0 = H 2 S -2 + 4Na 2 +1 JADI 4 + 4H 2 O;
2. Asam pekat H 2 S +6 O 4 juga bereaksi (bila dipanaskan) dengan beberapa nonlogam sehingga berubah menjadi senyawa belerang dengan bilangan oksidasi lebih rendah, misalnya:
   • 2H 2 S +6 O 4 + C 0 = 2S +4 O 2 + C +4 O 2 + 2H 2 O;
   • 2H 2 S +6 O 4 + S 0 = 3S +4 O 2 + 2H 2 O;
   • 5H 2 S +6 O 4 + 2P 0 = 2H 3 P +5 O 4 + 5S +4 O 2 + 2H 2 O;
3. Dengan oksida basa:
   • H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O;
4. Dengan hidroksida:
   • Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O;
   • 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O;
5. Interaksi dengan garam selama reaksi metabolisme:
   • H 2 SO 4 + BaCl 2 = 2HCl + BaSO 4;

Pembentukan BaSO 4 (endapan putih yang tidak larut dalam asam) digunakan untuk menentukan asam ini dan sulfat larut.

Monohidrat adalah pelarut pengion yang bersifat asam. Sangat baik untuk melarutkan sulfat dari banyak logam di dalamnya, misalnya:

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

Asam pekat merupakan oksidator yang cukup kuat terutama jika dipanaskan, misalnya 2H 2 SO 4 + Cu = SO 2 + CuSO 4 + H 2 O.

Bertindak sebagai oksidator, asam sulfat biasanya direduksi menjadi SO2. Namun dapat direduksi menjadi S bahkan menjadi H 2 S, misalnya H 2 S + H 2 SO 4 = SO 2 + 2H 2 O + S.

Monohidrat hampir tidak mampu menghantarkan arus listrik. Sebaliknya, larutan asam dalam air merupakan konduktor yang baik. Asam sulfat sangat menyerap kelembapan, sehingga digunakan untuk mengeringkan berbagai gas. Sebagai bahan pengering, asam sulfat berfungsi selama tekanan uap air di atas larutannya lebih kecil dari tekanannya di dalam gas yang sedang dikeringkan.

Jika Anda merebus larutan asam sulfat encer, maka air akan dikeluarkan dari dalamnya, dan titik didih akan meningkat menjadi 337 ° C, misalnya, ketika asam sulfat mulai disuling pada konsentrasi 98,3%. Sebaliknya, dari larutan yang lebih pekat, kelebihan sulfur anhidrida akan menguap. Uap asam yang mendidih pada suhu 337°C sebagian terurai menjadi SO 3 dan H 2 O, yang akan tercampur kembali setelah didinginkan. Titik didih yang tinggi dari asam ini cocok untuk digunakan dalam pemisahan asam yang sangat mudah menguap dari garamnya ketika dipanaskan.

Tindakan pencegahan saat bekerja dengan asam

Saat menangani asam sulfat, Anda harus sangat berhati-hati. Jika asam ini mengenai kulit, kulit menjadi putih, kemudian muncul kecoklatan dan kemerahan. Jaringan di sekitarnya membengkak. Jika asam ini mengenai bagian tubuh mana pun, maka harus segera dicuci dengan air, dan area yang terbakar harus dilumasi dengan larutan soda.

Sekarang Anda tahu bahwa asam sulfat, yang sifat-sifatnya telah dipelajari dengan baik, tidak tergantikan dalam berbagai produksi dan ekstraksi mineral.