Получение серной кислоты из железного колчедана
Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. Проведение окислительно-восстановительных реакций с участием H2SO4 обычно требует нагревания, часто продуктом восстановления является SO2
S
+ H2SO4
=
ЗSО2
+ 2Н2O
С
+ 2H2S04
= 2SO2
+ CO2
+ 2Н2O
При работе с серной кислотой следует соблюдать особую предосторожность: попадание ее на кожу приводит к тяжелым ожогам. При приготовлении раствора серной кислоты ее осторожно при постоянном перемешивании приливают тонкой струёй в воду, а не наоборот. Образование гидратов обуславливает сильное водоотнимающее действие H2SO4 .Концентрированная серная кислота обугливает органические вещества .Серная кислота при нагревании реагирует почти со всеми металлами (исключая Au, Pt, Ru , Rh , Os, Ir )
Cu+
2H2S04
=
CuS04
+ SO2
+ 2H20
При взаимодействии с более активными металлами например, с цинком продуктами взаимодействия могут быть SO, S, Н2S Холодная концентрированная серная кислота ассивирует железо, поэтому ее перевозят в железной таре.
Разбавленная серная кислота обладает химическими свойствами, характерными для всех кислот: взаимодействует с основаниями, с основными и амфотерными оксидами, с солями.
При взаимодействии разбавленной серной кислоты
металлами, стоящими в ряду стандартных электродных потенциалов левее водорода, образуются соли серной кислоты (сульфаты) и выделяется водород, например:
Zn
+ H2S04
= ZnS04
+ Н2
Получение
Сырьем для получения оксида серы (IV) в нашей стране в основном является серный колчедан FeS2 (пирит). Образующийся при обжиге колчедана оксид железа (III) может быть использован для получения железа.
Для увеличения скорости реакции процесс обжига проводят с измельченным пиритом при высокой температуре, зависящей от природы, состава колчедана и от конструкции печи.
4FeS2
+11O2
-> 2Fe2О3
+ 8SO2
При температурах 850-1000°С материал в печи начинает спекаться. Высокую интенсивность обжига обеспечивают печи со взвешенным (кипящем слоем). Они представляют собой цилиндрическую камеру, в нижней части которой укреплена газораспределительная решетка, на которую непрерывно подается сверху обжигаемый материал. Снизу под решетку подается воздух со скоростью, обеспечивающей переход частиц пирита во взвешенное состояние без уноса его из печи.
Поскольку реакция обжига пирита является экзотермической, то температура может подниматься выше 800°С, потому избыточную теплоту надо отводить, ее можно использовать для получения пара.
Вторую стадию производства серной кислоты — окисление SO2 в SOз — проводят контактным или нитрозным методами.
Примерно 80% мирового производства серной кислоты осуществляется контактным способом. Этот способ известен с 1900 г.
Список литературы:
1.Экзаменационные вопросы и ответы по химии 9 – 11.
Издательство АСТпресс
2.Справочник школьника химия.
Филологическое общество «СЛОВО».
1