به دست آوردن اسید سولفوریک و کاربردهای آن

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-02 13:53

امروزه اسید سولفوریک عمدتاً به دو روش صنعتی تماسی و نیتروژنی تولید می شود. روش تماسی پیشروتر است و در روسیه بیشتر از روش نیتروژن یعنی روش برج استفاده می شود.

بدست آوردن اسید سولفوریک با سوزاندن مواد خام گوگرددار مانند پیریت های آهن آغاز می شود. در کوره های مخصوص پیریت گازی به اصطلاح برشته به دست می آید که حاوی حدود 9 درصد دی اکسید گوگرد است. این مرحله برای هر دو روش تماسی و نیتروژنی یکسان است.

در مرحله بعد، لازم است انیدرید گوگردی حاصل را به انیدرید سولفوریک اکسید کنید. با این حال، ابتدا باید از تعدادی ناخالصی که در روند بعدی اختلال ایجاد می کند، تمیز شود. گاز برشته در رسوب‌دهنده‌های الکترواستاتیک یا دستگاه‌های سیکلون از گرد و غبار پاک می‌شود و سپس به دستگاهی حاوی توده‌های تماس جامد وارد می‌شود، جایی که دی اکسید گوگرد SO₂ به انیدرید سولفوریک SO اکسید می‌شود.3_.

این واکنش گرمازا برگشت پذیر است - افزایش دما منجر به تجزیه انیدرید سولفوریک تشکیل شده می شود. از طرف دیگر، با کاهش دما، سرعت واکنش مستقیم بسیار پایین است. از همین رودما در دستگاه تماس با تنظیم سرعت عبور مخلوط گاز در 480oC حفظ می شود.

بعلاوه، با روش تماس، اسید سولفوریک زمانی که انیدرید سولفوریک با آب ترکیب می شود تشکیل می شود.

روش نیتروژن با این واقعیت مشخص می شود که دی اکسید گوگرد توسط اکسیدهای نیتروژن اکسید می شود. تولید اسید سولفوریک در این روش با تشکیل اسید سولفوریک توسط برهمکنش دی اکسید گوگرد از گاز برشته با آب آغاز می شود. علاوه بر این، اسید سولفوره به دست آمده توسط اسید نیتریک اکسید می شود که منجر به تشکیل مونوکسید نیتروژن و اسید سولفوریک می شود.

این مخلوط واکنش به یک برج مخصوص وارد می شود. ضمناً با تنظیم جریان گاز، اطمینان حاصل می شود که مخلوط گاز ورودی به برج جذب دارای دی اکسید نیتروژن و مونوکسید به نسبت 1: 1 است که برای به دست آوردن انیدرید نیتروژن لازم است.

در نهایت، برهمکنش اسید سولفوریک و انیدرید نیتروژن NOHSO_{4 - اسید نیتروسیل سولفوریک تولید می کند.}

اسید نیتروسیل سولفوریک حاصل به برج تولید وارد می شود، جایی که با تجزیه با آب، انیدرید نیتروژن آزاد می کند:

2NOHSO₄+ N₂O=N₂O ₃ + 2N₂SO_4،

که اسید گوگردی تشکیل شده در برج را اکسید می کند.

اکسید نیتریک آزاد شده در نتیجه واکنش دوباره به برج اکسید کننده بازگردانده می شود و وارد چرخه جدیدی می شود.

در حال حاضر در روسیه دریافت می شوداسید سولفوریک عمدتاً به روش تماسی تولید می شود. روش نیتروژن به ندرت استفاده می شود.

استفاده از اسید سولفوریک بسیار گسترده و متنوع است.

بیشتر آن صرف تولید الیاف شیمیایی و کودهای معدنی می شود، در تولید دارو و رنگ مورد نیاز است. با کمک اسید سولفوریک، اتیل و سایر الکل ها، مواد شوینده و آفت کش ها به دست می آید.

محلول های آن در نساجی، صنایع غذایی، در فرآیندهای نیتراسیون و برای تولید مواد منفجره استفاده می شود. اسید باتری سولفوریک به عنوان یک الکترولیت برای ریختن به باتری های سرب که به طور گسترده در حمل و نقل استفاده می شود، عمل می کند.