Серная кислота и экология биосферы

Информация - Экология

Другие материалы по предмету Экология

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Муниципальное общеобразовательное учреждение

гимназия №26

 

 

 

 

 

Серная кислота

и экология биосферы

Реферат

 

 

 

 

 

 

Выполнила ученица 8-2 класса

Л.Глазунова

 

 

 

 

Челябинск 2004Оглавление

Стр.

  1. Производство серной кислоты3
  2. Свойства серной кислоты4
  3. Применение серной кислоты6
  4. Смог что это такое?7
  5. Диоксид серы7
  6. Круговорот серы в биосфере8
  7. Очистка газов от SO210
  8. Контроль атмосферы в г. Челябинске10
  9. Литература12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Производство серной кислоты

 

Весь процесс можно разбить на три последовательных стадии: получение диоксида серы, окисление его до триоксида и поглощение триоксида серы.

 

Получение диоксида серы

Наиболее распространенным сырьем для получения SO2 является пирит FeS2, который подвергают обжигу:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

Обжиг проводят в специальной печи. В результате обжига пирита получается обжиговый газ, который, кроме диоксида серы, содержит кислород, азот, пары воды и другие примеси. Некоторые из этих примесей вредны для последующих процессов производства кислоты, поэтому обжиговый газ подвергают тщательной очистке от твердых частиц и влаги. Осушение газа проводится концентрированной серной кислотой. Иногда в качестве сырья для получения серной кислоты используют диоксид серы, содержащийся в отходящих газах других производств или полученный сжиганием серы.

 

Получение триоксида серы

Вторая стадия производства серной кислоты окисление диоксида серы кислородом воздуха до триоксида. Окисление проводят при температуре 400 600 градусов по Цельсию в присутствии катализаторов.

 

Поглощение триоксида серы

Полученный оксид серы (VI) поступает в поглотительную башню, стенки которой орошаются концентрированной серной кислотой (массовая доля H2SO4 98%). Поглощение триоксида серы водой неэффективно: образуется туман из мелких капелек серной кислоты, который долго конденсируется.

Конечный продукт производства раствор SO3 в серной кислоте, называемый олеумом. Он может быть разбавлен водой до серной кислоты нужной концентрации.

Рис. 1 Схема производства серной кислоты

1-печь для обжига; 2,3-пылеулавливатели; 4-осушительная башня; 5-контактный аппарат; 6-поглотительная башня.

2.Свойства серной кислоты

Серная кислота представляет собой бесцветную вязкую жидкость, плотность 1,83 г/мл (200С). Температура плавления серной кислоты составляет 10,30С, температура кипения 296,20С.

Химические свойства серной кислоты во многом зависит от ее концентрации. В лабораториях и промышленности применяют разбавленную и концентрированную серную кислоту, хотя это деление условно (четкую границу между ними провести нельзя).

Взаимодействие с металлами

Разбавленная серная кислота взаимодействует с некоторыми металлами, например с железом, цинком, магнием, с выделением водорода:

Fe + H2SО4 = FeSO4 + H2

Некоторые малоактивные металлы, такие как медь, серебро, золото, с разбавленной серной кислотой не реагируют.

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. Она окисляет многие металлы. Продуктами восстановления кислоты обычно является оксид серы (IV), сероводород и сера (H2S и S образуется в реакциях кислоты с активными металлами - магнием, кальцием, натрием, калием и др.). Примеры реакций:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2+ 2H2O

Mg + 2H2SO4 = Mg SO4 + SO2+ 2H2O или

4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 4H2O

Серная кислота высокой концентрации (практически безводная) не взаимодействует с железом в результате пассивации металла. Явление пассивации связанно с образованием на поверхности металла прочной сплошной пленки, состоящей из оксидов или других любых соединений, которая препятствует контакту металла с кислотой. Благодаря пассивации можно перевозить и хранить концентрированную серную кислоту в стальной таре. Концентрированная серная кислота пассивирует также алюминий, никель, хром, титан.

 

Взаимодействие с неметаллами

Концентрированная серная кислота может окислять неметаллы, например:

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O

Окислительные свойства концентрированной серной кислоты могут также проявлятся с некоторыми сложными веществами восстановителями, например:

2KBr + 2H2SO4 = Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O

 

Взаимодействие с основными оксидами и основаниями

Серная кислота проявляет все типичные свойства кислот. Так, она реагирует с основными и амфотерными оксидами и гидроксидами с образованием солей. Как двусоставная кислота H2SO4 образует два типа солей: средние соли сульфаты и кислые соли гидросульфаты. Примеры реакций:

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

сульфат алюминия

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

сульфат калия

KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O

гидросульфат калия

Гидросульфаты образуются, когда кислота берется в избытке. Многие соли серной кислоты выделяются из растворов виде кристаллогидратов, например

Al2 (SO4)318H2O

Na2SO4 10H2O.

Взаимодействие с солями

С некоторыми солями кислота вступает в реакции обмена, например:

CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O

BaCl2+ H2SO4 = ВаSO4 + 2HCl

Последняя реакция является качественной на серную кислоту и ее соли: об их присутствии в растворе судят по образованию белого осадка BaSO4, который практиче

s