Получение серной кислоты из железного колчедана

Информация для студентов / 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.

Смотрите также

Особенности кинетики реакций на поверхности гетерогенных катализаторов
Рассмотрим подробнее применение закона действия масс для реакций на поверхности. Для описания скорости элементарной стадии используют закон действия поверхностей. Если процесс определяется с ...

Химия сегодня
Химия - наука о веществах, изучающая их состав, строение, свойства, а также превращения веществ, на сопровождающиеся изменением состава атомных ядер. "Широко простирает химия руки с ...

Основы теории и основные понятия процесса хроматографического разделения
Процесс хроматографического разделения очень сложен, тем не менее, его отдельные стадии могут быть смоделированы и представлены в виде уравнений, достаточно точно и верно отражающих реальный ...