硫酸

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硫酸化學式為H2SO4。是一種無色無味油狀液體,是一種高沸點難揮發強酸,易溶於水,能以任意比與水混溶。硫酸是基本化學工業中重要產品之一。它不僅作為許多化工產品的原料,而且還廣泛地應用於其他的國民經濟部門。硫酸是化學六大無機強酸(硫酸、硝酸(HNO3)、鹽酸(HCl,學名氫氯酸)、氫溴酸(HBr)、氫碘酸(HI)、高氯酸(HClO4)之一,也是所有酸中最常見的強酸之一。

簡介

管制信息

  硫酸(腐蝕)(易制毒-3)(易制爆)   該品根據《危險化學品安全管理條例》、《易制毒化學品管理條例》受公安部門管制。[1]

CAS號

  7664-93-9[1]

物理性質

1.理化常數

  EINECS號:231-639-5   危規號:81007   性狀:無色無味澄清粘稠油狀液體。   成分/組成:濃硫酸98.0%(濃)<70%(稀)   密度:98%的濃硫酸1.84g/mL   摩爾質量:98g/mol   物質的量濃度:98%的濃硫酸18.4mol/L   相對密度:1.84。   沸點:338℃   溶解性:與水和乙醇混溶   凝固點:無水酸在10℃,98%硫酸在3℃時凝固。   中心原子雜化方式:sp3[2]

2.溶解放熱

  濃硫酸溶解時放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時應該「酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪。」若將水倒入濃硫酸中,溫度將達到173℃,導致酸液飛濺,造成安全隱患。   硫酸是一種無色黏稠油狀液體,是一種高沸點難揮發的強酸,易溶於水,能以任意比與水混溶。[2]

3.共沸混合

  (熔點:10℃)   沸點:290℃(100%酸),沸點:338℃(98.3%酸)   但是100%的硫酸並不是最穩定的,沸騰時會分解一部分,變為98.3%的濃硫酸,成為338℃(硫酸水溶液的)共沸混合物。加熱濃縮硫酸也只能最高達到98.3%的濃度。[2]

4.吸水性

  它是良好的乾燥劑。用以乾燥酸性和中性氣體,如CO₂,H₂,N₂,NO₂,HCl,SO₂等,不能幹燥鹼性氣體,如NH3,以及常溫下具有還原性的氣體,如H2S。   吸水是物理變化過程   吸水性與脫水性有很大的不同:吸收原來就有遊離態的水分子,水分子不能被束縛。   將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其質量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,這是因為濃硫酸具有吸水性。[2]

濃硫酸化學性質

1.脫水性

  脫水指濃硫酸脫去非遊離態水分子或脫去有機物中氫氧元素的過程。   (1)脫水性簡介   就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質,而非稀硫酸的性質,濃硫酸有脫水性且脫水性很強。(按水的組成比脫去)   (2)可被脫水的物質   物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程,反應時,濃硫酸按水分子中氫氧原子數的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子或脫去非遊離態的結晶水,如五水合硫酸銅(CuSO4·5H2O)。   (3)炭化   可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質中的有機物,被脫水後生成了黑色的炭。   C12H22O11=濃硫酸=12C+11H2O C+2H2SO4(濃)==CO2↑+2SO2↑+2H2O   (4)黑麵包反應   在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,水加適量,攪拌均勻。然後再加入15mL質量分數為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現象。可以看到蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏鬆多孔的海綿狀的炭,還會聞到刺激性氣味氣體。   C12H22O11=濃硫酸=12C+11H2O C+2H2SO4(濃)==CO2↑+2SO2↑+2H2O   (5)絡合反應   將SO3通入濃H2SO4中,則會有「發煙」現象。   H2SO4+SO3=H2S2O7(亦寫為H2O·SO3·SO3)[2]

2.強氧化

  (1)跟金屬反應   ①常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。   ②加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成氧化硫。   Cu+2H2SO4(濃)=加熱=CuSO4+SO2↑+2H2O   2Fe+6H2SO4(濃)=加熱=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O   在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。   (2)非金屬反應   熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為二氧化硫。在這類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。   C+2H2SO4(濃)=加熱=CO2↑+2SO2↑+2H2O   S+2H2SO4 (濃)=加熱=3SO2↑+2H2O   2P+5H2SO4 (濃)=加熱=2H3PO4+5SO2↑+2H2O   (3)跟其他還原性物質反應   濃硫酸具有強氧化性,實驗室制取硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體不能選用濃硫酸。   H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O   2HBr+H2SO4(濃)=Br2↑+SO2↑+2H2O   2HI+H2SO4(濃)=I2↓+SO2↑+2H2O

3.難揮發性

  制氯化氫、硝酸等(原理:高沸點酸制低沸點酸)如,用固體氯化鈉與濃硫酸反應制取氯化氫氣體   NaCl(固)+H2SO4 (濃)=NaHSO4+HCl↑(常溫)   2NaCl(固)+ H2SO4 (濃)=加熱=Na2SO4+2HCl↑(加熱)   再如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣體。   酸性:制化肥,如氮肥磷肥等   2NH3+ H2SO4 =(NH4)2SO4   Ca3(PO4)2+2 H2SO4 =2CaSO4+Ca(H2PO4)2   穩定性:濃硫酸與亞硫酸鹽反應   Na2SO3+ H2SO4 =Na2SO4+H2O+SO2↑[3]

4.強酸性

  純硫酸是無色油狀液體,10.4°C時凝固。加熱純硫酸時,沸點290°C,並分解放出部分三氧化硫直至酸的濃度降到98.3%為止,這時硫酸為恆沸溶液,沸點338°C。無水硫酸體現酸性是給出質子的能力,純硫酸仍然具有很強的酸性,98%硫酸與純硫酸的酸性基本上沒有差別,而溶解三氧化硫的發煙硫酸就是一種超酸體系了,酸性強於純硫酸。   但是廣泛存在一種誤區——稀硫酸的酸性強於濃硫酸,這種想法是錯誤的。的確,稀硫酸第一步電離完全,產生大量的水合離子H3O;但是濃硫酸和水一樣,自身自偶電離會產生一部分硫酸合氫離子H3SO4,正是這一部分硫酸合質子,就導致純硫酸具有非常強的酸性,雖然少,但是酸性卻要比水合質子強得多,所以純硫酸的哈米特酸度函數高達-12.0。   純硫酸是無色、粘稠,導電性能極高的油狀液體,並不易揮發,但是加熱沸騰前會產生大量的白霧狀硫酸酸霧。純硫酸是一種非常極性的液體,其介電係數大約為100。因為它分子與分子之間能夠互相質子化對方,造成它極高的導電性,這是由於它發生自偶電離生成的兩種離子所致,這個過程被稱為質子自遷移。這種反應機理是和純磷酸以及純氫氟酸所同出一轍的。但純硫酸達成這種反應平衡所需要的時間則比以上兩者快得多,差不多是即時性的。   2H2SO4==H3SO4++HSO4- Kap(25°C)=[H3SO4+][HSO4-]=2.7×10^-4   在硫酸溶劑體系中,(H3SO4+)經常起酸的作用,能質子化很多物質產生離子型化合物:NaCl+ H2SO4→NaHSO4+HCl【不加熱都能很快反應】   KNO3+ H2SO4→(K+)+(HSO4-)+HNO3   HNO3+ H2SO4→(NO2+)+(H3O+)+2(HSO4-)   CH3COOH+ H2SO4→〔CH3C(OH)2+〕+(HSO4-)   HSO3F+ H2SO4→(H3SO4+)+(SO3F-)【氟磺酸酸性更強】   上述與HNO3的反應所產生的(NO2+),有助於芳香烴硝化反應[3]

稀硫酸化學性質

化學性質

  1.可與多數金屬(比銅活潑)和絕大多數金屬氧化物反應,生成相應的硫酸鹽和水   2.可與所含酸根離子對應酸酸性比硫酸根離子弱的鹽反應,生成相應的硫酸鹽和弱酸   3.可與鹼反應生成相應的硫酸鹽和水   4.可與氫前金屬在一定條件下反應,生成相應的硫酸鹽和氫氣   5.加熱條件下可催化蛋白質、二糖和多糖水解[3]   6.能與指示劑作用,使紫色石蕊試液變紅,使無色酚酞試液不變色   (1)跟金屬反應   ①常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。   ②加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成二氧化硫Cu+2H2SO4(濃)=加熱=CuSO4+SO2↑+2H2O   2Fe+6H2SO4(濃)=加熱=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。   (2)非金屬反應   熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為二氧化硫。在這類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。   C+2H2SO4(濃)=加熱=CO2↑+2SO2↑+2H2O   S+2H2SO4 (濃)=加熱=3SO2↑+2H2O   2P+5H2SO4 (濃)=加熱=2H3PO4+5SO2↑+2H2O   (3)跟其他還原性物質反應   濃硫酸具有強氧化性,實驗室制取硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體不能選用濃硫酸。   H2S+H2SO4(稀)=S↓+SO2↑+2H2O   2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O   2HI+H2SO4(稀)=I2↓+SO2↑+2H2O。

常見誤區

  稀硫酸在中學階段,一般當成H2SO4=2H+ + SO4 2-,兩次完全電離,其實不是這樣的。   根據硫酸酸度係數   pKa1:-3.00   pka2:1.99   其二級電離不夠充分pka2:1.99,在稀硫酸中HSO4=可逆=H+ +SO4 2-   並未完全電離,1mol/L的硫酸一級電離完全,二級電離大概電離10%左右,也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1Mol/L時,硫酸氫根也只電離了30%左右。[3]

稀硫酸的檢驗

  【所需藥品】經過鹽酸酸化的氯化鋇溶液,鎂粉   【檢驗方法】使用經過鹽酸(HCl)酸化的的氯化鋇(BaCl2)。向待測物溶液滴入幾滴經過鹽酸酸化的氯化鋇溶液震蕩,如果產生白色沉澱;向溶液中加入鎂粉後生成可燃性氣體,則待測溶液中含有硫酸。 [3]

作用與用途

工業用途

  冶金及石油工業   用於冶金工業和金屬加工在冶金工業部門,特別是有色金屬的生產過程需要使用硫酸。例如用電解法精煉銅、鋅、鎘、鎳時,電解液就需要使用硫酸,某些貴金屬的精煉,也需要硫酸來溶解去夾雜的其他金屬。在鋼鐵工業中進行冷軋、冷拔及衝壓加工之前,都必須用硫酸清除鋼鐵表面的氧化鐵。在軋制薄板、冷拔無縫鋼管和其他質量要求較高的鋼材,都必須每軋一次用硫酸洗滌一次。另外,有縫鋼管、薄鐵皮、鐵絲等在進行鍍鋅之前,都要經過用硫酸進行酸洗手續。在某些金屬機械加工過程中,例如鍍鎳、鍍鉻等金屬製件,也需用硫酸來洗凈表面的銹。在黑色冶金企業部門裡,需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產量的5%~6%,而每噸鋼材的酸洗,約消費98%的硫酸30kg~50kg。    用於石油工業汽油、潤滑油等石油產品的生產過程中,都需要濃硫酸精煉,以除去其中的含硫化合物和不飽和碳氫化合物。每噸原油精煉需要硫酸約24kg,每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。石油工業所使用的活性白土的製備,也消耗不少硫酸。   在濃縮硝酸中,以濃硫酸為脫水劑;氯鹼工業中,以濃硫酸來乾燥氯氣、氯化氫氣等;無機鹽工業中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三鈉(Na3PO4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、硫酸鉛(PbSO4)、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的製備都要用硫酸。許多無機酸如磷酸、硼酸鉻酸(H2CrO4,有時也指CrO3)、氫氟酸、氯磺酸(ClSO3H);有機酸草酸[(COOH)2]、醋酸(CH3COOH)等的製備,也常需要硫酸作原料。此外煉焦化學工業(用硫酸來同焦爐氣中的氨起作用副產硫酸銨)、電鍍業、製革業、顏料工業、橡膠工業、造紙工業、油漆工業(有機溶劑的製備)、工業炸藥和鉛蓄電池製造業等等,都消耗相當數量的硫酸。[4]   解決人民衣食住行的作用   用於化學纖維的生產為人民所熟悉的粘膠絲,它需要使用硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉的混合液作為粘膠抽絲的凝固浴。每生產1t粘膠纖維,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生產1t維尼龍短纖維,就要消耗98%硫酸230kg,每生產1t卡普綸單體,需要用1.6t20%發煙硫酸。此外,在尼龍、醋酸纖維聚丙烯腈纖維等化學纖維生產中,也使用相當數量的硫酸。    用於化學纖維以外的高分子化合物生產塑料等高分子化合物,在國民經濟中越來越佔有重要的地位。每生產1t環氧樹脂,需用硫酸2.68t,號稱「塑料王」的聚四氟乙烯,每生產1t,需用硫酸1.32t;有機硅樹膠、硅油丁苯橡膠及丁腈橡膠等的生產,也都要使用硫酸。    用於染料工業幾乎沒有一種染料(或其中間體)的製備不需使用硫酸。偶氮染料中間體的製備需要進行磺化反應,苯胺染料中間體的製備需要進行硝化反應,兩者都需使用大量濃硫酸或發煙硫酸。所以有些染料廠就設有硫酸車間,以配合需要。    用於日用品的生產生產合成洗滌劑需要用發煙硫酸和濃硫酸。塑料的增塑劑(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、賽璐珞製品所需的原料硝化棉,都需要硫酸來製備。玻璃紙、羊皮紙的製造,也需要使用硫酸。此外,紡織印染工業、搪瓷工業、小五金工業、肥皂工業、人造香料工業等生產部門,也都需要使用硫酸。    用於製藥工業磺胺藥物的製備過程中的磺化反應,強力殺菌劑呋喃西林的製備過程中的硝化反應,都需用硫酸。此外,許多抗生素的製備,常用藥物如阿斯匹林咖啡因維生素b(2)b12及維生素c、某些激素異煙肼紅汞糖精等的製備,無不需用硫酸。[4]   鞏固國防的作用   某些國家硫酸工業的發展,曾經是和軍用炸藥的生產緊密連結在一起的。無論軍用炸藥(發XX葯、爆炸藥)或工業炸藥,大都是以硝基化物或硝酸酯為其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(tnt)、硝化甘油苦味酸等。雖然這些化合物的製備是依靠硝酸,但同時必須使用濃硫酸或發煙硫酸。[4]   原子能工業及火箭技術的作用   原子反應堆用的核燃料的生產,反應堆用的鈦、鋁等合金材料的製備,以及用於製造火箭、超聲速噴氣飛機和人造衛星的材料的鈦合金,都和硫酸有直接或間接的關係。從硼砂製備硼烷的過程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一種高能燃料。硼烷又用做製備硼氫化鈾用來分離鈾235的一種原料。 由此可見,硫酸與國防工業和尖端科學技術都有著密切的關係。[4]

農業用途

  土壤改良   在農業生產中,越來越多地採用硫酸改良高pH值的石灰質土壤。過去20年來,尿素-硫酸肥料的產量大幅度提高並在美國西部諸州的土壤中廣泛施用。將硫酸注入牛奶場湖泊,改變湖水pH值,可解決圈養牲畜過程產生的若干空氣和水質問題,將硫酸施入農用土壤和水中,其主要作用是溶解鈣、鎂的碳酸鹽碳酸氫鹽。這些鈣、鎂鹽然後取代可交換的鈉鹽,鈉鹽隨後用水浸洗除去。當碳酸鹽和碳酸氫鹽被分解后,硫酸與更惰性的物質反應,釋放出磷、鐵等植物養分。簡單地降低土壤的pH值可引起許多元素溶解度的變化,提高它們對植物的效力。在高pH值的石灰質土壤上施用硫酸,可使植物更加健壯,收成增加。   化肥生產   用於肥料的生產硫酸銨(俗稱硫銨或肥田粉)和過磷酸鈣(俗稱過磷酸石灰或普鈣)這兩種化肥的生產都要消耗大量的硫酸。   2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4   每生產一噸硫酸銨,就要消耗硫酸(摺合成100%計算)760kg,每生產一噸過磷酸鈣,就要消耗硫酸360kg。   用於農藥的生產許多農藥都要以硫酸為原料如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑,硫酸鉈可作殺鼠劑,硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。最普通的殺蟲劑,如1059乳劑(45%)和1605乳劑(45%)的生產都需用硫酸。前者每生產1t,需消耗20%發煙硫酸1.4t後者每生產1t,需消耗硫酸36kg。為大家所熟悉的滴滴涕,每生產1t需要20%發煙硫酸1.2t。[4]

使用注意事項

急救措施

  皮膚接觸:大量硫酸與皮膚接觸需要先用干布吸去,不能用力按、擦,否則會擦掉皮膚;少量硫酸接觸無需用干布。然後用大量冷水沖洗,再用3%-5%碳酸氫鈉溶液沖洗。用大量冷水沖洗剩餘液體,最後再用NaHCO3溶液塗于患處,最後用0.01%的蘇打水(或稀氨水)浸泡。就醫。   眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。   吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。   食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。[5]

消防措施

  危險特性:遇水大量放熱,可發生沸濺。與易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纖維素等)接觸會發生劇烈反應,甚至引起燃燒。遇電石、高氯酸鹽、雷酸鹽、硝酸鹽、苦味酸鹽、金屬粉末等猛烈反應,發生爆炸或燃燒。有強烈的腐蝕性和吸水性。   有害燃燒產物:二氧化硫。   滅火方法:消防人員必須穿全身耐酸鹼消防服。   滅火劑:乾粉、二氧化碳、砂土。避免水流衝擊物品,以免遇水會放出大量熱量發生噴濺而灼傷皮膚。[5]

泄漏應急處理

  應急處理:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸鹼工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用砂土、乾燥石灰或蘇打灰混合。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。[5]

危險性概述

  健康危害:對皮膚、粘膜組織有強烈的刺激和腐蝕作用。蒸氣或霧可引起結膜炎、結膜水腫角膜混濁,以致失明;引起呼吸道刺激,重者發生呼吸困難和肺水腫;高濃度引起喉痙攣聲門水腫窒息死亡。口服后引起消化道燒傷以致潰瘍形成;嚴重者可能有胃穿孔腹膜炎腎損害休克等。皮膚灼傷輕者出現紅斑、重者形成潰瘍,愈后癍痕收縮影響功能。濺入眼內可造成灼傷,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影響:牙齒酸蝕症、慢性支氣管炎肺氣腫和肺硬化。   環境危害:對環境有危害,對水體和土壤可造成污染。   燃爆危險:本品助燃,具強腐蝕性、強刺激性,可致人體灼傷。   侵入途徑:吸入、食入。   健康危害:對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用。對眼睛可引起結膜炎、水腫、角膜混濁,以致失明;引起呼吸道刺激癥狀,重者發生呼吸困難和肺水腫;高濃度引起喉痙攣或聲門水腫而死亡。口服后引起消化道的燒傷以至潰瘍形成。嚴重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痙攣和聲門水腫、腎損害、休克等。慢性影響有牙齒酸蝕症、慢性支氣管炎、肺氣腫和肺硬化。   毒性:屬中等毒性。   急性毒性:LD502140mg/kg(大鼠經口);LC50510mg/m3,2小時(大鼠吸入);320mg/m3,2小時(小鼠吸入)   危險特性:與易燃物(如苯)和有機物(如糖、纖維素等)接觸會發生劇烈反應,甚至引起燃燒。能與一些活性金屬粉末發生反應,放出氫氣。遇水大量放熱,可發生沸濺。具有強腐蝕性。   燃燒(分解)產物:氧化硫。[5]

操作處置

  密閉操作,注意通風。操作盡可能機械化、自動化。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩),穿橡膠耐酸鹼服,戴橡膠耐酸鹼手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與還原劑、鹼類、鹼金屬接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或製備溶液時,應把酸加入水中,避免沸騰和飛濺。[5]

儲存注意事項

  儲存于陰涼、通風的庫房。庫溫不超過35℃,相對濕度不超過85%。保持容器密封。應與易(可)燃物、還原劑、鹼類、鹼金屬、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。[5]

廢棄處置

  廢棄處置方法:緩慢加入鹼液-石灰水中,並不斷攪拌,反應停止后,用大量水沖入廢水系統。[5]

製備

一般製法

  實驗室製法   1.可以用FeSO4.7H2O加強熱,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理論可得29.5%的H2SO4。關鍵在於尾氣吸收。   2.可將二氧化硫氣體通入雙氧水制取硫酸,此法占率較低。   自然製法   酸雨能產生硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)與大氣中的水反應,生成亞硫酸(H2SO3),亞硫酸又與大氣中的氧氣反應,生成硫酸(H2SO4),落到地面   [3]   其他硫酸製備工藝   (1)氨酸法增濃低濃度二氧化硫氣體生產硫酸方法   (2)採用就地再生的硫酸作為催化劑的一體化工藝   (3)草酸生產中含硫酸廢液的回收利用   (4)從芳族化合物混酸硝化得到廢硫酸的純化與濃縮工藝   (5)從氧化鈦生產過程中排出的廢硫酸溶液的再生方法   (6)從稀硫酸中分離有機磷化合物和其它雜質的方法   (7)從製備2-羥基-4-甲硫基丁酸(MHA)工藝的含硫副產物中回收硫酸的方法   (8)催化氧化回收含有機物廢硫酸的方法   (9)電瓶用硫酸生產裝置   (10)二氧化硫源向硫酸的液相轉化方法   (11)沸騰爐焙燒硫磺製備硫酸的方法   (12)沸騰爐摻燒硫磺生產裝置中稀酸的回收利用   (13)高濃二氧化硫氣三轉三吸硫酸生產方法   (14)高溫濃硫酸液下泵耐磨軸套   (15)高效陽極保護管殼式濃硫酸冷卻器   (16)節能精煉硫酸爐裝置   (17)精苯再生酸焚燒制取硫酸的方法   (18)利用廢硫酸再生液的方法和裝置   (19)利用含硫化氫的酸性氣體與硫磺聯合制取高濃度硫酸   (20)利用含硫化氫的酸性氣體制取高濃度硫酸[6]   (21)過氧化氫加二氧化硫

工業製法

  通用方法   生產硫酸的原料有硫黃、硫鐵礦、有色金屬冶煉煙氣、石膏、硫化氫、二氧化硫和廢硫酸等。硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣是三種主要原料。   1.制取二氧化硫(沸騰爐)   燃燒硫或高溫處理黃鐵礦,制取二氧化硫S+O2=點燃=SO2   4FeS2+11O2=高溫=8SO2+2Fe2O3   2.接觸氧化為三氧化硫(接觸室)   2SO2+O2=五氧化二釩催化並加熱=2SO3(可逆反應)   3.用98.3%硫酸吸收   SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸)   4.加水   H2S2O7+H2O=2H2SO4   5.提純   可將工業濃硫酸進行蒸餾,便可得到濃度95%-98%的商品硫酸。[6]   二水法磷酸反應后,利用磷石膏,工業循環利用,使用二水法制硫酸。[6]

歷史

  據我國科學家考證,在公元650~683年(唐高宗時),煉丹家孤剛子在其所著《黃帝九鼎神丹經訣》卷九中就記載著「煉石膽取精華法」,即乾餾石膽(膽礬)而獲得硫酸。若用化學方程式表示則為:CuSO4·5H2O=加熱=CuSO4+5H2O   CuSO4==高溫==CuO+SO3↑   SO3+H2O=H2SO4   這一發現比西方早五六百年。   孤剛子不僅用這種硫酸分解過金礦,而且還發現了硫酸參與的許多驚奇的變化,如他知道稀硫酸對銅不能腐蝕的性質。   8世紀阿拉伯煉金家賈比爾發現,將硝石綠礬一起蒸餾,所得氣體溶於水得硫酸。後來人們還發現某些礦泉中有濃厚的硫磺味道,可治療皮膚病,這是因為河水長期接觸硫鐵礦(FeS2)等,被緩慢氧化成微量H2SO4,使河水味道發酸。這個變化可表示為:   2FeS2+7O2+2H2O==2H2SO4+2FeSO4至於用硫磺燃燒(通過鉛室法)制硫酸,則是17世紀以後的事,而用接觸法制硫酸則更是19世紀以後才出現的。[7]