Серная кислота, ее производство

Серный ангидрид

Прочие формы вредного воздействия диоксида серы.

В то время как железо в нейтральной и даже во влажной атмосфере лишь в небольшой мере подвержено коррозии, кислотность присутствующей в атмосфере влаги, поглотившей из воздуха SO2, вызывает усиление коррозии и тем самым чрезвычайно большой материальный ущерб. Такие чувствительные к кислотам материалы, как известняк и бетон, подвергаются быстрому разрушению в атмосфере, содержащей SO2.

Наименование вещества	№ CAS	Предельно-допустимая концентрация максимально разовая (мг/м3)		Класс опасности
Максимально разовая, ПДКмр	Среднесуточная, ПДКсс
Сера диоксид	7446-09-5	0,5	0,05

Отравление диоксидом серы:

Сернистый ангидрид раздражает преимущественно верхние, а при более сильном воздействии также и глубокие дыхательные пути. Очень высокие концентрации выбросов диоксида серы приводят к острому бронхиту, одышке и быстро наступающим расстройством сознания.

• Предельно допустимая максимальная разовая концентрация сернистого газа в атмосферном воздухе составляет 0,5 мг/м³.
• В воздухе рабочей зоны 10 мг/м³.

У рабочих, постоянно вдыхающих выбросы SO₂, наблюдается до известной степени привыкание, и они переносят без видимых признаков раздражения слизистых оболочек концентрацию 0.1 — 0.12 мг/л и даже сравнительно легко выдерживают концентрацию 0.2 мг/л.

Окси́д се́ры (VI) (се́рный ангидри́д, трео́кись се́ры, се́рный га́з) SO₃ — высший оксид серы, тип химической связи: ковалентная полярная химическая связь. В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом. При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO₃. Твёрдый SO₃ существует в α-, β-, γ- и δ-формах, с температурами плавления соответственно 16,8, 32,5, 62,3 и 95 °C и различающихся по форме кристаллов и степени полимеризации SO₃. α-форма SO₃ состоит преимущественно из молекул триме́ра. Другие кристаллические формы серного ангидрида состоят из зигзагообразных цепей: изолированных у β-SO₃, соединенных в плоские сетки у γ-SO₃ или в пространственные структуры у δ-SO₃. При охлаждении из пара сначала образуется бесцветная, похожая на лёд, неустойчивая α-форма, которая постепенно переходит в присутствии влаги в устойчивую β-форму — белые «шёлковистые» кристаллы, похожие на асбест.

.

Динамика производства серной кислоты в мире приведена на рис.

рис. Динамика производства серной кислоты в мире

Из рисунка видно, что объем производства за последние 50 лет увеличился в 4,5 раза.

Соотношение объемов серной кислоты, произведенной различными способами получения приведено на рис.

Рис. Соотношение объемов серной кислоты, произведенной различными способами получения

Рис. Мировые лидеры по производству серной кислоты

Рис. Структура производства серной кислоты в РФ из различного сырья (За последние годы самый неэкологичный способ производства серной кислоты из пирита практически закрыт в 2008 г.)

Основными производителями серной кислоты являются предпри­ятия фосфорных удобрений. Производство серной кислоты основано на использовании самородной серы (Водинское месторождение в Самарской области), серного колчедана (месторождения медно-колчеданных руд на Урале), а также отходящих промышленных сернистых газов чернометаллургических (Нижний Та­гил, Пермь, Первомайск, Челябинск) и медеплавильных производств (Красноуральск, Ревда, Карабаш, Медногорск) в Уральском районе. Кроме того, в качестве сырья применяется сера, получаемая при очи­стке серосодержащего природного газа на газоперерабатывающих ком­плексах (в Оренбурге на Урале, Астрахани в Поволжском районе) и при переработке сернистой нефти на нефтеперерабатывающих заводах (По­волжье и Урал).

Главные районы размещения сернокислотных производство — Уральский, Поволжский, Восточно-Сибирский, Западно-Сибирский, Северо-Кавказский. Производство серной кислоты из-за трудностей, связанных с опасностью ее транспортировки, тяготеет преимуществен­но к местам ее потребления — к заводам фосфорных удобрений и дру­гим химическим производствам, к сырьевым источникам — предприя­тиям черной и цветной металлургии, газо- и нефтепереработки в по­рядке комбинирования и кооперирования с этими производствами

Серная кислота – важнейший продукт химической промышленности. Она находит применение в производстве минеральных удобрений, волокон, пластмасс, красителей, взрывчатых веществ, в металлургии при получении меди, никеля, урана и других металлов. Используется и как осушитель газов. Много серной кислоты идет на очистку нефтепродуктов от вредных примесей. Большое практическое применение из солей серной кислоты имеют различные сульфаты.

1.Медный и железный купоросы (купоросами называют кристаллогидраты сульфатов некоторых металлов (меди, железа, цинка и никеля):

CuSO₄ ∙ 5H₂O, и FeSO₄ ∙ 7H₂O

используются в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений, в производстве красок, для пропитки древесины в качестве антисептического средства.

2. Гипс CaSO₄ ∙ 2H₂O и сульфат кальция CaSO₄ используют в строительстве, медицине и других областях. Из гипса при прокаливании получают алебастр CaSO₄ ∙ 0,5H₂O:

CaSO₄ ∙ 2H₂O = CaSO₄ ∙ 0,5H₂O + 1,5H₂O

Алебастр, смешанный с водой, быстро затвердевает, превращаясь в гипс:
CaSO₄ ∙ 0,5H₂O + 1,5Н₂О = CaSO₄ ∙ 2H₂O

3. Сульфат натрия Na₂SO₄ используется в производстве стекла.

4. Сульфаты калия K₂SO₄ и аммония (NH₄)₂SO₄ применяют как удобрения. 5. Сульфат бария BaSO₄ применяется в производстве бумаги, резины и минеральных красок.

Дата добавления: 2014-01-20