濃硫酸有什么限制用途？
作者： 日期：2021-05-25 來源：www.liveharddieyoung.com 關注：777
工業(yè)硫酸是一種無色無味油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質量分數(shù)為98.3％，其密度為1.84g·cm-3，其物 質的量濃度為18.4mol·L-1。硫酸是一種高沸點難揮發(fā)的強酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。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?！?若將濃硫酸中繼續(xù)通入三氧化硫,則會產(chǎn)生"發(fā)煙"現(xiàn)象,這樣超過98.3%的硫酸稱為"發(fā)煙硫酸"吸水性 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。 ⑴就硫酸而言，吸水性是濃硫酸的性質，而不是稀硫酸的性質。 ⑵濃硫酸的吸水作用，指的是濃硫酸分子跟水分子強烈結合，生成一系列穩(wěn)定的水合物，并放出大量 的熱：H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O，故濃硫酸吸水的過程是化學變化的過程，吸水性是濃硫酸的化學性 質。 ⑶濃硫酸不僅能吸收一般的游離態(tài)水（如空氣中的水），而且還能吸收某些結晶水合物（如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O）中的水。
化學性質 ◎1．脫水性 ⑴就硫酸而言，脫水性是濃硫酸的性質，而非稀硫酸的性質，即濃硫酸有脫水性且脫水性很強。 ⑵脫水性是濃硫酸的化學特性，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(shù)的比（2∶1）奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。 ⑶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，被脫水后生成了黑色的炭（碳化）。 濃硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O ◎2．強氧化性 ⑴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SO2 Cu + 2H2SO4(濃) ==== CuSO4 + SO3↑+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(濃) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO3↑ + 6H2O 在上述反應中，硫酸表現(xiàn)出了強氧化性和酸性。 ⑵跟非金屬反應 熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為SO2。在這 類反應中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性。 C + 2H2SO4(濃) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O S + 2H2SO4(濃) ==== 3SO2↑ + 2H2O 2P + 5H2SO4(濃) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O ⑶跟其他還原性物質反應 濃硫酸具有強氧化性，實驗室制取H2S、HBr、HI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(fā)性（高沸點）：制氯化氫、硝酸等（原理：利用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸） 如，用固體氯化鈉與濃硫酸反應制取氯化氫氣體 2NaCl（固）+H2SO4====（濃）Na2SO4+2HCl↑ Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑ 再如，利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣。 ◎4.酸性：制化肥，如氮肥、磷肥等 2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4 Ca3(PO3)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4) ◎5.穩(wěn)定性：濃硫酸與亞硫酸鹽反應 Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
稀硫酸
物理性質無色無嗅透明液體，密度1.84，沸點290 ℃。
化學性質◎可與多數(shù)金屬（比銅活潑）氧化物反應，生成相應的硫酸鹽和水； ◎可與所含酸根離子氧化性比硫酸根離子弱的鹽反應，生成相應的硫酸鹽和弱酸； ◎可與堿反應生成相應的硫酸鹽和水； ◎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； ◎加熱條件下可催化蛋白質、二糖和多糖的水解。
實驗室硫酸制法可以用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 關鍵在于尾氣吸收。
其他硫酸制備工藝 1、氨酸法增濃低濃度二氧化硫氣體生產(chǎn)硫酸方法 2、采用就地再生的硫酸作為催化劑的一體化工藝 3、草酸生產(chǎn)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(chǎn)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、從制備2-羥基-4-甲硫基丁酸(MHA)工藝的含硫副產(chǎn)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(chǎn)裝置 10、二氧化硫源向硫酸的液相轉化方法 11、沸騰爐焙燒硫磺制備硫酸的方法 12、沸騰爐摻燒硫磺生產(chǎn)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(chǎn)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(jié)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(lián)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
工業(yè)硫酸的制作工藝 從工業(yè)廢氣或其他渠道收集SO2，將其氧化為SO3,在用稀硫酸反復吸收得到濃度高于98％的工業(yè)硫酸．
提純工藝可將工業(yè)濃硫酸進行蒸餾，便可得到濃度95％－98％的商品硫酸．固體硫酸 ：是粉末制劑的固體酸類，可以替代工業(yè)硫酸的常規(guī)酸洗工藝，主要用于清除各種鋼鐵、不銹鋼、銅、鋁等金屬零件及其設備表面的銹、氧化皮、水垢、灰垢等污物，特別是鋼鐵熱扎、冷扎過程中生成的高溫難清除氧化皮，清洗效果可以跟硫酸酸洗相媲美，最終使產(chǎn)品表面清潔干凈；清洗過程中沒有煙霧產(chǎn)生，大大改善生產(chǎn)環(huán)境；對金屬的幾乎沒有腐蝕，對操作人員、設備、環(huán)境沒有任何危害。
所需藥品鹽酸，氯化鋇
檢驗方法使用 試劑氯化鋇（BaCl2）和排除干擾試劑鹽酸（HCl）。向待測物溶液滴入幾滴BaCl2溶液和幾滴HNO3（或HCl）溶液，震蕩，如果產(chǎn)生白色沉淀，則它是硫酸。
反應原理
硫酸根離子跟鋇離子能生成不溶于硝酸（或工業(yè)鹽酸）的白色硫酸鋇沉淀。例如：H2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2HClNa2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2NaCl
其他陰離子也有跟鋇離子生成白色沉淀的。例如：Na2CO3+BaCl2====BaCO3↓+2NaClBaCO3外觀為白色沉淀與BaSO4不易區(qū)分，但它能跟鹽酸（HCl）反應而溶解。BaCO3+2HNO3====Ba(NO3)2+CO2↑+H2OBaCO3+2HCl====BaCl2+CO2↑+H2O
總括硫酸是基本化學工業(yè)中重要產(chǎn)品之一。它不僅作為許多化工產(chǎn)品的原料，而且還廣泛地應用于其他的國民經(jīng)濟部門。它的應用范圍日益擴大，需要數(shù)量日益增加。茲將硫酸在國民經(jīng)濟中的作用分述如下。
為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務
用于肥料的生產(chǎn)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(chǎn)都要消耗大量的工業(yè)硫酸。2nh3+h2so4====(nh4)2so4每生產(chǎn)一噸硫酸銨，就要消耗硫酸（折合成100%計算）760kg，每生產(chǎn)一噸過磷酸鈣，就要消耗硫酸360kg。
用于農(nóng)藥的生產(chǎn)許多農(nóng)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(chǎn)都需用硫酸。前者每生產(chǎn)1t，需消耗20%發(fā)煙硫酸1.4t后者每生產(chǎn)1t，需消耗硫酸36kg。為大家所熟悉的滴滴涕，每生產(chǎn)1t需要20%發(fā)煙硫酸1.2t。
為工業(yè)生產(chǎn)服務
用于冶金工業(yè)和金屬加工在冶金工業(yè)部門，特別是有色金屬的生產(chǎn)過程需要使用工業(yè)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(yè)中進行冷軋、冷拔及沖壓加工之前，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(jīng)過用硫酸進行酸洗手續(xù)。在某些金屬機械加工過程中，例如鍍鎳、鍍鉻等金屬制件，也需用硫酸來洗凈表面的銹。在黑色冶金企業(yè)部門里，需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產(chǎn)量的5%～6%，而每噸鋼材的酸洗，約消費98%的硫酸30kg～50kg。
用于石油工業(yè)汽油、潤滑油等石油產(chǎn)品的生產(chǎn)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(yè)所使用的活性白土的制備，也消耗不少硫酸。
用于其他化工生產(chǎn)和其他工業(yè)部門許多化工生產(chǎn)都需要使用工業(yè)硫酸。例如，在濃縮硝酸中，以濃硫酸為脫水劑；氯堿工業(yè)中，以濃硫酸來干燥氯氣、氯化氫氣等；無機鹽工業(yè)中，如冰晶石(na3alf6)、硼砂(na2b4o7·10h2o)、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、硫酸鉛、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。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)；有機酸如草酸[(cooh)2]、醋酸等的制備，也常需要硫酸作原料。此外煉焦化學工業(yè)（用硫酸來同焦爐氣中的氨起作用副產(chǎn)硫酸銨）、電鍍業(yè)、制革業(yè)、顏料工業(yè)、橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)、油漆工業(yè)（有機溶劑的制備）、工業(yè) 和鉛蓄電池制造業(yè)等等，都消耗相當數(shù)量的硫酸。