ሰልፌት አሲድ፡ ፎርሙላ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

በሰው ዘንድ ከታወቁት የመጀመሪያዎቹ የማዕድን አሲዶች አንዱ ሰልፈሪክ ወይም ሰልፌት ነው። እሷ እራሷ ብቻ ሳትሆን ብዙዎቹ ጨዎቿ በግንባታ፣ በሕክምና፣ ለምግብ ኢንዱስትሪ እና ለቴክኒክ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ውለዋል። እስካሁን ድረስ በዚህ ረገድ የተለወጠ ነገር የለም። ሰልፌት አሲድ የያዘው በርካታ ባህሪያት በኬሚካላዊ ውህደት ውስጥ በቀላሉ አስፈላጊ ያደርጉታል። በተጨማሪም, በውስጡ ጨዎችን በዕለት ተዕለት ሕይወት እና ኢንዱስትሪ ውስጥ ማለት ይቻላል በሁሉም ዘርፎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. ስለዚህ, ምን እንደሆነ እና የተገለጡ ንብረቶች ባህሪያት ምን እንደሆኑ በዝርዝር እንመለከታለን.

የተለያዩ ስሞች

ይህ ንጥረ ነገር ብዙ ስሞች ስላለው እንጀምር። ከነሱ መካከል በምክንያታዊ ስያሜ የተፈጠሩ እና በታሪክ የዳበሩ አሉ። ስለዚህ ይህ ግንኙነት የተሰየመው እንደሚከተለው ነው፡-

• ሱልፌት አሲድ፤
• ቪትሪኦል፤
• ሰልፈሪክ አሲድ፤
• oleum።

ምንም እንኳን "ኦሊም" የሚለው ቃል ለዚህ ንጥረ ነገር ተስማሚ ባይሆንም የሰልፈሪክ አሲድ እና ከፍተኛ የሰልፈር ኦክሳይድ ድብልቅ ስለሆነ -SO_3.

ሱልፌት አሲድ፡ ቀመር እና ሞለኪውላዊ መዋቅር

ከኬሚካል ምህጻረ ቃል አንጻር የዚህ አሲድ ቀመር እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡- H₂SO_{4። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው ሞለኪውሉ ሁለት ሃይድሮጂን cations እና አኒዮን የአሲዳማ ቅሪት - ሰልፌት ion ይይዛል፣ እሱም ክፍያ 2+ ነው።}

በዚህ ሁኔታ፣ የሚከተሉት ቦንዶች በሞለኪውል ውስጥ ይሠራሉ፡

• በሰልፈር እና ኦክሲጅን መካከል ያለው ኮቫለንት ዋልታ፤
• ኮቫለንት በሃይድሮጂን እና በአሲድ ቅሪት መካከል ያለው ጠንካራ ዋልታ SO_4።

ሰልፈር፣ 6 ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች ያሉት፣ ከሁለት የኦክስጂን አተሞች ጋር ሁለት ድርብ ቦንድ ይፈጥራል። ከአንድ ባልና ሚስት ጋር - ነጠላ, እና እነዚያ, በተራው, ነጠላ ከሃይድሮጂን ጋር. በውጤቱም, የሞለኪዩል አወቃቀሩ በቂ ጥንካሬ እንዲኖረው ያስችለዋል. በተመሳሳይ ጊዜ, የሃይድሮጂን ካቴሽን በጣም ተንቀሳቃሽ እና በቀላሉ ቅጠሎች ናቸው, ምክንያቱም ሰልፈር እና ኦክሲጅን የበለጠ ኤሌክትሮኔክቲቭ ናቸው. የኤሌክትሮን እፍጋቱን ወደራሳቸው በመጎተት ሃይድሮጂንን በከፊል አወንታዊ ክፍያ ይሰጣሉ ፣ እሱም ሲነጠል ይሞላል። አሲዳማ መፍትሄዎች የሚፈጠሩት በዚህ መንገድ ነው፣ በዚህ ውስጥ ኤች+።

በግቢው ውስጥ ስላሉት ንጥረ ነገሮች ኦክሲዴሽን ከተነጋገርን ሰልፌት አሲድ ቀመሩም H₂SO_{4 ፣ በቀላሉ ለማስላት ያስችሎታል፡- ሃይድሮጂን +1፣ ኦክስጅን -2፣ ሰልፈር +6.}

እንደማንኛውም ሞለኪውል አጠቃላይ ክፍያው ዜሮ ነው።

የግኝት ታሪክ

ሱልፌት አሲድ ከጥንት ጀምሮ በሰዎች ዘንድ ይታወቃል። አልኬሚስቶች እንኳን የተለያዩ ቪትሪኦልን በማጣራት እንዴት ማግኘት እንደሚችሉ ያውቁ ነበር። ጋርበ 9 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ሰዎች ይህን ንጥረ ነገር ተቀብለው ይጠቀሙ ነበር. በኋላ በአውሮፓ አልበርት ማግነስ ከብረት ሰልፌት መበስበስ አሲድ እንዴት ማውጣት እንደሚቻል ተማረ።

ነገር ግን፣ የትኛውም ዘዴ ትርፋማ አልነበረም። ከዚያም ቻምበር እየተባለ የሚጠራው የመዋሃድ ስሪት ታወቀ። ለዚህም, ሰልፈር እና ናይትሬት ተቃጥለዋል, እና የተለቀቁት ትነት በውሃ ተውጠዋል. በዚህ ምክንያት ሰልፌት አሲድ ተፈጠረ።

በኋላም ቢሆን እንግሊዞች ይህን ንጥረ ነገር ለማግኘት በጣም ርካሹን ዘዴ ማግኘት ችለዋል። ፒራይት ለዚህ ጥቅም ላይ ውሏል - FeS_{2፣ ብረት ፒራይቶች። ከኦክሲጅን ጋር ያለው መበስበሱ እና ከዚያ በኋላ ያለው መስተጋብር አሁንም ለሰልፈሪክ አሲድ ውህደት በጣም አስፈላጊ ከሆኑት የኢንዱስትሪ ዘዴዎች ውስጥ አንዱ ነው። እንደነዚህ ያሉ ጥሬ ዕቃዎች ለትላልቅ ምርቶች የበለጠ ዋጋ ያላቸው, ርካሽ እና ከፍተኛ ጥራት ያላቸው ናቸው.}

አካላዊ ንብረቶች

ሰልፌት አሲድን ከሌሎች የሚለዩ ውጫዊ የሆኑትን ጨምሮ በርካታ መለኪያዎች አሉ። አካላዊ ባህሪያቱ በብዙ ነጥቦች ሊገለጽ ይችላል፡

1. ፈሳሽ በመደበኛ ሁኔታዎች።
2. በተከመረበት ሁኔታ ከባድ፣ዘይት፣ለዚህም "ቪትሪኦል" የሚል ስም አግኝቷል።
3. የቁስ እፍጋት - 1.84 ግ/ሴሜ3።
4. ምንም ቀለም ወይም ሽታ የለም።
5. የታወቀ "መዳብ" ጣዕም አለው።
6. በውኃ ውስጥ በደንብ ይሟሟል፣ ያልተገደበ ማለት ይቻላል።
7. Hygroscopic፣ ሁለቱንም ነጻ እና የታሰረ ውሃ ከቲሹዎች ማጥመድ የሚችል።
8. ተለዋዋጭ ያልሆነ።
9. የመፍላት ነጥብ - 296oC.
10. የሚቀልጥ በ10፣ 3oC.

የዚህ ውህድ በጣም አስፈላጊ ባህሪ አንዱ ከፍተኛ መጠን ያለው ሙቀት በሚለቀቅበት ጊዜ የውሃ ማጠጣት ችሎታ ነው። ለዚያም ነው, ከትምህርት ቤት ወንበሮች እንኳን, ህጻናት በምንም መልኩ ውሃ ወደ አሲድ መጨመር እንደማይቻል ያስተምራሉ, ግን በተቃራኒው ብቻ. ከሁሉም በላይ, ውሃ በመጠን መጠኑ ቀላል ነው, ስለዚህ በላዩ ላይ ይከማቻል. በአሲድ ውስጥ በድንገት ከተጨመረ ፣በመሟሟት ምላሽ ምክንያት እንዲህ ዓይነቱ ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል ይለቀቃል እናም ውሃው ይፈስሳል እና ከአደገኛ ንጥረ ነገሮች ቅንጣቶች ጋር መበታተን ይጀምራል። ይህ በእጆች ቆዳ ላይ ከባድ የኬሚካል ቃጠሎን ሊያስከትል ይችላል።

ስለዚህ አሲድ በቀጭን ጅረት ውስጥ በውሃ ውስጥ መፍሰስ አለበት ከዚያም ውህዱ በጣም ይሞቃል ነገር ግን መፍላት አይከሰትም ይህ ማለት ፈሳሹም እንዲሁ ይረጫል ማለት ነው.

የኬሚካል ንብረቶች

ከኬሚስትሪ አንጻር ይህ አሲድ በጣም ጠንካራ ነው, በተለይም የተጠናከረ መፍትሄ ከሆነ. እሱ ዲባሲክ ነው ፣ ስለሆነም በደረጃዎች ይከፋፈላል ፣ ከሃይድሮሰልፌት እና ሰልፌት አኒዮኖች መፈጠር ጋር።

በአጠቃላይ፣ ከተለያዩ ውህዶች ጋር ያለው መስተጋብር ከዚህ የንጥረ ነገሮች ምድብ ባህሪይ ከሁሉም ዋና ዋና ግብረመልሶች ጋር ይዛመዳል። ሰልፌት አሲድ የሚሳተፍባቸውን በርካታ እኩልታዎች ምሳሌዎችን ልንሰጥ እንችላለን። ኬሚካላዊ ባህሪያት ከ: ጋር ባለው መስተጋብር ይገለጣሉ

• ጨው፤
• ብረት ኦክሳይድ እና ሃይድሮክሳይድ፤
• አምፖተሪክ ኦክሳይዶች እና ሃይድሮክሳይዶች፤
• ብረቶች በተከታታይ እስከ ሃይድሮጂን የሚደርሱ ቮልቴጅዎች ውስጥ የቆሙ።

Bበእንደዚህ ዓይነት መስተጋብር ምክንያት በሁሉም ሁኔታዎች ማለት ይቻላል መካከለኛ ጨዎችን የአንድ የተወሰነ አሲድ (ሰልፌት) ወይም አሲዳማ ጨው (ሃይድሮሰልፌት) ይመሰረታሉ።

ልዩ ባህሪ ደግሞ እንደተለመደው እቅድ መሰረት ከብረታቶች ጋር Me +H₂SO₄=MeSO₄ + H_{2↑ የአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር መፍትሄ ብቻ ምላሽ ይሰጣል ማለትም የዲሉቱ አሲድ። የተጠናከረ ወይም ከፍተኛ የሳቹሬትድ (oleum) ከወሰድን የመስተጋብር ምርቶቹ ፍጹም የተለየ ይሆናሉ።}

የሰልፈሪክ አሲድ ልዩ ባህሪያት

እነዚህ የተከማቸ መፍትሄዎችን ከብረታቶች ጋር ያለውን መስተጋብር ያካትታል። ስለዚህ የእንደዚህ አይነት ግብረመልሶችን አጠቃላይ መርህ የሚያንፀባርቅ አንድ የተወሰነ እቅድ አለ፡

1. ብረት የሚሰራ ከሆነ ውጤቱ ሃይድሮጂን ሰልፋይድ፣ ጨው እና ውሃ መፈጠር ነው። ማለትም ሰልፈር ወደ -2. ተቀንሷል።
2. ብረት መካከለኛ እንቅስቃሴ ከሆነ ውጤቱ ሰልፈር ፣ ጨው እና ውሃ ነው። ማለትም የሰልፌት ion ወደ ነፃ ሰልፈር መቀነስ።
3. የዝቅተኛ ምላሽ (ከሃይድሮጂን በኋላ) ብረቶች - ሰልፈር ዳይኦክሳይድ፣ ጨው እና ውሃ። ሰልፈር በኦክሳይድ ሁኔታ +4.

እንዲሁም የሰልፌት አሲድ ልዩ ባህሪያቶች አንዳንድ ብረት ያልሆኑትን ወደ ከፍተኛ የኦክሳይድ ሁኔታቸው ኦክሲዳይዝ ማድረግ እና ከተወሳሰቡ ውህዶች ጋር ምላሽ በመስጠት ወደ ቀላል ንጥረ ነገሮች ኦክሳይድ ማድረግ ነው።

በኢንዱስትሪው ውስጥ የማግኘት ዘዴዎች

ሰልፈሪክ አሲድ ለማምረት የሰልፌት ሂደት ሁለት ዋና ዋና ዓይነቶችን ያካትታል፡

• እውቂያ፤
• ግንብ።

ሁለቱም በጣም የተለመዱ መንገዶች ናቸው።ኢንዱስትሪ በሁሉም የዓለም አገሮች. የመጀመሪያው አማራጭ በብረት ፒራይት ወይም በሰልፈር ፒራይት እንደ ጥሬ እቃ አጠቃቀም ላይ የተመሰረተ ነው - FeS_{2. በአጠቃላይ ሶስት ደረጃዎች አሉ፡}

1. ጥሬ ዕቃዎችን ከሰልፈር ዳይኦክሳይድ መፈጠር እንደ ማቃጠያ ምርት ማጠብ።
2. ይህን ጋዝ በኦክሲጅን በቫናዲየም ካታላይስት በማለፍ ሰልፈሪክ አንዳይድ - SO_3.
3. በመምጠጥ ማማ ውስጥ፣አናይድራይድ በሰልፌት አሲድ ውህድ ውስጥ ከፍተኛ ትኩረትን ያለው መፍትሄ በመፍጠር ይቀልጣል - oleum። በጣም ከባድ ዘይት ወፍራም ፈሳሽ።

ሁለተኛው አማራጭ በተግባር አንድ ነው፣ነገር ግን ናይትሮጂን ኦክሳይዶች እንደ ማነቃቂያነት ያገለግላሉ። እንደ የምርት ጥራት, ወጪ እና የኃይል ፍጆታ, የጥሬ ዕቃዎች ንፅህና, ምርታማነት ከመሳሰሉት መመዘኛዎች አንጻር የመጀመሪያው ዘዴ የበለጠ ቀልጣፋ እና ተቀባይነት ያለው ነው, ስለዚህም ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል.

የላብራቶሪ ውህደት

ለላቦራቶሪ ምርምር ሰልፈሪክ አሲድ በትንሽ መጠን ማግኘት ካስፈለገ የሃይድሮጅን ሰልፋይድ አነስተኛ ገቢር ካላቸው ብረቶች ሰልፌት ጋር የመገናኘት ዘዴው በጣም ተስማሚ ነው።

በእነዚህ ሁኔታዎች የብረታ ብረት ሰልፋይድ መፈጠር ይከሰታል፣ እና ሰልፈሪክ አሲድ እንደ ተረፈ ምርት ይመሰረታል። ለአነስተኛ ጥናቶች, ይህ አማራጭ ተስማሚ ነው, ነገር ግን እንዲህ ዓይነቱ አሲድ በንጽህና አይለይም.

እንዲሁም በቤተ ሙከራ ውስጥ ለሰልፌት መፍትሄዎች ጥራት ያለው ምላሽ ማካሄድ ይችላሉ። ከ ባ²⁺ ion ጀምሮ በጣም የተለመደው ሬጀንት ባሪየም ክሎራይድ ነው።ሰልፌት አኒዮን ወደ ነጭ ዝናብ ይዘንባል - ባራይት ወተት፡ H₂SO₄ + BaCL₂=2HCL + ባሶ_4↓

በጣም የተለመዱ ጨዎች

ሱልፌት አሲድ እና የሚፈጥራቸው ሰልፌቶች ምግብን ጨምሮ በብዙ ኢንዱስትሪዎች እና ቤተሰቦች ውስጥ ጠቃሚ ውህዶች ናቸው። በጣም የተለመዱት የሰልፈሪክ አሲድ ጨዎች፡ ናቸው።

1. ጂፕሰም (አልባስተር፣ ሴሌኒት)። የኬሚካላዊው ስም የውሃ ካልሲየም ሰልፌት ክሪስታል ሃይድሬት ነው. ፎርሙላ፡ CaSO_{4። በግንባታ፣ በመድሃኒት፣ በጥራጥሬ እና በወረቀት፣ ጌጣጌጥ ስራ ላይ ይውላል።}
2. Barite (ከባድ ስፓር)። ባሪየም ሰልፌት. በመፍትሔው ውስጥ, የወተት ማከሚያ ነው. በጠንካራ ቅርጽ - ግልጽ ክሪስታሎች. በኦፕቲካል መሳሪያዎች፣ ኤክስ ሬይ፣ ኢንሱሊንግ ሽፋን ጥቅም ላይ ይውላል።
3. ሚራቢላይት (የግላበር ጨው)። የኬሚካሉ ስም ሶዲየም ሰልፌት ዲካሃይድሬት ነው. ፎርሙላ፡ ና₂SO₄10H_{2ኦ። በመድኃኒት ውስጥ እንደ ማስታገሻነት ጥቅም ላይ ይውላል።}

ተግባራዊ ጠቀሜታ ያላቸው ብዙ የጨው ምሳሌዎች አሉ። ሆኖም፣ ከላይ የተጠቀሱት በጣም የተለመዱ ናቸው።

Sulfate lye

ይህ ንጥረ ነገር በእንጨት ሙቀት ሕክምና ምክንያት የሚፈጠር መፍትሄ ነው, ማለትም ሴሉሎስ. የዚህ ውህድ ዋና ዓላማ በመሠረት ላይ የሰልፌት ሳሙና ማግኘት ነው. የሰልፌት መጠጥ ኬሚካላዊ ቅንብር እንደሚከተለው ነው፡

• lignin፤
• hydroxy acids፤
• monosaccharide;
• phenols፤
• ሪሲን፤
• ተለዋዋጭ እና ፋቲ አሲድ፤
• ሰልፋይድ፣ ክሎራይድ፣ ካርቦኔት እና ሰልፌት የሶዲየም።

የዚህ ንጥረ ነገር ሁለት ዋና ዋና ዓይነቶች አሉ ነጭ እና ጥቁር ሰልፌት አረቄ። ነጩ ወደ ፐልፕ እና ወረቀት ኢንዱስትሪ ይሄዳል፣ ጥቁሩ ደግሞ በኢንዱስትሪው ውስጥ የሰልፌት ሳሙና ለማምረት ያገለግላል።

ዋና መተግበሪያዎች

የሰልፈሪክ አሲድ አመታዊ ምርት በአመት 160 ሚሊየን ቶን ነው። ይህ በጣም ጠቃሚ አሃዝ ነው, እሱም የዚህን ውህድ አስፈላጊነት እና ስርጭትን ያመለክታል. የሰልፌት አሲድ አጠቃቀም አስፈላጊ የሆኑባቸው በርካታ ኢንዱስትሪዎች እና ቦታዎች አሉ፡

1. በባትሪዎች እንደ ኤሌክትሮላይት በተለይም በእርሳስ ውስጥ።
2. የሰልፌት ማዳበሪያ በሚመረትባቸው ፋብሪካዎች። የዚህ አሲድ ብዛቱ በተለይ ለእጽዋት የማዕድን ማዳበሪያዎችን ለማምረት ያገለግላል. ስለዚህ ሰልፈሪክ አሲድ ለማምረት እና ማዳበሪያ ለማምረት ተክሎች ብዙውን ጊዜ ጎን ለጎን ይገነባሉ.
3. በምግብ ኢንዱስትሪው እንደ ኢሙልሲፋየር፣ በኮድ E513 ተጠቁሟል።
4. በበርካታ ኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥ እንደ የውሃ ማፍሰሻ ወኪል፣ ማነቃቂያ። ፈንጂዎች፣ ሙጫዎች፣ ማጽጃ እና ማጽጃዎች፣ ናይሎን፣ ፖሊፕሮፒሊን እና ኤቲሊን፣ ማቅለሚያዎች፣ ኬሚካል ፋይበር፣ ኢስተር እና ሌሎች ውህዶች የሚገኙት በዚህ መንገድ ነው።
5. በማጣሪያዎች ውስጥ ውሃን ለማጣራት እና የተጣራ ውሃ ለመስራት ይጠቅማል።
6. ብርቅዬ ንጥረ ነገሮችን ከማዕድን ለማውጣት እና ለማስኬድ ስራ ላይ ይውላል።

እንዲሁም ብዙ chamoisአሲድ ወደ ላቦራቶሪ ምርምር ይሄዳል፣ እዚያም በአገር ውስጥ ዘዴዎች ይገኛል።