Hva er involvert i å lage svovelsyre?

Prosessen med å lage svovelsyre har blitt diskutert i gamle tekster siden det første århundre e.Kr., med mange varianter av metoder.Hva som er involvert i prosessen, avhenger av formålet med det ferdige produktet.De første flere århundrene med industriell produksjon ble svovel og kaliumnitrat brent sammen og kombinert med damp for å skape en svak svovelsyre.Moderne metoder for industriell svovelsyreproduksjon involverer å kombinere svovel og oksygen med varme, mens du bruker vanadiumoksyd som katalysator.Nesten alle applikasjoner i industriell karakter bruker denne prosessen, kjent som kontaktprosessen, for å lage svovelsyre.

Opprinnelig kjent som olje av vitriol, refererer mange gamle tekster til svovelsyre som et naturlig forekommende mineral.Gjennom århundrene er det utviklet mange metoder for kunstig å lage svovelsyre.Mens hver metode produserer svovelsyre, er konsentrasjonsnivåene forskjellige.De fleste metoder sentrerer rundt oppvarming av svovel eller forskjellige svovelderivater med andre elementer, og kombinerer deretter sluttproduktet med vann.

Basert på en metode fra 1600 -tallet utviklet av en nederlandsk kjemiker, foredlet den engelske oppfinneren John Roebuck den opprinnelige industrielle metoden, kjent som Lead Chamber Process.Ved å bruke svovel og kaliumnitrat, bedre kjent som saltpeter, utviklet Roebuck en metode for å brenne de to mineralene i et blykammer fylt med damp.Selv om den er mindre konsentrert enn moderne svovelsyre, var denne metoden standarden for å lage svovelsyre i store mengder frem til 1800 -tallet.Foredling til prosessen over to århundrer bidro til å rense det endelige produktet og øke konsentrasjonen til 78 prosent.

Økende krav om forskjellige fargestoffer og andre industrielle anvendelser nødvendiggjorde mer konsentrert svovelsyre.Som sådan dukket det opp metoder for å lage svovelsyre i høyere konsentrasjoner under den industrielle revolusjonen.Tørre destillasjonsmetoder tillot jerndisulfid gjennom flere stadier av oppvarming og nedbrytning, for å produsere jernoksyd og svoveltrioksid.Tilsetning av vann til svoveltrioksidet ga en rekke svovelsyrekonsentrasjoner.

Forenklede metoder for å lage svovelsyre er mindre involvert enn industrielle metoder.Barn blir ofte lært hvordan man lager svak svovelsyre i kjemi -eksperimenter.Slike metoder involverer en enkel prosess, omtrent som den originale ledekammerprosessen.I stedet for å bruke et blykammer, bruker disse undervisningstimene ofte en Bunsen -brenner, en kobberendedeksel, noe natriumnitrat, litt svovel og en plastbrusbeholder som reaktor.

Varme brukes til å smelte svovel- og natriumnitrat i kobberendedekselet.Når den er tilstrekkelig brent, plasseres kobberapparatet i en plastbeholder delvis fylt med vann.Over tid fylles beholderen med forskjellige gassbiprodukter, som blir absorbert i vannet for å skape svovelsyre.Typisk tar prosessen noen timer å fullføre, i motsetning til industrielle prosesser som avsluttes raskere på grunn av en mer involvert prosess.