Co wiąże się z wytwarzaniem kwasu siarkowego?

Proces produkcji kwasu siarkowego omówiono w starożytnych tekstach od pierwszego wieku ne, z wieloma wariantami metod.To, co jest zaangażowane w proces, zależy od celu gotowego produktu.Przez pierwsze kilka stuleci produkcji przemysłowej siarka i azotan potasu spalano razem i połączono z pary, aby utworzyć słaby kwas siarkowy.Współczesne metody produkcji kwasu siarkowego przemysłowego obejmują łączenie siarki i tlenu z ciepłem, przy użyciu tlenku wanadu jako katalizatora.Prawie wszystkie zastosowania o klasie przemysłowej wykorzystują ten proces, znany jako proces kontaktowy, do wytwarzania kwasu siarkowego.

Pierwotnie znany jako olej z witriolu, wiele starożytnych tekstów określa kwas siarkowy jako naturalnie występujący minerał.Przez wieki opracowano liczne metody sztucznego produkcji kwasu siarkowego.Podczas gdy każda metoda wytwarza kwas siarkowy, poziomy stężenia różnią się.Większość metod koncentruje się wokół ogrzewania siarki lub różnych pochodnych siarki z innymi pierwiastkami, a następnie łącząc produkt końcowy z wodą.

W oparciu o metodę XVII wieku opracowaną przez holenderskiego chemika, angielski wynalazca John Roebuck udoskonalił oryginalną metodę przemysłową, znaną jako główny proces komnaty.Za pomocą azotanu siarki i potasu, lepiej znanego jako Saltpeter, Roebuck opracował metodę spalania dwóch minerałów w komorze ołowiowej wypełnionej pary.Chociaż mniej skoncentrowany niż współczesny kwas siarkowy, ta metoda była standardem wytwarzania kwasu siarkowego w dużych ilościach do XIX wieku.Udoskonalenia procesu przez dwa wieki pomogły oczyszczyć produkt końcowy i zwiększyć stężenie do 78 procent.

Rosnące zapotrzebowanie na różne barwniki i inne zastosowania przemysłowe wymagało bardziej skoncentrowanego kwasu siarkowego.W związku z tym metody wytwarzania kwasu siarkowego w wyższych stężeniach pojawiły się podczas rewolucji przemysłowej.Metody suchego destylacji pozwoliły disiarczkowi żelaza, przez kilka etapów ogrzewania i rozkładu, wytwarzania tlenku żelaza i trójtlenku siarki.Dodanie wody do trójtlenku siarki spowodowało różnorodne stężenia kwasu siarkowego.

Uproszczone metody tworzenia kwasu siarkowego są mniej zaangażowane niż metody przemysłowe.Dzieci często uczą się, jak wytwarzać słaby kwas siarkowy w eksperymentach klas chemii.Takie metody obejmują prosty proces, podobnie jak oryginalny proces komory ołowiowej.Zamiast używać komory ołowiowej, te lekcje nauczania często używają palnika Bunsena, miedzianej czapki końcowej, trochę azotanu sodu, siarki i plastikowego pojemnika na sodę jako reaktora.

ciepło służy do stopienia siarki i azotanu sodu w miedzianej czapce końcowej.Po wystarczającym spaleniu aparat miedziany jest umieszczany w plastikowym pojemniku częściowo wypełnionym wodą.Z czasem pojemnik wypełnia się różnymi produktami ubocznymi gazu, które są wchłaniane do wody w celu wytworzenia kwasu siarkowego.Zazwyczaj proces ten zajmuje kilka godzin, w przeciwieństwie do procesów przemysłowych, które kończą się szybciej z powodu bardziej zaangażowanego procesu.