硫酸性质
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物理性质:
纯净的浓硫酸是一种无色透明的油状粘稠液体,几乎比水重一倍,98%酸的比重为1.83。工业上的硫酸系指SO3与水以任何比例溶合的溶液。如果SO3和水的分子比小与1,就是硫酸的水溶液;分子比大于1,称为发烟硫酸。硫酸浓度的表示方法:硫酸浓度的表示法,是以其中所含H2SO4的重量百分数来表示的。发烟硫酸是以其中所含游离SO3或者以所含总的SO3的百分数来表示的。
1.2.1 温度
硫酸的结晶温度随浓度的不同在一个较大的范围曲折波动,84.48%~93.77%硫酸结晶温
度在8.56℃~-34.86℃之间,94%~100%硫酸结晶温度在-31.9℃~10.371℃之间,84.48%~93.77%硫酸结晶温度随硫酸浓度升高结晶温度降低。94%~100%硫酸结晶温度随硫酸浓度升高而升高,93%酸和98%酸结晶温度分别为-27℃和-0.7℃。
1.2.2 密度
浓度在98.3%以下硫酸水溶液的密度随浓度升高而增大,98.3%时达到最大值,过后则递减。发烟硫酸的密度也随其中SO3含量升高而增大,SO3达62%时为最大值,过此之后则减小。
1.2.3 沸点
浓度小98.3%时,沸点随浓度升高而升高,98.3%时最高(336℃),之后酸浓度上升,
沸点反而下降,100%硫酸沸点为296.2℃。
1.2.4 硫酸表面的蒸汽组成
硫酸溶液上面的总蒸汽压,随着硫酸浓度的增大而降低,且在98.3%时为最低,浓度超过98.3%总蒸汽压随浓度升高而增大。在同样浓度下,硫酸溶液上面的总蒸汽压随温度升高而增大。浓硫酸的平衡水蒸汽压力很低,40℃时92%硫酸液面上的平衡水蒸汽压力小于0.02mmHg,是同一温度下的饱和水蒸汽压力的1/3000。所以浓硫酸广泛用做干燥剂。
硫酸液面的气相中有
H2SO4、SO3、H2O,它们之间存在下列反应:
H2SO4 = SO3+H2O
硫酸蒸汽的分解程度随温度的升高而加大,随压力的上升而降低。在常压、常温下,硫
酸蒸汽的分解实际很少。
1.2.5 硫酸的粘度
硫酸的粘度随其浓度的增大而增大,随温度的升高而降低。
1.2.6 比热
硫酸的比热随浓度的增加而下降,至浓度为100%时最小。而发烟硫酸的比热随浓度的增加略有上升。
1.3产品的化学性质
1.3.1 硫酸的化学组成
硫酸的分子式:H2SO4分子量:98.08
1.3.2硫酸是一种强酸,它的化学性质非常活泼,可与金属直接反应,生成该金属的硫酸盐。所以,它对金属有强烈的腐蚀性。例如:Fe+H2SO4=FeSO4+H2
1.3.3硫酸金属氧化物作用时,生成该金属的硫酸盐。例如:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
1.3.4硫酸与其它酸类的盐作用时,可以制造出其它酸类和硫酸盐。例如:Ca3(PO4)2+3H2SO4=3CaSO4+2H3PO4
1.3.5硫酸与氨作用生成硫酸铵2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
1.3.6能与有机化合物反应,如磺化反应等。
1.4硫酸的用途
1.4.1 硫酸在化学工业上主要用于生产化肥、无机盐、合成纤维、染料等。
1.4.2 在石油工业上用于精制石油产品。
1.4.3 在国防工业上用于制造炸药、毒物、发烟剂等。
1.4.4 在冶金工业上用于冶炼酸洗。
1.4.5 在纺织工业上用于印染和漂白等。
1.4.6 在医药和食品工业上用做原料。