Sieros rūgštis
| Sieros rūgštis | |
|---|---|
 
| |
| Sisteminis (IUPAC) pavadinimas | |
| Sieros rūgštis | |
| Sinonimai | |
| Sulfato rūgštis | |
| Identifikacija | |
| CAS numeris | 7664-93-9 |
| ChemSpider | 1086 |
| UNII | O40UQP6WCF |
| RTECS numeris | WS5600000 |
| EC numeris | 231-639-5 |
| UN numeris | 1830 |
| KEGG | D05963 |
| ChEBI | 26836 |
| InChI | 1S/H2O4S/c1-5(2,3)4/h(H2,1,2,3,4) |
| Cheminė informacija | |
| Cheminė formulė | H2SO4 |
| Molinė masė | 98,079 g/mol |
| SMILES | OS(=O)(=O)O |
| Rūgštingumas (pKa) | −3,0 1,99 |
| Bazingumas (pKb) | |
| Valentingumas | |
| Fizinė informacija | |
| Tankis | 1,84 g/cm³, skystis |
| Išvaizda | Bespalvis, bekvapis, aliejingas skystis |
| Lydymosi t° | 10 °C, 283 K, 50 °F |
| Virimo t° | 290 °C, 563 K, 554 °F |
| Lūžio rodiklis (nD) | |
| Klampumas | 26,7 cP (20 °C) |
| Tirpumas H2O | |
| Šiluminis laidumas | |
| log P | |
| Garavimo slėgis | |
| kH | |
| Kritinis santykinis drėgnumas | |
| Farmakokinetinė informacija | |
| Biotinkamumas | |
| Metabolizmas | |
| Pusamžis | |
| Pavojus | |
| MSDS | |
| ES klasifikacija |  Ėsdinanti (C), Pavojinga aplinkai (N), Toksiška (T), Oksiduojanti (O)
|
| NFPA 704 |
0
3
2
|
| Žybsnio t° | |
| Užsiliepsnojimo t° | nedegi |
| R-frazės | R35 |
| S-frazės | (S1/2), S26, S30, S45 |
| LD50 | 2140 mg/kg (žiurkė) |
| Struktūra | |
| Kristalinė struktūra | |
| Molekulinė forma | |
| Dipolio momentas | |
| Simetrijos grupė | |
| Termochemija | |
| ΔfH |
−814 kJ·mol−1 |
| Giminingi junginiai | |
| Giminingi rūgštys | Druskos rūgštis, Azoto rūgštis, Vandenilio jodidas, Vandenilio bromidas |
| Giminingi junginiai | Vandenilio sulfidas, Sieros dioksidas, Peroksosulfato rūgštis, Sieros trioksidas, Oleumas |
| Giminingos grupės | |
Sieros rūgštis, sulfato rūgštis (IUPAC nomenklatūra) – stipri neorganinė rūgštis, viena iš svarbiausių chemijos pramonėje. Jos cheminė formulė yra H2SO4. Kartais juokais vadinama „chemikų duona“. Tai didžiausiais kiekiais gaminamas cheminis junginys. Jis turi ir plačiausią pritaikymą. Naudojama daugeliui cheminių produktų gaminti. Vien 2001 metais iš viso pagaminta apie 165 milijonai tonų.
Sieros rūgšties formos redaguoti
Sieros rūgštis puikiai tirpsta vandenyje bet kokiu santykiu. Be to, sieros rūgštyje gali tirpti jos anhidridas sieros trioksidas. Tai lemia didžiulę sieros rūgšties formų įvairovę.
Naudojamos koncentracijos yra:
| Masės dalis H2SO4 |
Tankis (kg/L) |
Koncentracija (mol/L) |
Pavadinimas | Pastabos |
|---|---|---|---|---|
| 10% | 1,07 | ~1 | skiesta sieros rūgštis | dažniausiai naudojama laboratorijose (pH 1) |
| 29–32% | 1,25–1,28 | 4,2–5,0 | akumuliatorinė sieros rūgštis | Naudojama švino akumuliatoriuose (pH 0,5) |
| 62–70% | 1,52–1,60 | 9,6–11,5 | angl. chamber acid fertilizer acid |
Naudojama trąšų (superfosfato ir amonio sulfato) gamyboje. (pH ~0,4) |
| 78–80% | 1,70–1,73 | 13,5–14,0 | angl. tower acid Glover acid |
|
| 98% | 1,83 | ~18 | koncentruota sieros rūgštis | (pH ~0,1) Parduodamoje koncentruotoje sieros rūgštyje yra apie 96 % H2SO4, jos tankis 1,84. |
- nuo 40 % iki 60 % oleumas gaunamas koncentruotą rūgštį veikiant su SO3
- 100 % gryna rūgštis – bespalvis sunkus aliejiškas skystis, 10,5 °C temp. virstąs kristalais. Gryna 100 % sieros rūgštis (monohidritas) verda 339 °C temperatūroje.
Savybės redaguoti
Sieros rūgštis labai audringai reaguoja su vandeniu. Todėl reikia atsargiai, pamažu pilti koncentruotą rūgštį į vandenį norint ją atskiesti ir jokiu būdu ne atvirkščiai. Jai tirpstant vandenyje, tirpalas labai smarkiai įkaista.
Reaguoja su silpnų rūgščių druskomis:
Tokios reakcijos gali būti naudingos norint pasigaminti rūgščių. Labai naudinga reakcija tarp koncentruotos sieros rūgšties ir nitrato (su skiesta rūgštimi nevyksta), nes taip galima gauti vertingą azoto rūgštį:
Kaip ir visos rūgštys sieros rūgštis reaguoja su dauguma metalų
Koncentruota sieros rūgštis redaguoti
Sugeria iš oro vandens garus. Ji yra stiprus oksidatorius: šildoma reaguoja su beveik visais metalais (išskyrus Au, Pt ir kitus). Reaguoja su vandeniu, ir susidaro hidratai. Iš organinių medžiagų atima vandenilį ir deguonį vandens pavidalu, jas suanglina.
Gavimas redaguoti
Sieros rūgštis susidaro reaguojant sieros (VI) oksidui su vandeniu. Sieros rūgštį galima gaminti iš sieros ir jos junginių.
Gamybos technologijos principai yra bendri ir yra taikomi gaminant daugelį cheminių medžiagų. Sieros rūgšties gamyklose naudojamos įvairios žaliavos, dažniausiai gaunamos netoliese. Jos naudojamos kompleksiškai. Pvz., sieros (IV) oksidas, susidarantis apdorojant spalvotųjų metalų sulfidines rūdas, arba vandenilio sulfidas, išsiskiriantis koksuojant akmens anglis bei perdirbant gamtines dujas. Taip kombinuojamos įvairios cheminės technologijos. Daugelyje gamyklų sieros (IV) oksidas gaunamas deginant piritą. Pirito degimo reakcija egzoterminė, jai vykstant, temperatūra būna didesnė už optimalią, t. y. 800 C. Šilumos perteklius paimamas ir panaudojamas kitur, pvz., vandens garams gauti. Būtina valyti sieros (IV) oksidą, nes jame esančios priemaišos nuodija katalizatorių, t. y. šis praranda savo katalizines savybes. Priemaišos pašalinamos oksidą perleidžiant per specialų agregatą (cikloną), sudarytą iš dviejų vienas į kitą įmontuotų cilindrų.
Sieros rūgšties gamybos procesas nepertraukiamas: pirito deginimas krosnyje, sieros (IV) oksido ir oro valymas, jų sąveika kontaktiniame aparate, sieros (IV) oksido reakcija absorbcijos bokšte.
Alchemikams sieros rūgštį pavyko gauti X amžiuje, kaitinant kai kuriuos sulfatus. XV amžiuje alchemikai išmoko gauti sieros rūgštį degindami sieros ir salietros mišinį.
Sieros rūgštį Lietuvoje iš elementinės sieros gamina akcinė bendrovė „Lifosa", įsikūrusi Kėdainiuose.
Apsauga redaguoti
Sieros rūgšties gamyklose nuolat tikrinama dujų koncentracija ore. Apsinuodyti galima, kai ore sieros (IV) oksido SO2 koncentracija siekia 0,06 mg/l. Vandenilio sulfido koncentracija turi būti ne didesnė kaip 10 mg/m³. Gamyklos patalpose darbininkai turi dujokaukes. Apsinuodijęs dujomis išnešamas į gryną orą arba jam duodama kvėpuoti prisodrinti deguonies oro ir gerti geriamosios sodos (natrio hidrokarbonato) atskiesto tirpalo. Ant odos patekusią sieros rūgštį reikia greitai nuplauti vandeniu. Po to apiplauti 5 procentų sodos tirpalu ir patepti vazelinu.
Panaudojimas redaguoti
Kadangi gerai sugeria drėgmę, turi oksidacinių savybių, yra nelaki, plačiai naudojama ūkyje. Sieros rūgštis naudojama spalvotųjų retųjų metalų, vaistų, dažų, neorganinių rūgščių, sintetinių pluoštų gamyboje, maisto, trąšų pramonėje, juodųjų metalų ėsdinimui.
Sieros rūgštis sudaro 2 rūšių druskas - normaliąsias (pvz., natrio sulfatas) ir rūgščiąsias (pvz., natrio hidrosulfatas). Sieros rūgšties druskos plačiai naudojamos (medicinoje, veterinarijoje, žemės ūkyje, gamyboje).
Literatūra redaguoti
- Feldmanas Fricas, Guntis Rudzytis. Neorganinė chemija. Vertimas į lietuvių kalbą 1991.