Visoka tehni
č
ka škola strukovnih studija u Zrenjaninu
OSNOVE HEMIJSKE SINTEZE
TEMA:
TEHNOLOGIJA SUMPORNE
KISELINE
Mentor: spec.Jelena
Đ
eri
ć
Autor: Gorana Miljuš 53/11-H
OSOBINE SUMPORNE KISELINE
Sumporna kiselina je uljasta te
č
nost bez boje i mirisa,veoma otrovna. Sa vodom se meša u svim
odnosima uz osloba
đ
anje velike koli
č
ine toplotne energije.
Azeotropska smeša kiseline i vode sadrži 98,3% H
2
SO
4
i 1,7% H
2
O. Klju
č
a na 338
o
C i gustina
takve kiseline iznosi 1,843g/cm
3
. Na temperaturi od 450
o
C se potpuno razlaže na SO
3
i H
2
O.
Veoma je higroskopna i u dodiru sa organskim materijama dehidratiše ih. U dodiru sa kožom
stvara opekotine. Spada u najja
č
a oksidaciona sredstva. Jedna je od najja
č
ih organskih kiselina.
Disosuje u dva stepena,te gradi dve vrste soli:
Hidrogensulfate i
Sulfate.
Metale sa negativnim redoks potencijalom razara uz osloba
đ
anje vodonika. Bakar, živu ili srebro
razara uz osloba
đ
anje SO
2
. Liveno gvož
đ
e pasivizuje, zato se koncentrovana kiselina
č
uva u
gvozdenim rezervoarima.
ZNA
Č
AJ I UPOTREBA SUMPORNE KISELINE
Sumporna kiselina spada u najzna
č
ajnije strateške materije. Ima najve
ć
i industrijski zna
č
aj. Jedan
je od najvažnijih proizvoda hemijske industrije. Njena proizvodnja i dalje služi kao indikator
razvijenosti industrije neke zemlje. Najvažnija je neorganska kiselina. Svetska proizvodnja
sumporne kiseline dostiže
č
ak 50 tona godišnje.
Velika koli
č
ina sumporne kiseline (
č
ak 1/3) troši se za proizvodnju superfosfata. To je zato što je
velika potražnja za vešta
č
kim
đ
ubrivom. I na proizvodnju amonijum-sulfata se utroši mnogo
proizvedene sumporne kiseline. Ona se upotrebljava i za proizvodnju natrijum-sulfata i
hlorovodoni
č
ne kiseline,aluminijum-sulfata,plavog kamena,gvož
đ
e(II)-sulfata,cink-
sulfata,magnezijum-sulfata i drugih hemikalija,mineralnih pigmenata(litopon,titan-
dioksida),zatim za rafinaciju mineralnih ulja,za punjenje akumulatora,u
metalurgiji,galvanotehnici i pri elektroli
č
kom dobijanju i
č
iš
ć
enju bakra,cinka i drugih metala.
Koncentrovana sumporna kiselina se upotrebljava u industriji organskih
boja,eksploziva,vešta
č
kih vlakana,sredstva za pranje i u drugim granama organske industrije.
Najve
ć
i deo sumporne kiseline uopšte ne dolazi na tržište ve
ć
se odmah dale prera
đ
uje ili
upotrebljava u hemijskim kombinatima u kojima se i proizvodi.
ISTORIJSKI PREGLED SUMPORNE KISELINE
Kontaktni postupak.
Kod oba postupka razlikujemo tri faze proizvodnje:
Proizvodnja SO
2
i njegovo pre
č
iš
ć
avanje
Oksidacija SO
2
u SO
3
i
Apsorpcija SO
3
.
SIROVINE I PROIZVODNJA SUMPOR-DIOKSIDNOG GASA
Sagorevanjem sumpora i prženjem sulfitnih ruda (pirita,halkopirita,galenita ili sfalerita) dobija se
gas koji sadrži sumpor dioksid i koji služi kao polazna sirovina za proizvodnju sumporne kiseline
po ma kojem od pomenuta tri postupka.
Gas se može dobiti i sagorevanjem vodonik-sulfida(sporedni proizvod dobijen nekim drugim
hemijskim procesom) ili redukcijom sulfata.
SAGOREVANJE SUMPORA
Stopljeni pre
č
iš
ć
eni sumpor ubacuje se u rotacioni cilindar ili u kaskadnu pe
ć
gde se sagoreva u
tankom te
č
nom sloju ili se rasprskava tako da se para sumpora zakovitla sa dovoljnim viškom
suvog vazduha.
Temperatura gasa što napušta pe
ć
jeste 1100-1200
o
C. Toplota se iskoriš
ć
ava za proizvodnju pare.
Gornja granica koncentracije sumpor-dioksida pri sagorevanju sumpora vazduhom jeste 15-16
%.
Gas dobijen na ovaj na
č
in je relativno
č
ist,ne sadrži arsena,a koli
č
ina prašine je vrlo mala. Posle
obi
č
nog pre
č
iš
ć
avanja može se direktno primeniti i u komtaktnom procesu.
PRŽENJE PIRITA (FeS
2
)
Kod nas se sumpor-dioksidni gas dobija pri prženju metalnih sulfida,ali i prženjem pirita.
Pirit ima najve
ć
u koli
č
inu sumpora,53,4 % ako je
č
ist. Prate ga skoro uvek sulfidi bakra,olova i
cinka,zatim arsenova i selenova jedinjenja i druge primese. S gledišta proizvo
đ
a
č
a
kiseline,primese koje deo sumpora vezuju u obliku sulfata nisu poželjne. Isto tako su nepoželjne
primese koje su kataliti
č
ki otrovi ili nepovoljno uti
č
u na kvalitet proizvoda. Kod nas su
najbogatiji i najbolji majdanpe
č
ki piritni flotacioni koncentrati sa 40 % sumpora.
