如何制取硫酸
一般制法
实验室制法
1.可以用FeSO4.7H2O加强热,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。
2.可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。
自然制法
酸雨能产生硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)与大气中的水反应,生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸又与大气中的氧气反应,生成硫酸(H2SO4),落到地面
[3]
其他硫酸制备工艺
(1)氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法
(2)采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺
(3)草酸生产中含硫酸废液的回收利用
(4)从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺
(5)从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法
(6)从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法
(7)从制备2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法
(8)催化氧化回收含有机物废硫酸的方法
(9)电瓶用硫酸生产装置
(10)二氧化硫源向硫酸的液相转化方法
(11)沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的方法
(12)沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用
(13)高浓二氧化硫气三转三吸硫酸生产方法
(14)高温浓硫酸液下泵耐磨轴套
(15)高效阳极保护管壳式浓硫酸冷却器
(16)节能精炼硫酸炉装置
(17)精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法
(18)利用废硫酸再生液的方法和装置
(19)利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸
(20)利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸[6]
工业制法
通用方法
生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。
1.制取二氧化硫(沸腾炉)
燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫S+O2=点燃=SO2
4FeS2+11O2=高温=8SO2+2Fe2O3
2.接触氧化为三氧化硫(接触室)
2SO2+O2=五氧化二钒催化并加热=2SO3(可逆反应)
3.用98.3%硫酸吸收
SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸)
4.加水
H2S2O7+H2O=2H2SO4
5.提纯
可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸。[6]
二水法磷酸反应后,利用磷石膏,工业循环利用,使用二水法制硫酸。[6]
1、硫酸溶液,即稀硫酸溶液,通常是用浓硫酸(C2=18mol/L)经过稀释的方法配制完成的。
2、具体配制步骤:
(1)首先(例如)确定配制的硫酸的体积(V2=1000ml)、物质的量浓度(C2=4.5mol/L)
(2)依据C1V1=C2V2,计算准确量取浓硫酸的体积V2
(3)C2V2=C1V1/C2 =1000x4.5 /18=250(ml);
(4)用量筒量取浓硫酸250ml,在不断搅拌的条件下,缓慢加入600 ml蒸馏水的1000ml烧杯中;
(5)继续加水至1000ml,搅拌均匀后转移到1000ml的试剂瓶中,
(6)贴好标签。
是2.5mol/L,折合成质量/体积
表示式是:
98g/mol*2.5mol/L
=245g/L=6.125g/25ml
.
所以需要的原料浓硫酸质量是:
6.125g/0.98=6.25g
.
取6.25克质量分数为98%的浓硫酸
溶于溶剂(一般是水)中,稀释成25
毫升即可.
0.5mol/l的硫酸的配制方法:
1、计算1mol/L的硫酸试剂用量:1000÷1000×0.5÷1×1000=500(ml)。
2、用500ml的量筒量取1mol/L的硫酸溶液500ml。
3、在烧杯中加入一些蒸馏水,把量取好的硫酸稀释。
4、将稀释后冷却的硫酸溶液移入1000ml容量瓶中,冲洗三次,冲洗液也移入1000ml容量瓶中。
5、向容量瓶中缓缓加入蒸馏水,直到液体的凹液面也刻度平行。
6、将容量瓶的盖子盖好,轻轻摇匀配好的硫酸溶液。
浓硫酸稀释时:顺序不能颠倒,以免造成事故。记得“酸入水,沿杯壁慢慢倒,不断搅拌”。因为稀释硫酸会放热,所以稀释硫酸应冷却至室温,然后储存在试剂瓶中。
浓硫酸与浓硝酸的混合类似于浓硫酸的稀释,硫酸与硝酸混合具有强的氧化性,常用于将醇类物质的羟基转化为硝基氧基(硝酸盐)。
如:用100ml容量瓶配置,则先计算浓硫酸用量0.2*98/0.98=20克 用质量除以密度的浓硫酸的体积20/1.84=10.9ml用量筒量取这么多体积的浓硫酸
用烧杯取50ml左右的蒸馏水将其稀释后冷却到室温转移到容量瓶中,再用少量蒸馏水反复冲洗烧杯,也将这部分溶液转入容量瓶中,最后用胶头滴管加水定容,混合均匀就可以了.
稀释问题:1mol/L×100=18.4V,V=5.4ml.
2.量取:用量筒量取5.4ml的浓度硫酸.
3.在烧杯放入一定量的水,缓慢倒入浓硫酸,并用玻璃棒搅拌(注意:应冷却,不可在容量瓶中溶解)
4.转移,洗涤:把溶解好的溶液移入100ml容量瓶,用于容量瓶瓶口较细,为避免溶液洒出,同时不要让溶液在刻度线上面沿瓶壁流下,用玻璃棒引流.为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中,应该用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒二、三次,并将每次洗涤后的溶液都注入到容量瓶中.轻轻振荡容量瓶,使溶液充分混合.(用玻璃棒引流)
5.定容:加水到接近刻度2-3厘米时,改用胶头滴管加蒸馏水到刻度,这个操作叫定容.定容时要注意溶液凹液面的最低处和刻度线相切,眼睛视线与刻度线呈水平,不能俯视或仰视,否则都会造成误差
6.摇匀:定容后的溶液浓度不均匀,要把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,使溶液混合均匀.这个操作叫做摇匀.
7.把定容后的H2SO4溶液摇匀.把配制好的溶液倒入试剂瓶中,盖上瓶塞,贴上标签.
2,计算体积,根据公式 C1V1=C2V2, 计算配置1000ml的1mol/L的溶液所需浓硫酸的体积V1= (C2V2)/C1=(1mol/L*100ml)/18.4mol/L=5.4ml
3,稀释,根据计算,量筒量取50ml蒸馏水到烧杯,再用移液管吸取5.4ml的98%浓硫酸缓慢加入到50ml的水中,用少量蒸馏水清洗移液管三次,一并加入到烧杯中,用玻棒轻轻搅拌,放置,直到热量释放结束。
4,定容,将烧杯中被稀释的硫酸溶液用玻棒引流到容量瓶,用适量蒸馏水清洗烧杯和玻棒,至少三次,直到离容量瓶的刻度还有2cm,使用滴管滴加蒸馏水,直到与刻度平齐。盖紧容量瓶的盖子,反复颠倒,使溶液均匀。100ml的1mol/L硫酸溶液配制完成
如果所用硫酸的浓度是质量分数为98%的浓硫酸,它的物质的量浓度是18.4mol/L.
2.再根据稀释公式计算浓硫酸的用量,如果配制的溶液为1000毫升.
c1v2=c2v2
v1=c2v2/c1=1×1000/18.4=54.35毫升
3.配溶液
首先在烧杯中放入500左右毫升水,在搅拌的情况下将54.35毫升98%的浓硫酸慢慢加入到水中,然后转移到1000ml的容量瓶中,再用少量的水清洗烧杯和玻璃棒2-3次,将洗涤液倒入容量瓶,最后加水定容到1000毫升即可.