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                        硫酸
                            發布時間: 2021-03-26 11:38    

                        硫酸是一種無機化合物,化學式是H2SO4,的最重要的含氧酸。純凈的硫酸為無色油狀液體,10.36結晶,通常使用的是它的各種不同濃度的水溶液,用塔式法接觸法制取。前者所得為粗制稀硫酸,質量分數一般在75%左右;后者可得質量分數98.3%的濃硫酸,沸點338,相對密度1.84。

                         

                        工業用途

                        冶金及石油工業

                        用于冶金工業和金屬加工在冶金工業部門,特別是有色金屬的生產過程需要使用硫酸。例如用電解法精煉銅、鋅、鎘、鎳時,電解液就需要使用硫酸,某些貴金屬的精煉,也需要硫酸來溶解去夾雜的其他金屬。在鋼鐵工業中進行冷軋、冷拔及沖壓加工之前,都必須用硫酸清除鋼鐵表面的氧化鐵。在軋制薄板、冷拔無縫鋼管和其他質量要求較高的鋼材,都必須每軋一次用硫酸洗滌一次。另外,有縫鋼管、薄鐵皮、鐵絲等在進行鍍鋅之前,都要經過用硫酸進行酸洗。在某些金屬機械加工過程中,例如鍍鎳、鍍鉻等金屬制件,也需用硫酸來洗凈表面的銹。在黑色冶金企業部門里,需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產量的5%6%,而每噸鋼材的酸洗,約消費98%的硫酸3050kg。

                        用于石油工業汽油、潤滑油等石油產品的生產過程中,都需要濃硫酸精煉,以除去其中的含硫化合物和不飽和碳氫化合物。每噸原油精煉需要硫酸約24kg,每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。石油工業所使用的活性白土的制備,也消耗不少硫酸。

                        在濃縮硝酸中,以濃硫酸為脫水劑;氯堿工業中,以濃硫酸來干燥氯氣、氯化氫氣等;無機鹽工業中,如冰晶石、硼砂、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、硫酸鉛(、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。許多無機酸如磷酸、硼酸、鉻酸(有時也指CrO3)、氫氟酸、氯磺酸;有機酸如草酸、醋酸等的制備,也常需要硫酸作原料。此外煉焦化學工業(用硫酸來同焦爐氣中的氨起作用副產硫酸銨)、電鍍業、制革業、顏料工業、橡膠工業、造紙工業、油漆工業(有機溶劑的制備)、工業炸藥和鉛蓄電池制造業等等,都消耗相當數量的硫酸。

                        可用作硬水的軟化劑、離子交換再生劑、pH值調節劑、氧化劑和洗滌劑等。還可用于化肥、農藥、染料、顏料、塑料、化纖、炸藥以及各種硫酸鹽的制造。在石油的煉制、有色金屬的冶煉、鋼鐵的酸洗處理、制革過程以及煉焦業、輕紡業、國防軍工都有廣泛的應用。強酸性清洗腐蝕劑。在集成電路制造工藝中主要用于硅片清洗。

                        解決人民衣食住行

                        用于化學纖維的生產為人民所熟悉的粘膠絲,它需要使用硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉的混合液作為粘膠抽絲的凝固浴。每生產1t粘膠纖維,需要消耗硫酸1.21.5t,每生產1t維尼龍短纖維,就要消耗98%硫酸230kg,每生產1t卡普綸單體,需要用1.6t20%發煙硫酸。此外,在尼龍、醋酸纖維、聚丙烯腈纖維等化學纖維生產中,也使用相當數量的硫酸。

                        用于化學纖維以外的高分子化合物生產塑料等高分子化合物,在國民經濟中越來越占有重要的地位。每生產1t環氧樹脂,需用硫酸2.68t,號稱塑料王聚四氟乙烯,每生產1t,需用硫酸1.32t;有機硅樹膠、硅油、丁苯橡膠及丁腈橡膠等的生產,也都要使用硫酸。

                        用于染料工業幾乎沒有一種染料(或其中間體)的制備不需使用硫酸。偶氮染料中間體的制備需要進行磺化反應,苯胺染料中間體的制備需要進行硝化反應,兩者都需使用大量濃硫酸或發煙硫酸。所以有些染料廠就設有硫酸車間,以配合需要。

                        用于日用品的生產生產合成洗滌劑需要用發煙硫酸和濃硫酸。塑料的增塑劑(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、賽璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸來制備。玻璃紙、羊皮紙的制造,也需要使用硫酸。此外,紡織印染工業、搪瓷工業、小五金工業、肥皂工業、人造香料工業等生產部門,也都需要使用硫酸。

                        用于制藥工業磺胺藥物的制備過程中的磺化反應,強力殺菌劑呋喃西林的制備過程中的硝化反應,都需用硫酸。此外,許多抗生素的制備,常用藥物如阿斯匹林、咖啡因、維生素B2、維生素B12及維生素C、某些激素、異煙肼、汞溴紅、糖精等的制備,無不需用硫酸。

                        鞏固國防

                        某些國家硫酸工業的發展,曾經是和軍用炸藥的生產緊密連結在一起的。無論軍用炸藥(發射藥、爆炸藥)或工業炸藥,大都是以硝基化物或硝酸酯為其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(TNT)、硝化甘油、苦味酸等。雖然這些化合物的制備是依靠硝酸,但同時必須使用濃硫酸或發煙硫酸。

                        原子能工業及火箭技術

                        原子反應堆用的核燃料的生產,反應堆用的鈦、鋁等合金材料的制備,以及用于制造火箭、超聲速噴氣飛機和人造衛星的材料的鈦合金,都和硫酸有直接或間接的關系。從硼砂制備硼烷的過程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一種高能燃料。硼烷又用做制備硼氫化鈾用來分離鈾235的一種原料?!∮纱丝梢?,硫酸與國防工業和尖端科學技術都有著密切的關系。

                        農業用途

                        土壤改良

                        在農業生產中,越來越多地采用硫酸改良高pH值的石灰質土壤。過去20年來,尿素-硫酸肥料的產量大幅度提高并在美國西部諸州的土壤中廣泛施用。將硫酸注入牛奶場湖泊,改變湖水pH值,可解決圈養牲畜過程產生的若干空氣和水質問題,將硫酸施入農用土壤和水中,其主要作用是溶解鈣、鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽。這些鈣、鎂鹽然后取代可交換的鈉鹽,鈉鹽隨后用水浸洗除去。當碳酸鹽和碳酸氫鹽被分解后,硫酸與更惰性的物質反應,釋放出磷、鐵等植物養分。簡單地降低土壤的pH值可引起許多元素溶解度的變化,提高它們對植物的效力。在高pH值的石灰質土壤上施用硫酸,可使植物更加健壯,收成增加。

                        化肥生產

                        用于肥料的生產硫酸銨(俗稱硫銨或肥田粉)和過磷酸鈣(俗稱過磷酸石灰或普鈣)這兩種化肥的生產都要消耗大量的硫酸。

                        用于農藥的生產許多農藥都要以硫酸為原料如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑,硫酸鉈可作殺鼠劑,硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。最普通的殺蟲劑,如1059乳劑(45%)1605乳劑(45%)的生產都需用硫酸。

                        日常家居用途

                        世界各地大多數酸性化學通渠用品均含有濃硫酸。這一類的通渠用品就和堿性的通渠用品一樣,可以溶解淤塞在渠道里的油污及食物殘渣等。不過,由于濃硫酸會與水發生高放熱反應,故建議在使用前盡量保持渠道干爽,并慢慢倒入有關化學用品,另需佩戴手套。

                         
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