Sulfuric acid

Реакция  с сульфатом меди (II) может показать обезвоживание серной кислоты. Синий кристалл превращается в белый порошок, как только вода будет удалена.

Кислотно- основные свойства.

Как кислота, серная кислота реагирует с большинством оснований для получения соответствующего сульфата. Например, соль голубой меди и сульфат меди обычно используются для гальваники, и готовят ее по реакции оксида меди с серной кислотой :

CuO (s) + H2SO4 (aq) → CuSO4 (aq) + H2O (l)

Серная кислота так же может использоваться для вытесенения слабых кислот из их солей. Реакция с ацетатом натрия, например, вытесняет уксусную кислоту из бисульфата натрия :

H2SO4 + CH3COONa → NaHSO4 + CH3COOH

Кроме того, серная кислота в реакции с нитратом калия может быть использована для производства азотной кислоты, а бисульфат калия выпадает в осадок. В сочетании с азотной кислотой, серная кислота действует как осушитель , образуя ион нитрония NO(+), который играет важную роль в реакциях нитрования электрофильного ароматического замещения. Это тип реакции, где протонирование происходит с атомом кислорода, очень важное для многих органических реакций, таких как реакция Фишера, этерификация и дегидратация спиртов.

Применение.

Серная кислота является очень важным химическим товаром, и действительно, производство серной кислоты является хорошим показателем ее промышленной мощи. Мировое производство в 2004 году составило около 180 млн. тонн в следующем географическом распределении : Азии 35%, в Северной Америке (включая Мексику) 24%, в Африке 11%, в Западной Европе 10%, Восточной Европе и России 10%, Австралии и Океании 7% и в Южной Америке на 7%. Большая часть этой суммы ( 60%) расходуется на удобрения ,особенно на суперфосфат, фосфат аммония и сульфаты. Около 20% используется в химической промышленности для производства моющих средств , синтетических смол, красителей, фармацевтических препаратов, нефтепродуктов , катализаторов, антифриз, а также в различных технологических процессах. Около 6% от всего связаны с красителями и включают в себя краски, эмали, типографские краски,покрытие для тканей и бумаги,а остальные рассеяны на множество применений, таких как производство взрывчатых веществ ,целлофанов, ацетата и вискозы ,текстильных изделий, смазочных материалов ,не черные металлы и акуумуляторы.

Промышленное производство химических веществ.

Основное применение для серной кислоты  для производства фосфорной кислоты «мокрым способом» ,применяемой в фосфорных удобрениях. В этом методе используются фосфориты и ежегодно обрабатываются более 100 млн. тонн. Это сырье ниже фторапатита, но его точный сосав может меняться. Серная кислота необходима для производства сульфата кальция , фтористого водорода ,фосфорной кислоты.

Сульфат аммония, важное азотное удобрение, чаще всего производится в качестве побочного продукта на коксохимических заводах поставки чугуна и стали . Реагируя, аммиак производится при термическом разложении угля с серной кислотой ,и позволяет аммиаку кристаллизоваться в виде соли (обычно коричневого цвета из за грязного железа) и продается в аграрно-химическое производство.

Безопастность.

Серная кислота очень едкая. Наряду с ее сильной концентрацией, на разлагает мышцы животных в связи с ее кислотным гидролизом с белками (амиды) и жирами ( эфиры), коррозионные свойства серной кислоты также подчеркиваются ее высокой экзотермической реакцией с водой ( то есть обезвоживание). Ожоги от серной кислоты более серьезные чем от других сильных кислот (например соляная, азотная кислоты), так как она может не только вызвать химический ожог, но и вторичный термический ожог,что создает дополнительное повреждение тканей за счет тепла , выделяющегося в процессе реакции с водой. Если части мышц животных погрузить в концентрированную серную кислоту , ткани растворяются  и весь раствор становится прозрачным или черным. Этой используется для демонстрации ее коррозионных свойств. Кроме того серная кислота в высоких концентрациях является сильным окислителем ,и она должна тщательно храниться. Опасность больше заключается в более концентрированной серной кислоте ,даже для нормальной лаборатории она разбавлена (около 1м, 10%) и будет обезвожена, если оставить ее в контакте с вещество в течение долгого времени.

По стандарту, оказание первой помощи при разливе кислоты на кожу , как и других агрессивных реагентов, будет начинаться с обильного промывания раны водой. Это должно продолжаться по крайней мере 10-15 минут для охлаждения тканей, окружающего ожога и для предотвращения вторичного повреждения. Загрязненную одежду немедленно удаляют и кожу тщательно промывают.

Приготовление разбавленных кислот также могут быть опасными из за тепла, выделяемого в процессе. Концентрированная кислота всегда добавляется в воду ,а не наоборот, чтобы  использовать относительно высокую теплоемкость воды. Добавление воды к серной кислоте приводит к рассеиванию серной кислоты или еще хуже –ко взрыву. Приготовление раствора более 6 м( 35%) наиболее опасно, так как тепла может быть достаточно для вскипячения разбавленных кислот .

В лабораторных масштабах , серная кислота может быть разбавлена путем заливки концентрированной серной кислоты дробленным льдом из деоионизированной воды. Лед тает при эндотермическом процессе при растворении кислоты. Количество тепла необходимое , чтобы растопить лед в этом процессе больше чем количество тепла , выделяющееся при растворении кислоты, поэтому реактивы останутся холодными. После того как весь лед растаял, дальнейшее разведение может осуществляться с использованием воды. Чистая серная кислота должна хранится в надежных сосудах и бутылках.

Словарь.

2