Учнівська вікі-сторінка "Цікаве поруч з нами"
Зміст
Назва проекту
Способи одержання кислот
Автори проекту
1 група 8 класу "Хіміки"
Тема дослідження
Яким чином одержують кислоти?
Проблема дослідження
Дослідження та порівняння різних способів добування кислот.Вивчення розвиток способів добування кислот.
Гіпотеза дослідження
Мета дослідження
З'ясувати який з зі способів добування кислот є найбільш економічно вигіднішим.Проаналізувати зміни об'ємів добування кислот. Дослідити, розвиток промисловості з добування килот в Україні.
Результати дослідження
Великий внесок у виробництво сульфатної кислоти зробив Іван Ададуров.Учений провів понад 20 досліджень з удосконалення технології виробництва сульфатної кислоти. За його пропозицією свинцеві труби в продукційній частині виробництва сульфатної кислоти нітрозним способом замінили на залізні та чавунні. Розробив новий метод одержання сірчаної кислоти — через контактне окислення вологого оксиду сірки, який одержували, окислюючи сірководень. Самий древнiй метод отримання – термiчним розкладом залiзного купоросу FeSO4, нинi сiрчана кислота виробляється двома способами: - нiтрозним; - контактним. Найсучасніший спосіб добування сульфатної кислоти у промисловості — це контактний. Як сировина використо¬вується пірит FeS2 (залізний або сірчаний колчедан), гази, які утворюються в якості відходів при відновленні кольорових металів із їх руд, сірководень H2S, який міститься в газах при коксуванні вугілля, а також вільна сірка. Перша стадія процесу — випалювання колчедану і добу¬вання діоксиду сульфуру: 4FeS2 + 1102 = 2Fe2O3 + 8SO2 ; = -13476 кДж. Цей процес відбувається у колчеданних печах, з яких виходить випалювальний газ. Він містить, окрім діоксиду сульфуру SO2, ще кисень, азот, водяну пару та інші доміш¬ки. Його очищають, висушують і подають на другу стадію виробництва у контактний апарат. Друга стадія — окиснення діоксиду сульфуру і добуван¬ня триоксиду сульфуру: V2O5 Окиснення відбувається в контактному апараті за наяв¬ності каталізатора і високої температури. Але ви можете запитати, навіщо тут висока температура, якщо реакція екзотермічна. Адже ми знаємо, що згідно з принципом Ле Шательє зміщенню рівноваги у бік утворен¬ня SO3 сприятимуть низька температура і високий тиск. Це справедливо, але річ у тім, що високий тиск застосу¬вати майже неможливо, бо SO2 одразу перейде у рідкий стан. І низькі температури використати не можна, бо швидкість реакції буде надто малою. Тому й застосовують каталізатор V2O5, щоб пришвидшити процес, а каталізатор сам стає активним лише при 450°С. Ось чому, незважаючи на екзотермічність реакції, використовують ще додаткове нагрівання. Теплоту, яка виділяється під час реакції, відво¬дять і використовують для нагрівання випалювального газу, який встигає охолонути, проходячи складну систему очис¬них споруд перед надходженням у контактний апарат (див. схему виробництва сульфатної кислоти на слайді). Отже, процес окиснення SO2 в SO3 здійснюється склад¬но, бо ця реакція оборотна й екзотермічна. Умови її здій¬снення визначаються в основному згідно з принципом Ле Шательє^ Третя стадія виробництва — поглинання триоксиду сульфуру й утворення сульфатної кислоти H2SO4. Добутий у контактному апараті триоксид сульфуру SO3 надходить у поглинальну башту — абсорбер1, де поглинаєть¬ся концентрованою сульфатною кислотою (масова частка H2SO4 96—98%). В абсорбері SO3 взаємодіє з водою, що міститься у концентрованому розчині сульфатної кислоти, утворюючи безводну, 100%-ву сульфатну кислоту, яка на¬зивається моногідратом: SO3 + Н2О = H2SO4; АН = -130,6 Чистою водою поглинати триоксид сульфуру SO3 не можна, оскільки утворюється дуже стійкий «туман» із дріб¬них крапель сульфатної кислоти, який погано конденсу¬ється. Кінцевий продукт виробництва — олеум (розчин SO3 y моногідраті). Його розбавляють водою до сульфатної кисло¬ти потрібної концентрації.
Висновки
У даній статті учні проаналізували добування кислот різними способами.З'ясували, які з них є найбільш перспективними. Дали короткий опис історії розвитку сособів добування кислот.
