خواص حمض الكبريت
المؤلف:
GEORGE T . AUSTIN
المصدر:
SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES
الجزء والصفحة:
ص 554
5-10-2016
8696
خواص حمض الكبريت
حمض الكبريت حمض مركز ثنائي القاعدة (dibasic) ويضاف الى ذلك انه عامل مؤكسد ونازع للماء ، وخصوصا بالنسبة للمركبات العضوية . تأثير في ازالة الرطوبة مهم في امتصاصه للماء الذي يتشكل في عمليات التحويل الكيميائية كالنترجة ، والسلفنة ، والأسترة ، فيؤمن بذلك مردودا عاليا .
يمكن تركيز محاليل حمض الكبريت بشكك اقتصادي الى 93 % وزني H2SO4 . كما يمكن تصنيع الحموض الاقوى عن طريق حل ثالث اكسيد الكبريت فيحمض 98 - 99 % . يشكل حمض الكبريت هيدرات كثيرة لها نقاط انصهار محددة ، كما نرى في الجدول 1 -1 . وتعزى الشذوذات في العلاقة بين تراكيز احماض الكبريت والاوزان النوعية المطابقة ونقاط التجمد الى هذه الهيدرات .
يباع حمض الكبريت على نطاق واسع على شكل محاليل متنوعة لـ H2SO4 في الماء ، او SO3 في H2SO4 . ويسمى المحلول الاخير أوليوم oleum . ويسوق على اساس النسبة المئوية لـ SO3 ، ويتصد بأوليوم 20 % انه يوجد في 100 كغ منه 20 كغ من SO3 و 80 كغ من H2SO4 . فاذا خفف أوليوم 20 % هذا بالماء لصنع حمض 100 % (مونوهيدرات ) ، فسيعطي وزنا اجماليا مقداره 104.5 كغ .
سابقا عندما كان معظم الحمض يصنع بطريقة الغرف ، كانت تباع محاليل حمض الكبريت في الماء حسب وزنها النوعي او تركيزها وفقا لمقياس بوميه. وندرج في الجدول 19 - 2 احماض الكبريت القياسية للتجارة .
الجدول 1 - 1. هيدرات حمض الكبريت .
|
|
الصيغة
|
نقطة الأنصهار (مئوية)
|
الوزن النوعي
|
|
حمض الكبريت المدخن 100 %
|
H2S2O7 |
35
|
|
| H2SO4 |
10.37
|
|
|
مونوهيدرات
|
H2SO4.H2O
|
8.48
|
|
|
ديهيدرات
|
H2SO4.2H2O
|
38.57-
|
|
ان درجا الحرارة العادية التي يرجع الها الوزن النوعي ، او درجات بوميه بالنسبة الى حمض الكبريت هي 15 مئوية . ويتزايد الوزن النوعي لحمض الكبريت تدريجياً الى 1.844 عند 15 مئوية بالنسبة لحمض 97 % ، ويتناقص بعد ذلك الى 939.1عند 15 % مئوية بالنسبة لحمض 100 % . وبناء على ذلك ، اي فوق 95 % ، يجب قياس التراكيز بواسطة وسائل اخرى غير الكثافة علما ان الكثافة تستخدم لقياس التراكيز المتوسطة للاوليوم . تستخدم المصانع الحديثة طرق مستمرة لقياس تركيز الحمض مثل التوصيل الكهربائي ، ودليل الانكسار ، وانتقال الصوت .
عندما حل حمض مصانع التلامس محل حمض مصانع الغرف ، اصبح من الطبيعي تحديد النسبة المئوية لـ H2SO4 . فالحمض الذي يحتوي على H2SO4 بنسبة 93.19 % (حمض 66 بوميه ) هو حمض طبيعي للتجارة في امريكا الشمالية .
الجدول 1 - 2 . التراكيز التجارية لحمض الكبريت .
|
|
درجة بوميه
(15.6 مئوية)
|
الوزن النوعي
(15.6 مئوية)
|
حمض
الكبريت %
|
|
حمض البطاريات
|
29
|
1.250
|
33.33
|
|
حمضا الغرف والسماد ، حمض 50
|
50
|
1.526
|
62.18
|
|
حمض غلوفر أو البرج ، حمض 60
|
60
|
1.706
|
77.67
|
|
زيت الزاج ، حمض 66
|
66
|
1.835
|
93.19
|
|
حمض 98 %
|
|
1.841
|
98
|
|
H2SO4 100 %
|
|
1.835
|
100
|
|
أوليوم 20 % حمض % 104.5
|
|
1.915
|
104.5
|
|
أوليوم % 40 ، حمض % 109
|
|
1.983
|
109
|
|
أوليوم % 66
|
|
1.992
|
114.6
|
* بالنسبة للأوليومات ، تعني الاشارة % SO3 الطليق .
وكلفة نقل هذا الحمض منخفضة لان محتواه من الماء قليل ويمكن تخزينه ونقله في صهاريج وحاويات فولاذية . ونقطة تجمده ( - 7 مئوية ) ادنى منها في حمض 96 % .
ويستعمل في اوروبا بصورة طبيعية حمض بتركيز اعلى الى حد ما (H2SO4 95 % ) . وتنقل كميات اقل من حمض 98 % و أوليوم . الحمض الذي ببلغ فيه تركيز H2SO4 93 % ملائم تماما لتصنيع الاسمدة ، وهو الميدان الرئيسي لاستخدام حمض الكبريت .
تقع التراكيز الطبيعية للأوليومات التجارية في ثلاثة اصناف ، يعبر عنها كثالث اكسيد الكبريت الطليق % : 10 - 35 % ، و 40 % ، و 60- 65 % . وتصل نقطة تجمد أوليوم 35 % الى 29 درجة مئوية تقريبا ، و أوليوم 40 % الى حوالي 34 مئوية ، وبناء على ذلك ، تضاف احيانا كميات بسيطة من حمض الازوت ( حيث تكون الاضافة مقبولة ) الى هذه الاصناف لتثبيط التجمد اثناء النقل شتاء .
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
