El ácido sulfúrico es soluble en acetonitrilo.
El ácido sulfúrico es el ácido fuerte inorgánico binario más activo y puede reaccionar con la mayoría de los metales. El ácido sulfúrico de alta concentración tiene una fuerte absorción de agua y puede usarse como agente deshidratante para carbonizar madera, papel, telas de algodón y lino, cuero biológico, carne y otras sustancias que contienen carbohidratos. También libera grandes cantidades de energía térmica cuando se mezcla con agua. Es altamente corrosivo y oxidante y debe usarse con precaución. Es una importante materia prima industrial que puede utilizarse para fabricar fertilizantes, medicamentos, explosivos, pigmentos, detergentes, baterías, etc. , también ampliamente utilizado en la purificación de petróleo, fundición de metales, tintes y otras industrias. Se utiliza comúnmente como reactivo químico y como agente deshidratante y agente sulfonante en síntesis orgánica.
Nombre chino
Ácido sulfúrico
Nombre extranjero
Ácido sulfúrico
Fórmula química
Ácido sulfúrico
Peso molecular
98.078
Número de registro del Chemical Abstracts Service
7664-93-9
Historia del descubrimiento
En la antigua China, el ácido sulfúrico diluido se llamaba "aceite de vitriolo verde". Del 650 al 683 d.C. (la época del emperador Gaozong de la dinastía Tang), el alquimista huérfano Gangzi registró el "método de refinar la vesícula biliar de piedra para extraer esencia" en su libro "Emperador amarillo Jiuding Shendan Jing", es decir, destilar la vesícula biliar de piedra. (vitriolo de bilis) para obtener ácido sulfúrico.
El ácido sulfúrico fue descubierto en el siglo VIII. El alquimista árabe Jabir obtuvo ácido sulfúrico destilando cristales de sulfato ferroso. Algunos de los primeros investigadores en química, como al-Razi y Jabir, también escribieron tablas de clasificación del ácido sulfúrico y sus minerales relacionados; otros, como el Dr. Ibn Sina, se centraron más en los tipos de ácido sulfúrico y su valor médico; [1]
En el siglo XVII, el químico alemán Glauber calentó el vapor mixto de azufre y nitrato de potasio para producir ácido sulfúrico. Durante este proceso, el nitrato de potasio descompone y oxida el azufre en trióxido de azufre (SO3), que puede mezclarse con agua y convertirse en ácido sulfúrico. Por ello, en 1736, el farmacéutico londinense Joshua Ward utilizó este método para desarrollar la producción de ácido sulfúrico a gran escala.
En 1746, John Roebuck aplicó este principio y fue pionero en el método de la cámara de plomo para producir ácido sulfúrico en grandes cantidades a bajo coste. Después de muchas mejoras, este método se ha utilizado en la industria durante casi dos siglos. [2] Este método de producción de ácido sulfúrico, creado por John Roebuck, puede producir ácido sulfúrico con una concentración del 65%. Más tarde, el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el químico británico John Grove lo mejoraron para producir ácido sulfúrico con una concentración de hasta el 78%, pero esta concentración aún era insuficiente para algunos fines industriales.
A principios del siglo XVIII, la producción de ácido sulfúrico se basaba en el siguiente método: quemar minerales de sulfuro metálico para obtener sulfatos de baja valencia, que se pueden descomponer en los correspondientes hidróxidos metálicos y óxidos de azufre gaseosos a una determinada temperatura. , y luego utilizado. Este óxido produce ácido sulfúrico. Desafortunadamente, el enorme coste de este proceso ha impedido el uso generalizado de ácido sulfúrico concentrado. [2] El primer diagrama molecular del ácido sulfúrico dibujado por John Dalton en 1808 muestra que hay un átomo de azufre en el centro del ácido sulfúrico, que establece enlaces de valencia con tres átomos de oxígeno, como se muestra en la imagen de la derecha.
Diagrama de la primera fórmula molecular del ácido sulfúrico dibujado por John Dalton en 1808.
Más tarde, en 1831, el fabricante de vinagre británico Peregrine Phillips pensó en el método de contacto, que podría producir trióxido de azufre y ácido sulfúrico a un coste menor. Este método se utiliza ampliamente en la actualidad.
Condiciones de Vida
Tierra
La lluvia ácida contiene ácido sulfúrico. El dióxido de azufre (SO2) en la lluvia ácida reacciona con el agua de la atmósfera para formar ácido sulfuroso (H2SO3). El oxígeno de la atmósfera oxida el ácido sulfuroso para formar ácido sulfúrico, que cae al suelo con el agua de lluvia, provocando la formación de suelo ácido. . Los suelos ácidos suelen neutralizarse con sustancias alcalinas. Muchos minerales que contienen azufre en la naturaleza, como el sulfuro ferroso, forman ácido sulfúrico después de la reacción de oxidación. El líquido formado es muy ácido y puede oxidar los metales restantes y liberar gases tóxicos. En el mundo biológico existe una especie de babosa de mar (pleurobranquios notapídeos) que también puede rociar secreciones que contienen ácido sulfúrico para defenderse de los enemigos.
Venus
El ácido sulfúrico se puede encontrar en la atmósfera superior de Venus. Esto se debe principalmente a los efectos fotoquímicos del sol sobre el dióxido de azufre, el dióxido de carbono y el agua. Los fotones ultravioleta con longitudes de onda inferiores a 160 nm pueden fotolizar el dióxido de carbono en monóxido de carbono y oxígeno atómico. El oxígeno atómico es muy reactivo y reacciona con el dióxido de azufre para formar trióxido de azufre. El trióxido de azufre reacciona además con el agua para liberar ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico es líquido en las regiones más altas y más frías de la atmósfera de Venus. Esta espesa nube de ácido sulfúrico se encuentra a una distancia de entre 45 y 70 kilómetros de la superficie del planeta y cubre toda la superficie del planeta. Esta atmósfera libera continuamente lluvia ácida.
En Venus, la formación de ácido sulfúrico es un ciclo continuo. Cuando el ácido sulfúrico cae de un área más alta y más fría de la atmósfera a un área más baja y más cálida, se evapora y su contenido de agua es cada vez menor y su concentración es cada vez mayor. Cuando la temperatura alcanza los 300°C, el ácido sulfúrico comienza a descomponerse en trióxido de azufre y agua, y todos los productos son gases. El trióxido de azufre es muy reactivo, se descompone en dióxido de azufre y oxígeno atómico y luego oxida el monóxido de carbono para convertirlo en dióxido de carbono. A medida que el dióxido de azufre y el agua ascienden desde la atmósfera media a la superior, reaccionan para liberar ácido sulfúrico nuevamente y todo el proceso se repite.
Europa
Las imágenes de la nave espacial Galileo sugieren que el ácido sulfúrico también puede estar presente en Europa, una de las lunas de Júpiter, pero los detalles siguen siendo controvertidos. [3]
Información regulatoria
El ácido sulfúrico (precursores químicos-3) está regulado por el departamento de seguridad pública de acuerdo con el "Reglamento sobre la Gestión de Seguridad de Productos Químicos Peligrosos" y el Reglamento de “Gestión de Precursores Químicos”. [6]
Propiedades físicas
El ácido sulfúrico puro es generalmente un líquido aceitoso incoloro con una densidad de 1,84 g/cm3 y un punto de ebullición de 337 °C. Es miscible con agua en cualquier proporción y libera gran cantidad de calor al hervir el agua. Cuando se calienta a 290°C, el trióxido de azufre comienza a liberarse y finalmente se convierte en una solución acuosa al 98,54%, que hierve a 317°C para convertirse en una * * mezcla en ebullición. El ácido sulfúrico tiene un alto punto de ebullición y una alta viscosidad debido a los fuertes enlaces de hidrógeno en sus moléculas. El ácido sulfúrico es un buen disolvente para electrolitos debido a su alta constante dieléctrica, pero no es ideal como disolvente no electrolítico. El punto de fusión del ácido sulfúrico es 10,371°C. Agregar agua o trióxido de azufre reduce el punto de congelación.
Fórmula estructural y longitud de enlace del ácido sulfúrico
Diferencia de concentración
Aunque se puede producir ácido sulfúrico puro concentrado y es infinitamente estable a temperatura ambiente (el llamado La descomposición en un azeótropo ocurre a altas temperaturas cercanas al punto de ebullición), pero el punto de congelación del ácido sulfúrico puro es demasiado alto (283,4 K), por lo que, para facilitar el transporte, generalmente se produce ácido sulfúrico al 98%, por lo que el El llamado "ácido sulfúrico de alta concentración" generalmente se refiere al ácido sulfúrico con una concentración del 98%. Además, el ácido sulfúrico tiene diferentes usos en diferentes concentraciones. Los siguientes son algunos niveles de concentración comunes:
Modelo de barras de molécula de ácido sulfúrico
Peso específico del H2SO4
Densidad correspondiente (kg/L)
Concentración (mol/L)
Nombrado/llamado coloquialmente
10%
1,07
~1
Ácido sulfúrico diluido
29~32%
1,25~1,28
4,2~5
Ácido de batería de plomo-ácido< /p >
62~70%
1,52~1,60
9,6~11,5
Ácido ambiental y ácido fertilizante
Ampliar all
El ácido sulfúrico también se puede producir en otras formas. Por ejemplo, se puede preparar oleum introduciendo una alta concentración de SO_3 en ácido sulfúrico. La concentración de oleum generalmente se basa en el porcentaje de SO_3 o el porcentaje de H_H2SO4_4, los cuales son aceptables. La concentración de ácido sulfúrico fumante es generalmente del 45% (que contiene 109% H2SO4) o del 65% (que contiene 114,6% H2SO4). Cuando la proporción de SO3 a H2SO4 es 1:1, el producto es ácido pirosulfúrico (H2SO4), que es sólido y tiene un punto de fusión de 36°C.
Polaridad y Conductividad
El ácido sulfúrico puro es un líquido muy polar con un coeficiente dieléctrico de aproximadamente 100. Debido a que sus moléculas pueden protonarse entre sí, lo que las hace altamente conductoras, este proceso se llama automigración de protones. La cosa es así:
Propiedades químicas
Corrosividad
El ácido sulfúrico puro se calienta a 290°C y se descompone liberando parte del trióxido de azufre hasta que la La concentración de ácido cae al 98,3 %.
En este momento, el ácido sulfúrico es una solución de ebullición constante con un punto de ebullición de 338°C, y el ácido sulfúrico anhidro tiene la capacidad de donar protones. El ácido sulfúrico puro sigue siendo muy ácido y básicamente no hay diferencia entre el ácido sulfúrico al 98% y el ácido sulfúrico puro. El ácido sulfúrico fumante con trióxido de azufre disuelto es un sistema súper ácido y es más ácido que el ácido sulfúrico puro. Sin embargo, existe un malentendido común de que el ácido sulfúrico diluido es más ácido que el ácido sulfúrico concentrado, lo cual es erróneo. De hecho, el ácido sulfúrico diluido se ioniza completamente en el primer paso, produciendo una gran cantidad de iones hidronio H3o+; mientras que el ácido sulfúrico concentrado, al igual que el agua, generará una parte de iones hidrogenosulfato H3SO4+ debido a su propia ionización autoacoplada. esta parte de los protones del ácido sulfúrico que hace que el ácido sulfúrico puro tenga propiedades muy especiales. Aunque es menor, su acidez es mucho más fuerte que la de los protones hidratados, por lo que la función de acidez Hammett del ácido sulfúrico puro es tan alta como -12,0.
En el sistema disolvente de ácido sulfúrico, el H3SO4+ se utiliza a menudo como ácido, que puede protonar muchas sustancias para generar compuestos iónicos:
Producido por la reacción anterior con HNO3.
Ayuda en la nitración de aromáticos.
Características del ácido sulfúrico concentrado
1. Capacidad de deshidratación
La deshidratación se refiere al uso de ácido sulfúrico concentrado para eliminar las moléculas de agua no libres, o según la composición. de átomos de hidrógeno y oxígeno en el agua Relación, el proceso de eliminar elementos de hidrógeno y oxígeno de la materia orgánica. En lo que respecta al ácido sulfúrico, la deshidratación es una propiedad del ácido sulfúrico concentrado, no del ácido sulfúrico diluido. El ácido sulfúrico concentrado se puede dividir en deshidratación y deshidratación fuerte. Durante la deshidratación, se elimina según la proporción de composición del agua. El proceso de deshidratación de sustancias por ácido sulfúrico concentrado es un cambio químico. Durante el proceso de reacción, el ácido sulfúrico concentrado elimina los átomos de hidrógeno y oxígeno del material deshidratado o elimina el agua cristalina no libre, como el sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4 · 5H2O). Las sustancias que pueden deshidratarse con ácido sulfúrico concentrado son generalmente sustancias orgánicas que contienen hidrógeno y oxígeno. Las sustancias orgánicas en la sacarosa, el aserrín, los restos de papel, el algodón y otras sustancias se convierten en carbón negro después de la deshidratación. Un fenómeno típico de carbonización es la reacción de la sacarosa en el pan integral. Ponga 20 g de sacarosa en un vaso de precipitados de 200 ml, agregue unas gotas de agua, agregue una cantidad adecuada de agua y revuelva uniformemente. Luego agregue 15 mL de ácido sulfúrico concentrado al 98% y revuelva rápidamente. Observar fenómenos experimentales. Se puede ver que la sacarosa se vuelve negra gradualmente, aumenta de volumen y forma un carbón suelto y poroso parecido a una esponja. La reacción libera calor y se puede oler un gas irritante.
El ácido sulfúrico concentrado corroerá rápidamente las toallas.
Al mismo tiempo, el carbono reacciona con el ácido sulfúrico concentrado;
2. Fuerte oxidación
Reducción de sedimentos
Debido a la cantidad y tipo de agente reductor, el ácido sulfúrico concentrado se puede reducir a dióxido de azufre, azufre o H2S:[4]
Por ejemplo, cuando el agente reductor es excesivo, HBr, H2S y HI reducirán el ácido sulfúrico concentrado. ácido sulfúrico a diferentes sustancias respectivamente:[4]
p>Los productos pueden ser diferentes dependiendo de la dosis reductora: [4]
Reacciones relacionadas
( 1) Reacción con metales.
① El ácido sulfúrico concentrado puede pasivar el hierro, el aluminio y otros metales a temperatura ambiente. (2) Cuando se calienta el ácido sulfúrico concentrado, puede reaccionar con todos los metales (incluidos el oro y el platino), excepto el iridio y el rutenio (incluidos el oro y el platino) para formar sulfatos metálicos de alto precio, que a su vez se reducen a SO2, S, H2S. o sulfuros metálicos.
En la reacción anterior, el ácido sulfúrico muestra fuertes propiedades oxidantes y ácidas.
(2) Reacción con no metales
El ácido sulfúrico concentrado caliente puede oxidar carbono, azufre, fósforo y otros elementos no metálicos en sus óxidos de alta valencia o ácidos que contienen oxígeno. y reducirlos a dióxido de azufre. En esta reacción, el ácido sulfúrico concentrado sólo presenta efectos oxidativos.
[5]
(3) Reacción con otras sustancias reductoras
El ácido sulfúrico concentrado tiene fuertes propiedades oxidantes, por lo que el sulfuro y bromuro de hidrógeno producidos en el laboratorio Los gases reductores como el hidrógeno y el yoduro de hidrógeno no se pueden secar con ácido sulfúrico concentrado.
Características del ácido sulfúrico diluido
Natural
1. Puede reaccionar con la mayoría de los metales (más activo que el cobre) y la mayoría de los óxidos metálicos para formar los correspondientes sulfatos. y agua;
2. Puede reaccionar con sales que son menos ácidas que los iones de sulfato para generar los correspondientes sulfatos y ácidos débiles
3. Sal ácida y agua;
4. Puede reaccionar con el metal prehidrógeno en ciertas condiciones para generar el sulfato e hidrógeno correspondientes.
5. Puede catalizar proteínas y dihidrógenos en condiciones de calentamiento. de azúcares y polisacáridos;
6. Puede reaccionar con indicadores para volver roja la solución de prueba de tornasol púrpura, pero la solución de prueba de fenolftaleína incolora no cambia de color.
Prueba
Fármacos necesarios: solución de cloruro de bario acidificada con ácido clorhídrico, magnesio en polvo.
Método de prueba: Utilizar cloruro de bario (BaCl2) acidificado con ácido clorhídrico. Agregue unas gotas de solución de cloruro de bario acidificada con ácido clorhídrico a la solución a probar. Si se produce un precipitado blanco, agite bien cuando se agregue polvo de magnesio a la solución para generar gas inflamable, la solución a probar contiene ácido sulfúrico; Pero este método se limita al nivel de la escuela secundaria.
Malentendidos comunes
En la escuela secundaria, generalmente se considera que el ácido sulfúrico diluido está
completamente ionizado dos veces, pero este no es el caso. Según los coeficientes de acidez del ácido sulfúrico pKa1=-3,00 y pKa2=1,99, la ionización secundaria es insuficiente. En ácido sulfúrico diluido, HSO4-= reversible = H++SO42- no está completamente ionizado. 1 mol/L de ácido sulfúrico se ioniza completamente una vez y tiene una ionización secundaria de aproximadamente 65438+. Incluso cuando la solución de NaHSO4 es de 0,1 mol/L, los iones de sulfato de hidrógeno son sólo alrededor del 30%.
Campos de aplicación
Usos industriales
Industria metalúrgica y petrolera
Utilizado en la industria metalúrgica y procesamiento de metales en la industria metalúrgica, especialmente en el En el proceso de producción de metales no ferrosos se requiere ácido sulfúrico. Por ejemplo, cuando se refina electrolíticamente cobre, zinc, cadmio y níquel, se necesita ácido sulfúrico en el electrolito. Cuando se refinan algunos metales preciosos, también se requiere ácido sulfúrico para disolver otros metales y eliminar las impurezas. En la industria del acero, se debe utilizar ácido sulfúrico para eliminar el óxido de hierro de la superficie del acero antes del laminado en frío, el estirado en frío y el estampado. Al laminar productos de acero con requisitos de alta calidad, como placas delgadas y tubos de acero sin costura estirados en frío, cada laminado debe limpiarse con ácido sulfúrico. Además, se pueden utilizar tubos de acero soldados, láminas finas de hierro, alambres de hierro, etc. Debe decaparse con ácido sulfúrico antes de galvanizarlo. En algunos procesos de procesamiento de metales, como el niquelado, el cromado y otras piezas metálicas, también es necesario utilizar ácido sulfúrico para limpiar el óxido de la superficie. En el sector empresarial metalúrgico ferroso, el acero que necesita ser decapado generalmente representa alrededor del 5% al 6% de la producción total de acero, y el decapado de cada tonelada de acero consume alrededor de 30 a 50 kilogramos de ácido sulfúrico al 98%.
En el proceso de producción de productos derivados del petróleo como gasolina y lubricantes, el ácido sulfúrico concentrado se utiliza para refinar y eliminar compuestos que contienen azufre e hidrocarburos insaturados. Cada tonelada de refinación de petróleo crudo requiere aproximadamente 24 kg de ácido sulfúrico y cada tonelada de refinación de diésel requiere aproximadamente 31 kg de ácido sulfúrico. La preparación de arcilla activada para la industria petrolera también consume una gran cantidad de ácido sulfúrico.
En el ácido nítrico concentrado, el ácido sulfúrico concentrado se utiliza como agente deshidratante; en la industria cloro-álcali, el ácido sulfúrico concentrado se utiliza para secar el cloro y el gas cloruro de hidrógeno. En la industria de las sales inorgánicas, el ácido sulfúrico se utiliza para preparar sulfatos como criolita, bórax, fosfato trisódico, hidrogenofosfato disódico, sulfato de plomo, sulfato de zinc, sulfato de cobre, sulfato ferroso, etc. Muchos ácidos inorgánicos, como el ácido fosfórico, el ácido bórico, el ácido crómico (a veces llamado CrO3), el ácido fluorhídrico, el ácido clorosulfónico, la preparación de ácidos orgánicos como el ácido oxálico y el ácido acético a menudo requieren ácido sulfúrico como materia prima. Además, en la industria del coquismo (el ácido sulfúrico del gas de los hornos de coque reacciona con el amoníaco para producir sulfato de amonio como subproducto), la industria de la galvanoplastia, la industria del cuero, la industria de los pigmentos, la industria del caucho, la industria del papel, la industria de las pinturas (preparación de disolventes orgánicos ), explosivos industriales y baterías de plomo-ácido. Las industrias manufactureras y otras industrias consumen cantidades considerables de ácido sulfúrico.
Puede utilizarse como suavizante, regenerante de intercambio iónico, ajustador de pH, agente oxidante y detergente para aguas duras. También se puede utilizar para fabricar fertilizantes, pesticidas, tintes, pigmentos, plásticos, fibras químicas, explosivos y diversos sulfatos. Es ampliamente utilizado en refinación de petróleo, fundición de metales no ferrosos, decapado de acero, proceso de curtido, industria de coquización, industria textil y en la industria militar y de defensa nacional. Decapante limpiador con ácido fuerte. Se utiliza principalmente para limpiar obleas de silicio durante el proceso de fabricación de circuitos integrados.
Resolver las necesidades básicas de vida de las personas.
El hilo de viscosa se utiliza para producir fibras químicas y también es familiar para la gente. Requiere el uso de una solución mixta de ácido sulfúrico, sulfato de zinc y sulfato de sodio como baño de coagulación para el hilado de viscosa. Cada producción de 1 tonelada de fibra de viscosa requiere el consumo de 1,2 ~ 1,5 toneladas, cada producción de 1 tonelada de fibra corta de vinilón requiere el consumo de 230 kg de ácido sulfúrico al 98%, y cada producción de 1 tonelada de monómero Kaplan requiere el uso de 1,6t de oleum al 20%. Además, también se utiliza una cantidad considerable de ácido sulfúrico para producir fibras químicas como el nailon, la fibra de acetato y la fibra de poliacrilonitrilo.
La producción de plásticos y otros compuestos poliméricos a partir de compuestos poliméricos distintos de las fibras químicas está adquiriendo cada vez más importancia en la economía nacional. La producción de 1 tonelada de resina epoxi requiere 2,68 toneladas de ácido sulfúrico, y la producción de 1 tonelada de politetrafluoroetileno, conocido como el "Rey de los Plásticos", requiere 1,32 toneladas de ácido sulfúrico también se utiliza para producir caucho de silicona; aceite de silicona, caucho de estireno-butadieno y caucho de nitrilo-butadieno.
Casi todos los tintes (o sus intermedios) utilizados en la industria de los tintes no requieren ácido sulfúrico para su preparación.
La preparación de intermedios de tinte azoico requiere una reacción de sulfonación y la preparación de intermedios de tinte anilina requiere una reacción de nitración. Ambos requieren una gran cantidad de ácido sulfúrico concentrado o ácido sulfúrico fumante. Por ello, algunas fábricas de tintes cuentan con talleres de ácido sulfúrico para satisfacer las necesidades.
Para producir las necesidades diarias, se necesitan ácido sulfúrico fumante y ácido sulfúrico concentrado para producir detergentes sintéticos. Los plastificantes para plásticos (como el anhídrido ftálico y los ésteres de ftalato) y la nitrocelulosa, la materia prima de los productos de celuloide, requieren ácido sulfúrico para su preparación. El ácido sulfúrico también se utiliza en la fabricación de celofán y pergamino. Además, los sectores de producción como la industria de impresión y teñido de textiles, la industria del esmalte, la industria ferretera, la industria del jabón y la industria de aromatizantes artificiales también necesitan utilizar ácido sulfúrico.
El ácido sulfúrico se utiliza en la industria farmacéutica para la reacción de sulfonación en la preparación de sulfamidas y la reacción de nitración para la preparación del potente bactericida nitrofurazona. Además, se han preparado numerosos antibióticos, entre ellos fármacos de uso común como aspirina, cafeína, vitamina B2, vitamina B12 y vitamina C, algunas hormonas, isoniazida, bromuro de mercurocromo, sacarina, etc. , ambos requieren ácido sulfúrico.
Consolidación de la defensa nacional
El desarrollo de la industria del ácido sulfúrico en algunos países alguna vez estuvo estrechamente relacionado con la producción de explosivos militares. Los nitratos o nitratos son el ingrediente principal de los explosivos militares (propulsores y explosivos) o explosivos industriales. Los principales productos son la nitrocelulosa, el trinitrotolueno (TNT), la nitroglicerina y el ácido pícrico. Aunque la preparación de estos compuestos se basa en ácido nítrico, también se debe utilizar ácido sulfúrico concentrado o ácido sulfúrico fumante.
Industria de la energía atómica y tecnología de cohetes
La producción de combustible nuclear para reactores atómicos, la preparación de titanio, aluminio y otros materiales de aleaciones para reactores, y la producción de cohetes y chorros supersónicos. y satélites Las aleaciones de titanio están todas directa o indirectamente relacionadas con el ácido sulfúrico. El proceso de preparación de borano a partir de bórax requiere grandes cantidades de ácido sulfúrico. Los derivados del borano son los combustibles de alta energía más importantes. El borano es también una materia prima para la preparación de borohidruro de uranio y la separación de uranio-235. Se puede observar que el ácido sulfúrico está estrechamente relacionado con la industria de defensa y la tecnología de punta.
Utilización agrícola
Mejora del suelo
En la producción agrícola, el ácido sulfúrico se utiliza cada vez más para mejorar suelos calcáreos con valores de pH altos. Durante los últimos 20 años, la producción de fertilizantes de ácido urea-sulfúrico ha aumentado considerablemente y se usa ampliamente en suelos de los estados occidentales de los Estados Unidos. La inyección de ácido sulfúrico en el lago lechero para cambiar el pH del agua del lago puede resolver algunos problemas de calidad del aire y del agua causados por la cría de ganado. El ácido sulfúrico se aplica al suelo y al agua agrícola. Su función principal es disolver carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio. Estas sales de calcio y magnesio reemplazan a las sales de sodio intercambiables, que luego se eliminan sumergiéndolas en agua. A medida que los carbonatos y bicarbonatos se descomponen, el ácido sulfúrico reacciona con materiales más inertes, liberando nutrientes vegetales como fósforo y hierro. Simplemente reducir el pH del suelo puede cambiar la solubilidad de muchos elementos, haciéndolos más disponibles para las plantas. La aplicación de ácido sulfúrico a suelos calcáreos con pH alto puede fortalecer las plantas y aumentar los rendimientos.
Producción de fertilizantes
La producción de sulfato de amonio (comúnmente conocido como sulfato de amonio o fertilizante en polvo) y superfosfato (comúnmente conocido como superfosfato de cal o superfosfato) consume una gran cantidad de ácido sulfúrico.
Muchos pesticidas utilizados en la producción de pesticidas utilizan ácido sulfúrico como materia prima, como el sulfato de cobre y el sulfato de zinc como fungicidas para plantas, el sulfato de talio como rodenticida, el sulfato ferroso y el sulfato de cobre como herbicidas. Los pesticidas más comunes, como la emulsión 1059 (45%) y la emulsión 1605 (45%), requieren ácido sulfúrico.
Uso doméstico diario
La mayoría de los productos químicos de drenaje ácidos del mundo contienen ácido sulfúrico concentrado. Este producto de drenaje funciona como un producto de drenaje alcalino y disuelve los residuos de aceite y alimentos que obstruyen los canales de drenaje. Sin embargo, debido a la fuerte reacción exotérmica entre el ácido sulfúrico concentrado y el agua, se recomienda mantener el canal lo más seco posible antes de su uso, verter lentamente los productos químicos pertinentes y usar guantes.
Propiedades toxicológicas
Es moderadamente tóxico.
Toxicidad aguda: rata LD 5021,40 mg/kg (por vía oral); LC505 10 mg/m3 durante 2 horas (inhalación en rata); 320 mg/metro cúbico durante 2 horas (inhalación en ratón)
Riesgos de Laboratorio
El ácido sulfúrico (especialmente en altas concentraciones) es muy dañino para la piel y la carne. El ácido sulfúrico, al igual que otros ácidos y álcalis fuertes corrosivos, puede sufrir rápidamente hidrólisis de amida e hidrólisis de éster con proteínas y grasas, descomponiendo así los tejidos biológicos y provocando quemaduras químicas. Pero su fuerte corrosividad para el cuerpo también está relacionada con su fuerte deshidratación, porque el ácido sulfúrico también deshidratará los carbohidratos en los tejidos biológicos y liberará una gran cantidad de energía térmica. Además de las quemaduras químicas, también pueden producirse quemaduras secundarias por llama.
Por lo tanto, el daño causado por el ácido sulfúrico suele ser mayor que el causado por otros ácidos fuertes comparables (como el ácido clorhídrico y el ácido nítrico). Si el ácido sulfúrico entra accidentalmente en contacto con los ojos, puede provocar ceguera permanente, si se ingiere por error, puede provocar daños irreversibles en los órganos internos e incluso ser mortal; El ácido sulfúrico concentrado también es muy oxidante y corroe la mayoría de los metales, por lo que debe almacenarse con cuidado.
Una pata de pollo resultó gravemente corroída y carbonizada por ácido sulfúrico concentrado en decenas de segundos.
A medida que aumenta la concentración, también aumenta el peligro del ácido sulfúrico. Esto se debe a que, además del aumento de la proporción de sustancias ácidas, también aumenta su deshidratación y oxidación. Cuando el contenido de ácido sulfúrico de una solución es igual o mayor a 1,5 M, se debe etiquetar como "corrosivo", mientras que entre 0,5 ~ 0,5 ~ 1,5 M es "irritante", pero incluso la "baja concentración" comúnmente utilizada en los laboratorios. El ácido sulfúrico (concentración de aproximadamente 1 M, gravedad específica del 10%) también corroerá el papel dentro de un cierto período de tiempo.
En los libros de texto antiguos, para evitar que el ácido sulfúrico concentrado libere una gran cantidad de calor después del contacto con el agua y dañe aún más la piel, el ácido sulfúrico concentrado en la piel debe limpiarse con un paño seco. paño antes del tratamiento. Pero en el funcionamiento real, al igual que otras sustancias corrosivas, lavar con una gran cantidad de agua durante al menos 10 a 15 minutos por primera vez es un método eficaz. Grandes cantidades de agua pueden enfriar rápidamente el tejido dañado y eliminar el calor. Debido a que el ácido sulfúrico concentrado carboniza rápidamente la piel cuando entra en contacto con él, limpiarlo con un paño seco puede rayar o incluso limpiar la piel dañada. Si accidentalmente salpica ácido sulfúrico sobre la ropa protectora, quítese la ropa protectora inmediatamente y lave bien la piel de las partes afectadas.
Dado que el ácido sulfúrico se disuelve en agua y libera mucho calor, al diluir el ácido sulfúrico concentrado, el ácido debe verterse en agua en lugar de agua. Esto puede aprovechar la alta capacidad calorífica específica del agua y. Reduzca el riesgo de salpicaduras de ácido debido al riesgo de ebullición a alta temperatura. Generalmente en el laboratorio, el ácido sulfúrico diluido con una concentración de 6 M (aproximadamente 35 % en peso) o superior es el más peligroso porque esta cantidad de ácido sulfúrico puede liberar suficiente calor para hervir toda la solución cuando reacciona con el agua.
El acetonitrilo es un compuesto orgánico de fórmula química CH3CN o C2H3N[3]. Es un líquido incoloro y transparente con excelentes propiedades disolventes y puede disolver una variedad de sustancias orgánicas, inorgánicas y gaseosas, agua y alcohol. son infinitamente miscibles. El acetonitrilo puede reaccionar con los nitrilos típicos y se utiliza para preparar muchos compuestos típicos que contienen nitrógeno. Es un importante intermediario orgánico.
Nombre chino
Acetonitrilo[5]
Nombre extranjero
Acetonitrilo[5]
Otro nombre
Cianuro de metilo
Fórmula química
C2H3N〔5]
Peso molecular
41.052[5] p>
Propiedades físicas y químicas
Densidad: 0,786 g/cm3
Punto de fusión: -45 ℃
Punto de ebullición: 81-82 ℃
Punto de inflamación: 12,8 ℃ (CC)
Índice de refracción: 1,344 (20 ℃)
Presión de vapor saturado: 13,33 kPa (27 ℃)[5 ]
Temperatura crítica: 274,7 ℃[5]
Presión crítica: 4,83 MPa[5]
Temperatura de ignición: 524 ℃[5]
Límite superior de explosión (V/V): 16,0% [5]
Límite inferior de explosión (V/V): 3,0% [5]
Aspecto: líquido transparente incoloro .