Какие природные соединения серы можно использовать в качестве сырья для производства серной кислоты? формулы этих веществ

Камерный способ[править  |  править вики-текст]

c xiv века серную кислоту получали так называемым «камерным» методом, в основе которого лежала реакция  горения  на воздухе смеси серы и  калийной селитры, описанной    валентином. процесс проводился в камерах, обитых  свинцом, нерастворимым в серной кислоте. продуктами горения являлись  оксиды азота, соли калия и  so3. последний поглощался водой, находящейся в камере. таким способом удавалось получить кислоту небольшой крепости, которую концентрировали известными .

в зависимости от соотношения реагентов получался разный состав твердого остатка. одна из схем получения камерной серной кислоты, наиболее полно расходующая нитрат калия:

{\displaystyle {\mathsf {2kno_{3}+2s+2o_{2}\rightarrow k_{2}so_{4}+so_{3}+no_{2}+no}}}{\displaystyle {\mathsf {so_{3}+h_{2}o\rightarrow h_{2}so_{4}}}}

промышленные количества камерной серной кислоты получали вначале во франции, потом в . в камерный способ просуществовал до 1955  г.

после обнаружения каталитической роли оксидов азота в реакции образования  so3  от камерного способа стали отказываться в пользу других методов, использующих менее трудоемкий способ получения и окисления  so2.

современные способы[править  |  править вики-текст]

в настоящее время в промышленности применяют два метода окисления диоксида серы в производстве серной кислоты: контактный  — с использованием твердых  катализаторов, и нитрозный (башенный), в котором в качестве катализатора используют  оксиды азота. в качестве окислителя обычно используют кислород воздуха.

в первом способе реакционная смесь пропускается сквозь слой твердого катализатора, во втором орошается водой или разбавленной серной кислотой в реакторах башенного типа. вследствие высокой эффективности (производительность, компактность, чистота и стоимость продукта и др.) контактный способ вытесняет нитрозный.

обнаружены сотни веществ, ускоряющих окисление so2  до so3, три лучших из них в порядке уменьшения активности:   платина,  оксид ванадия(v)  v2o5  и  оксид железа  fe2o3. при этом платина отличается дороговизной и легко отравляется примесями, содержащимися в газе so2, особенно мышьяком. оксид железа(iii) требует высоких температур для проявления каталитической активности (выше 625  °c). таким образом, ванадиевый катализатор является наиболее , и только он применяется при производстве серной кислоты.

ниже реакции по производству серной кислоты из минерала  пирита  на катализаторе  — оксиде ванадия (v):

{\displaystyle {\mathsf {4fes_{2}+11o_{2}\rightarrow 2fe_{2}o_{3}+8so_{2}}}}{\displaystyle {\mathsf {2so_{2}+o_{2}\rightarrow 2so_{3}}}}

нитрозный метод получения  серной кислоты:

{\displaystyle {\mathsf {so_{2}+no_{2}\rightarrow so_{3}+no}}}{\displaystyle {\mathsf {2no+o_{2}\rightarrow 2no_{2}}}}

при реакции so3  с водой выделяется огромное количество теплоты, и  серная кислота  начинает закипать с образованием трудноулавливаемой аэрозоли:

{\displaystyle {\mathsf {so_{3}+h_{2}o\rightarrow h_{2}so_{4}+\delta q}}}

поэтому so3  смешивают с концентрированной серной кислотой, получая  олеум, который далее разбавляется до нужной концентрации.

2c₄h₁₀  +  13o ₂  =  8co₂  +  10h₂ o 2kmno₄  =  k₂mno₄  + mno₂  +  o ₂ cs ₂  +  3o ₂  = co ₂   +  2so ₂