純硫酸是一種極性非常大的液體,其介電系數大約為100。因為它分子與分子之間能夠互相質子化對方,造成它極高的導電性,這個過程被稱為質子自遷移。純硫酸加熱至290℃分解放出部分三氧化硫,直至酸的濃度降到98.3%為止,這時硫酸為恒沸溶液,沸點為338°C。無水硫酸體現酸性是給出質子的能力,純硫酸仍然具有很強的酸性,98%硫酸與純硫酸的酸性基本上沒有差別,而溶解三氧化硫的發(fā)煙硫酸是一種超酸體系,酸性強于純硫酸,但是存在一種誤區(qū),即稀硫酸的酸性強于濃硫酸,這種想法是錯誤的。的確,稀硫酸第一步電離完全,產生大量的水合氫離子H3O+;但是濃硫酸和水一樣,自身自偶電離會產生一部分硫酸合氫離子H3SO4+,正是這一部分硫酸合質子,導致純硫酸具有非常強的酸性,雖然少,但是酸性卻要比水合質子強得多,所以純硫酸的哈米特酸度函數高達-12.0。酸性強于純硫酸,但是存在一種誤區(qū),即稀硫酸的酸性強于濃硫酸,這種想法是錯誤的。雨花區(qū)高科技硫酸功能作用材料區(qū)別
稀硫酸在中學階段,一般當成,兩次完全電離,其實不是這樣的。根據硫酸酸度系數pKa1=-3.00,pKa2=1.99,其二級電離不夠充分,在稀硫酸中HSO4-=可逆=H++SO42-,并未完全電離,1mol/L的硫酸一級電離完全,二級電離約電離1%,也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1mol/L時,硫酸氫根也只電離了約30%。用于石油工業(yè)汽油、潤滑油等石油產品的生產過程中,都需要濃硫酸精煉,以除去其中的含硫化合物和不飽和碳氫化合物。每噸原油精煉需要硫酸約24kg,每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。石油工業(yè)所使用的活性白土的制備,也消耗不少硫酸。開福區(qū)定制硫酸功能作用現貨98%硫酸與純硫酸的酸性基本上沒有差別,而溶解三氧化硫的發(fā)煙硫酸是一種超酸體系。
硫酸是一種無機化合物,化學式是H2SO4,硫的重要的含氧酸。純凈的硫酸為無色油狀液體,10.36℃時結晶,通常使用的是它的各種不同濃度的水溶液,用塔式法和接觸法制取。前者所得為粗制稀硫酸,質量分數一般在75%左右;后者可得質量分數98.3%的濃硫酸,沸點338℃,相對密度1.84。硫酸是一種活潑的二元無機強酸,能和絕大多數金屬發(fā)生反應。高濃度的硫酸有強烈吸水性,可用作脫水劑,碳化木材、紙張、棉麻織物及生物皮肉等含碳水化合物的物質。與水混合時,亦會放出大量熱能。其具有強烈的腐蝕性和氧化性,故需謹慎使用。是一種重要的工業(yè)原料,可用于制造肥料、藥物、、顏料、洗滌劑、蓄電池等,也應用于凈化石油、金屬冶煉以及染料等工業(yè)中。常用作化學試劑,在有機合成中可用作脫水劑和磺化劑。
在古代中國,稀硫酸被稱為“綠礬油”。 在公元650~683年(唐高宗時),煉丹家孤剛子在其所著《黃帝九鼎神丹經訣》卷九中就記載著“煉石膽取精華法”,即干餾石膽(膽礬)而獲得硫酸。硫酸發(fā)現于公元8世紀。阿拉伯煉丹家賈比爾通過干餾硫酸亞鐵晶體得到硫酸。一些早期對化學有研究的人,如拉齊、賈比爾等,還寫了有關硫酸及與其相關的礦物質的分類名單;其他一些人,如伊本·西拿醫(yī)師,則較為重視硫酸的種類以及它們在醫(yī)學上的價值。在17世紀,德國化學家格勞伯(Johann Rudolf Glauber)將硫與硝酸鉀混合蒸汽加熱制出硫酸,在這過程中,硝酸鉀分解并氧化硫令其成為能與水混合并變?yōu)榱蛩岬娜趸颍⊿O3)。于是,在1736年,倫敦藥劑師Joshua Ward用此方法開拓大規(guī)模的硫酸生產。純硫酸加熱至290℃分解放出部分三氧化硫,直至酸的濃度降到98.3%為止,這時硫酸為恒沸溶液。
在金星里,硫酸的形成不斷循環(huán)。當硫酸從大氣較高較冷的區(qū)域跌至較低較熱的地區(qū)時被蒸發(fā),其含水量越來越少而其濃度也就越來越高。當溫度達300℃時,硫酸開始分解為三氧化硫以及水,產物均為氣體。三氧化硫非?;钴S并分解為二氧化硫及原子氧,原子氧接著氧化一氧化碳令其變?yōu)槎趸?,二氧化硫及水會從大氣中層升高到上層,它們會發(fā)生反應重新釋出硫酸,整個過程又再一次循環(huán)。由伽利略號探測器傳來的影像顯示,硫酸亦有可能出現于木星的其中一個衛(wèi)星——木衛(wèi)二,但有關細節(jié)仍存有爭議。盡管可以制出濃純凈的硫酸,并且室溫下是無限穩(wěn)定的(所謂的分解成恒沸物的反應發(fā)生在接近沸點的高溫之下),但是純硫酸凝固點過高(283.4K),所以為了方便運輸通常制成98%硫酸,故一般所說的“高濃度硫酸”指的便是濃度為98%的硫酸。純硫酸一般為無色油狀液體,密度1.84 g/cm3,沸點337℃,能與水以任意比例互溶。岳麓區(qū)生態(tài)硫酸功能作用防水施工
由于硫酸的介電常數較高,因此它是電解質的良好溶劑,而作為非電解質的溶劑則不太理想。雨花區(qū)高科技硫酸功能作用材料區(qū)別
脫水指濃硫酸脫去非游離態(tài)水分子或按照水的氫氧原子組成比脫去有機物中氫氧元素的過程。就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質,而非稀硫酸的性質,濃硫酸有脫水性且脫水性很強,脫水時按水的組成比脫去。物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化,反應時,濃硫酸按水分子中氫氧原數的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子或脫去非游離態(tài)的結晶水,如五水硫酸銅(CuSO4·5H2O)。可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質中的有機物,被脫水后生成了黑色的炭,這種過程稱作炭化。一個典型的炭化現象是蔗糖的黑面包反應。在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,水加適量,攪拌均勻。然后再加入15mL質量分數為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現象??梢钥吹秸崽侵饾u變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀的炭,反應放熱,還能聞到刺激性氣體。雨花區(qū)高科技硫酸功能作用材料區(qū)別
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