酸
本页面列出一些酸的性质及制法。
硫酸([math]\ce{ H2SO4 }[/math])
密度 | 熔点 | 沸点 | 闪点 (着火点) |
pKa | LD50 |
---|---|---|---|---|---|
[math]\displaystyle{ 1.84 \text{ g/cm}^3 }[/math] | [math]\displaystyle{ 10 \ {}^\circ \text{C} }[/math] | [math]\displaystyle{ 337 \ {}^\circ \text{C} }[/math] | 不可燃 | [math]\displaystyle{ −3, 1.99 }[/math] | [math]\displaystyle{ 2140 \text{ mg/kg} }[/math] (口服,实验老鼠) |
通常情况下为液态,无色无臭、有酸味、清澈而黏稠。
溶质质量分数 | 密度 ([math]\displaystyle{ \text{g/cm}^3 }[/math]) |
俗称 |
---|---|---|
10% | 1.07 | 稀硫酸 |
29-32% | 1.25-1.28 | 铅酸蓄电池酸 |
62-70% | 1.52-1.60 | 室酸 肥料酸 |
98% | 1.83 | 浓硫酸 |
硝化法
分为铅室法和塔式法两种,现已几乎不再使用。简化原理如下:
燃烧硫磺制取[math]\ce{ SO2 }[/math]。
[math]\ce{ S + O2 \xlongequal{点燃} SO2 }[/math]
[math]\ce{ NO }[/math]与[math]\ce{ O2 }[/math]反应生成[math]\ce{ NO2 }[/math],[math]\ce{ SO2 }[/math]与[math]\ce{ NO2 }[/math]反应生成[math]\ce{ SO3 }[/math],再与[math]\ce{ H2O }[/math]反应可得浓度为70%的硫酸:
[math]\ce{ 2NO + O2 \xlongequal{} 2NO2 }[/math]
[math]\ce{ SO2 + NO2 \xlongequal{} SO3 + NO }[/math]
[math]\ce{ SO3 + H2O \xlongequal{} H2SO4 }[/math]
或使用[math]\ce{ N2O3 }[/math],生成的[math]\ce{ NO }[/math]又迅速氧化生成[math]\ce{ NO2 }[/math],再生成[math]\ce{ N2O3 }[/math]:
[math]\ce{ SO2 + N2O3 + H2O \xlongequal{} H2SO4 + 2NO }[/math]
[math]\ce{ 2NO + O2 \xlongequal{} 2NO2 }[/math]
[math]\ce{ NO + NO2 \xlongequal{} N2O3 }[/math]
其硫酸的所得纯度较低,且无法除去[math]\ce{ NO }[/math]及[math]\ce{ NO2 }[/math],因此混有亚硝酸([math]\ce{ HNO2 }[/math])和硝酸([math]\ce{ HNO3 }[/math]):
[math]\ce{ NO + NO2 + H2O \xlongequal{} 2HNO2 }[/math]
[math]\ce{ 3NO2 + H2O \xlongequal{} 2HNO3 + NO }[/math]
实际上,可以将[math]\ce{ NO2 }[/math]看作催化剂。从理论上看,[math]\ce{ SO2 }[/math]的氧化是一个气相氧化过程,因此设计在中空的铅室中进行,[math]\ce{ Pb }[/math]可以耐受浓度不太高的硫酸腐蚀。