Серная кислота

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Речь пойдет об одном из важнейших продуктов химической промышленности, который сам употребляется не часто, но совершенно необходим для производства различных веществ. Это серная кислота, которая знакома нам со школьных лет. Она кажется даже чуть-чуть домашней: ведь ее ставят зимой между рамами, чтобы стекло не замерзло. Между тем роль серной кислоты в химии выдающаяся. Эта кислота принадлежит к главным новшествам, определяющим развитие не только химической, но и многих других отраслей промышленности.

Одно из основных применений серной кислоты — это производство фосфорных и некоторых азотных удобрений (суперфосфат, преципитат, аммофос, сульфат аммофоса и другие). Много кислоты расходуется на очистку нефтепродуктов от ненужных примесей. Сернокислотной обработке подвергается большая часть бензина и смазочного масла. Не обойтись без пашен старой знакомой и в производстве капролактама и фенола — важнейших мономеров для получения пластмасс и синтетического волокна. Без нее нельзя получить целый ряд красителей, лекарств и других веществ.

Трудовой «стаж» серной кислоты насчитывает примерно тысячу лет. Уже в X веке ее получали прокаливанием квасцов и железного купороса (с тех времен она называется купоросным маслом). В начале 19-го столетия для производства серной кислоты стали применять окислы азота. Многочисленные заводы, работавшие по такому способу, выдавали миллионы тонн серной кислоты.

Около ста лет тому назад был предложен еще один способ — так называемый контактный. В его основе лежит применение катализаторов (тогда они назывались контактами) для получения сернистого ангидрида при сжигании двуокиси серы. Этот способ около семидесяти лет не находил применения в промышленности уже хотя бы потому, что в качестве контакта использовалась слишком дорогая металлическая платина.

Но затем контактный способ окончательно победил. Были найдены дешевые ванадиевые и железные катализаторы, и с помощью электрофильтров была решена проблема очистки контактного газа от мельчайшей пыли.

Схема завода, производящего серную кислоту, проста: первый этап — получение сернистого газа SO2 сжиганием природных соединений серы, таких, как серный колчедан, ремедный колчедан, сульфиды свинца и цинка. Все эти руды важны. И как источники серы и как сырье для металлургической промышленности, Поэтому остаток сырья после обжига используется для выплавки металла. При этом издавна повелось, что серные соединения железа сжигаются на сернокислотном заводе, а соединения свинца и цинка — на заводах цветных металлов. Сернистый газ улавливается здесь из обжиговых газов.

Автор: Г. Эллерт.