應(yīng)用案例(lì)

硫酸的應(yīng)用

2019-03-21 17:45:33


硫(liú)酸的應用(yòng)

詳情介(jiè)紹


■總(zǒng)括
硫(liú)酸是(shì)基本化學工業中重(zhòng)要(yào)産品之一.它(tā)不僅(jǐn)作爲(wèi)許多化工産品(pǐn)的原(yuán)料,而且還廣泛(fàn)地應(yīng)用于(yú)其他(tā)的國(guó)民經(jīng)濟部(bù)門.它的應用(yòng)範圍日益擴(kuò)大,需要數量(liàng)日益增(zēng)加.茲将硫(liú)酸在(zài)國(guó)民(mín)經濟中的(de)作用分述如(rú)下.
■爲農業生(shēng)産服務
◆用(yòng)于肥(féi)料的生産(chǎn)硫酸铵(俗(sú)稱硫(liú)铵或肥(féi)田粉)和(hé)過磷酸鈣(俗稱(chēng)過磷酸石灰或普鈣(gài))這(zhè)兩(liǎng)種化(huà)肥的生産都要(yào)消耗大量的硫(liú)酸.
2nh3+h2so4====(nh4)2so4
每(měi)生産一噸(dūn)硫酸(suān)铵,就(jiù)要(yào)消耗硫(liú)酸(suān)(折合(hé)成100%計算(suàn))760kg,每生産一噸過(guò)磷酸鈣(gài),就(jiù)要消(xiāo)耗硫酸(suān)360kg.
◆用(yòng)于農藥的生産許(xǔ)多(duō)農藥(yào)都要(yào)以硫酸(suān)爲原料如硫酸(suān)銅、硫酸(suān)鋅可作植物的(de)殺菌劑,硫酸铊(tā)可作殺鼠(shǔ)劑,硫(liú)酸亞鐵、硫酸(suān)銅(tóng)可作除莠(yǒu)劑.最(zuì)普通(tōng)的殺蟲劑(jì),如1059乳(rǔ)劑(45%)和(hé)1605乳劑(45%)的生(shēng)産(chǎn)都需用(yòng)硫酸(suān).前者每生産1t,需(xū)消(xiāo)耗(hào)20%發煙(yān)硫酸1.4t後(hòu)者(zhě)每生産1t,需(xū)消(xiāo)耗(hào)硫酸(suān)36kg.爲(wèi)大家所(suǒ)熟悉(xī)的滴滴涕,每生産1t需要20%發(fā)煙硫(liú)酸1.2t.
■爲工業生産服務
◆用于冶金工業(yè)和金屬(shǔ)加(jiā)工在(zài)冶金工業部門(mén),特别是有(yǒu)色金屬的生(shēng)産過程(chéng)需要使用硫酸(suān).例如用電解法(fǎ)精煉(liàn)銅、鋅、镉、鎳時,電解液就需(xū)要使(shǐ)用硫酸,某(mǒu)些(xiē)貴(guì)金(jīn)屬的精(jīng)煉,也需要硫(liú)酸(suān)來溶解去(qù)夾雜(zá)的其(qí)他(tā)金屬.在(zài)鋼鐵(tiě)工(gōng)業中進(jìn)行冷(lěng)軋、冷(lěng)拔及沖壓(yā)加工之前,都必須用硫酸(suān)清除(chú)鋼鐵表面的氧化(huà)鐵(tiě).在軋制薄(báo)闆、冷拔無(wú)縫鋼管和(hé)其他(tā)質量(liàng)要求(qiú)較高的鋼材(cái),都必須(xū)每軋(zhá)一次用硫(liú)酸洗滌(dí)一(yī)次.另(lìng)外,有縫鋼管、薄(báo)鐵皮、鐵絲(sī)等在(zài)進行(háng)鍍鋅之前(qián),都要經(jīng)過用硫(liú)酸(suān)進(jìn)行(háng)酸(suān)洗手(shǒu)續.在某(mǒu)些(xiē)金屬機械加工(gōng)過程中,例如(rú)鍍(dù)鎳、鍍鉻等金(jīn)屬(shǔ)制件(jiàn),也需用硫酸來(lái)洗淨表面的(de)鏽(xiù).在黑色冶(yě)金企(qǐ)業部門裏(lǐ),需要(yào)酸洗的鋼(gāng)材一般約(yuē)占鋼總産(chǎn)量的5%~6%,而每噸鋼(gāng)材的(de)酸洗,約消(xiāo)費98%的(de)硫酸30kg~50kg.
◆用于石油工業(yè)汽油(yóu)、潤滑(huá)油等(děng)石油産品的生(shēng)産過程中,都需(xū)要濃(nóng)硫(liú)酸精煉(liàn),以除去其中的含硫化合物和(hé)不飽和碳(tàn)氫(qīng)化(huà)合物.每(měi)噸(dūn)原油(yóu)精煉(liàn)需要(yào)硫酸約24kg,每噸柴(chái)油精煉需要硫(liú)酸約(yuē)31kg.石油工業所使用的活性(xìng)白土的制備,也消耗(hào)不少(shǎo)硫酸(suān).
◆用于其他(tā)化工(gōng)生産和(hé)其(qí)他工業部(bù)門許多化(huà)工生産(chǎn)都需要(yào)使用硫酸.例如(rú),在濃縮硝酸中(zhōng),以濃(nóng)硫酸(suān)爲脫(tuō)水劑;氯堿(jiǎn)工業(yè)中,以(yǐ)濃硫酸來(lái)幹燥氯氣(qì)、氯化(huà)氫氣等(děng);無機鹽(yán)工業中,如冰晶石(na3alf6)、硼(péng)砂(na2b4o7·10h2o)、磷(lín)酸三(sān)鈉、磷(lín)酸(suān)氫二鈉(nà)、硫酸鉛、硫酸鋅(xīn)、硫酸銅、硫(liú)酸亞鐵以(yǐ)及其他硫(liú)酸鹽(yán)的制(zhì)備都要用硫酸.許多(duō)無機酸如(rú)磷酸(suān)、硼酸、鉻酸(h2cro4,有時(shí)也指cro3)、氫氟酸、氯(lǜ)磺酸(suān)(clso3h);有(yǒu)機酸如(rú)草酸[(cooh)2]、醋酸等的(de)制備(bèi),也常需要(yào)硫酸作原(yuán)料.此(cǐ)外煉(liàn)焦化學工業(用硫酸來同(tóng)焦爐氣中的氨起作用副産硫酸(suān)铵)、電鍍業、制(zhì)革業、顔料(liào)工業、橡膠工業、造紙(zhǐ)工業、油(yóu)漆(qī)工業(yè)(有機(jī)溶劑的制(zhì)備)、工業炸藥和(hé)鉛蓄(xù)電池(chí)制造(zào)業等(děng)等,都(dōu)消耗(hào)相當數量的硫(liú)酸.
■對解決(jué)人民“穿”與“用”等(děng)問題(tí)所起的作(zuò)用
◆用于化(huà)學纖維的生産(chǎn)爲人(rén)民所熟悉(xī)的粘膠絲,它需要使(shǐ)用硫(liú)酸、硫酸鋅(xīn)、硫酸(suān)鈉的(de)混合液(yè)作爲粘(zhān)膠抽絲的(de)凝固(gù)浴.每(měi)生(shēng)産1t粘膠(jiāo)纖維,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生産1t維(wéi)尼龍短(duǎn)纖維,就(jiù)要消(xiāo)耗98%硫酸230kg,每(měi)生(shēng)産1t卡普(pǔ)綸單(dān)體,需要用1.6t20%發煙(yān)硫酸.此(cǐ)外,在尼龍、醋(cù)酸纖維、聚(jù)丙烯腈纖維等(děng)化學纖維生産(chǎn)中,也使用(yòng)相當數量的硫酸.
◆用(yòng)于(yú)化學纖(xiān)維以(yǐ)外的高分子(zǐ)化合物(wù)生産塑料等高分子(zǐ)化合物,在(zài)國民經濟中(zhōng)越(yuè)來越占有重(zhòng)要(yào)的地位(wèi).每生産1t環氧(yǎng)樹脂(zhī),需用硫酸(suān)2.68t,号稱“塑(sù)料(liào)王”的(de)聚四(sì)氟(fú)乙烯,每生産1t,需用硫酸(suān)1.32t;有機矽樹膠、矽油、丁苯橡膠(jiāo)及(jí)丁腈橡(xiàng)膠等的生産(chǎn),也(yě)都要使(shǐ)用硫酸.
◆用(yòng)于(yú)染料(liào)工業幾(jǐ)乎沒有一種(zhǒng)染料(或(huò)其(qí)中(zhōng)間體)的制備(bèi)不(bú)需使用硫(liú)酸(suān).偶氮染(rǎn)料(liào)中間體的制(zhì)備需(xū)要進行(háng)磺(huáng)化反應,苯(běn)胺染(rǎn)料中間體的制備需(xū)要進(jìn)行硝(xiāo)化反(fǎn)應,兩(liǎng)者都(dōu)需使用大量(liàng)濃硫酸(suān)或發(fā)煙硫酸.所以有些染(rǎn)料廠(chǎng)就設有硫(liú)酸(suān)車間(jiān),以(yǐ)配合(hé)需要.
◆用于(yú)日用(yòng)品(pǐn)的(de)生産(chǎn)生産合成洗滌(dí)劑需要用發煙(yān)硫酸(suān)和濃硫酸(suān).塑料的增塑劑(jì)(如苯二(èr)甲(jiǎ)酸酐(gān)和苯二(èr)甲酸酯)、賽璐(lù)珞制品所(suǒ)需的原料硝化棉,都需要(yào)硫酸(suān)來制備.玻(bō)璃紙(zhǐ)、羊皮紙(zhǐ)的制造(zào),也需(xū)要使用硫酸.此(cǐ)外,紡(fǎng)織印(yìn)染工業、搪瓷工業、小(xiǎo)五(wǔ)金工業(yè)、肥皂(zào)工業、人造(zào)香料(liào)工(gōng)業等生(shēng)産部門,也都需(xū)要使用硫酸(suān).
◆用于制(zhì)藥工業磺(huáng)胺(àn)藥物的(de)制備過程中的(de)磺化反應,強力(lì)殺菌劑呋(fū)喃西(xī)林的(de)制備(bèi)過程(chéng)中的硝化(huà)反應,都需(xū)用硫酸.此(cǐ)外(wài),許多抗(kàng)生素的制(zhì)備,常用(yòng)藥(yào)物如阿斯(sī)匹林(lín)、咖啡(fēi)因(yīn)、維生素(sù)b2、b12及維(wéi)生(shēng)素(sù)c、某些(xiē)激(jī)素、異煙肼、紅(hóng)汞、糖精等的(de)制備,無(wú)不(bú)需(xū)用硫(liú)酸.
■對(duì)鞏固(gù)國防(fáng)方面所起(qǐ)的(de)作用
某(mǒu)些國(guó)家硫酸(suān)工業的(de)發(fā)展(zhǎn),曾經(jīng)是和(hé)軍(jun1)用炸藥(yào)的生産緊密連結在一起的.無(wú)論軍(jun1)用炸藥(發(fā)射藥(yào)、爆(bào)炸(zhà)藥)或工業炸藥,大都(dōu)是以(yǐ)硝基化物或硝酸(suān)酯爲其主要成分.主要的有硝化(huà)棉、三(sān)硝基甲(jiǎ)苯(tnt)、硝化(huà)甘油、苦味酸等.雖然(rán)這些化合(hé)物的制(zhì)備(bèi)是依靠硝(xiāo)酸,但同時(shí)必須使(shǐ)用濃硫酸或發煙硫酸(suān).
■與原(yuán)子能(néng)工業及火(huǒ)箭技(jì)術的(de)關系
原子(zǐ)反應(yīng)堆用的核(hé)燃料的生(shēng)産(chǎn),反(fǎn)應堆用的(de)钛、鋁(lǚ)等合金材(cái)料的(de)制備(bèi),以及(jí)用于制(zhì)造火箭、超聲(shēng)速噴(pēn)氣飛機和人造衛星(xīng)的材(cái)料的(de)钛(tài)合(hé)金,都和硫酸有(yǒu)直接或間接的(de)關系(xì).從硼(péng)砂制備(bèi)硼(péng)烷的過程(chéng)需要多量硫酸.硼烷的衍(yǎn)生物(wù)是最重要(yào)的一(yī)種高(gāo)能燃料.硼(péng)烷(wán)又用做(zuò)制備(bèi)硼氫化鈾用(yòng)來(lái)分離鈾235的一種原料. 由(yóu)此可見,硫酸(suān)與(yǔ)國防工(gōng)業和尖端科學(xué)技術都(dōu)有着密(mì)切的關系(xì).
■農業土質(zhì)方面(miàn)
在農業生(shēng)産中,越來越多(duō)地采用硫酸改良高(gāo)ph值的(de)石灰質土壤.過(guò)去20年(nián)來,尿(niào)素-硫(liú)酸肥料的(de)産量大幅(fú)度提高并(bìng)在美(měi)國西部諸(zhū)州的(de)土壤中廣泛施(shī)用.将硫酸(suān)注入(rù)牛奶場湖泊,改(gǎi)變湖(hú)水ph值,可解(jiě)決圈(quān)養牲畜過程産生的若幹(gàn)空氣(qì)和(hé)水質問(wèn)題,将硫酸施入(rù)農用土(tǔ)壤和(hé)水(shuǐ)中,其(qí)主要作用(yòng)是溶(róng)解(jiě)鈣(gài)、鎂的碳酸(suān)鹽(yán)和碳酸(suān)氫鹽(yán).這些鈣、鎂(měi)鹽然後取代(dài)可交換的鈉(nà)鹽,鈉鹽随後(hòu)用(yòng)水浸(jìn)洗除(chú)去.當碳酸(suān)鹽和碳酸氫鹽(yán)被分解(jiě)後(hòu),硫(liú)酸(suān)與更惰性的物(wù)質反(fǎn)應,釋(shì)放出(chū)磷、鐵(tiě)等植物養(yǎng)分(fèn).簡單地降低(dī)土壤(rǎng)的ph值可(kě)引起許多元(yuán)素溶(róng)解度(dù)的變化,提(tí)高它們對植物的效力.在高ph值(zhí)的石灰質土(tǔ)壤上施(shī)用(yòng)硫(liú)酸,可使植物更加健壯,收(shōu)成增加.