浓硫酸的强氧化性【硫酸生产用换热器】
发布时间:2020-04-26 19:00:00
一、浓硫酸的还原产物
浓硫酸由于还原剂的量,种类的不同可能被还原为SO2,S或H2S:
例如,还原剂过量时,HBr,H2S和HI分别将浓硫酸还原为不同物质:
2HBr + H2SO4(浓) = Br2+SO2+ 2H2O
3H2S + H2SO4(浓) = 4S↓+ 4H2O
8HI + H2SO4(浓) = 4I2+H2S+ 4H2O
还原剂量不同时,产物也可能有所不同:
Zn + 2H2SO4(浓) =ZnSO4+SO2↑+ 2H2O
3Zn + 4H2SO4(浓) = 3ZnSO4+S+ 4H2O
4Zn + 5H2SO4(浓) = 4ZnSO4+H2S↑+ 2H2O
二、浓硫酸相关反应
(1)浓硫酸与金属反应
①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。②加热时,浓硫酸可以与除铱,钌之外的所有金属(包括金,铂)反应,生成高价金属硫酸盐,本身被还原成SO2,S,H2S或金属硫化物。
Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O
(副反应有5Cu+4H2SO4(浓)=加热=3CuSO4+Cu2S+4H2O等)
2Fe+6H2SO4(浓)=加热=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Pt+4H2SO4(浓)=加热=Pt(SO4)2+2SO2↑+4H2O(338℃的沸腾浓硫酸中,腐蚀率0.4mm/年以上;金被腐蚀的速度则慢得多)
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
(2)浓硫酸与非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为二氧化硫。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
C+2H2SO4(浓)=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+H2SO4(浓)=加热=3SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(浓)=加热=2H3PO4+5SO2↑+2H2O
(3)浓硫酸与其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2+2H2O
2HBr+H2SO4(浓)==Br2+SO2+2H2O
8HI+H2SO4(浓)==4I2+H2S+4H2O
三、硫酸生产用碳化硅列管换热器,废硫酸回收用换热器、由耐腐蚀管板和碳化硅管材组成,严苛的腐蚀性工况的理想解决方案。H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2+2H2O
2HBr+H2SO4(浓)==Br2+SO2+2H2O
8HI+H2SO4(浓)==4I2+H2S+4H2O
碳化硅换热器采用耐腐蚀碳化硅制成的换热管是加热,冷却和冷凝化学腐蚀性工艺介质的理想选择。典型的应用包括:溴,硫酸,氢氟酸,硝酸,盐酸和其他酸;碱;卤代化合物;盐溶液和有机化合物。