硫酸铁和聚合硫酸铁的区别(硫酸铁的话)

东升常识网 1657 2023-04-11 08:01:43

硫酸到底有多恐怖?铁勺瞬间消失,10克硫酸就能把一个年轻人彻底毁容。为什么硫酸的杀伤力这么大?这么强的酸是怎么炼成的?

2014年10月11日,Xi安街头发生了一起惨烈的袭击事件。一名中年妇女将一瓶不明液体扔向一名长相甜美的年轻女孩,女子尖叫起来。液体还溅到了两个路人身上。此事造成1人重伤,2人轻伤,女孩面部完全毁容。事后人们才知道,是中年妇女泼了浓硫酸!

浓硫酸为什么这么可怕?为什么腐蚀性这么强?

硫酸是一种无机酸,化学式为H2SO4。密度大,氧化脱水能力强,能把氧和氢按1: 2的比例从其他物质中分离出来。

如果将鸡腿放入浓硫酸溶液中,鸡腿表面会产生大量气泡,并冒出黑烟。等会儿拿出来的时候,鸡腿看起来就像烧焦了一样。如果在餐巾纸上滴上浓硫酸,餐巾纸会慢慢变黑,释放出大量气体。最恐怖的是往白糖里滴硫酸。你只需要一滴硫酸就可以得到大量的黑色泡沫碳,反应过程非常强烈。

硫酸的这些特性是与其化学和物理性质分不开的。在自然界中,很多强酸都是氧化性的,很多强酸的氧化性比浓硫酸更强,但是浓硫酸有一个非常特殊的物理性质,这是其他酸所不具备的。

学过高中化学的人都知道,实验室稀释浓硫酸的方法是把浓硫酸倒入水中,反过来也是非常危险的。因为浓硫酸遇水会放热,大量的热量会使液体沸腾,这就是浓硫酸的第三个特性——遇水放热。浓硫酸的放热性、氧化性和脱水性形成了一个完美的逻辑闭环,使得它可以快速将含有氢氧的有机物变成焦炭。

这么恐怖的强酸是怎么被发现的?现代工业是如何制造浓硫酸的?

浓硫酸的历史比较早。战国时期,中国的方士就知道了硫酸的存在。当时稀硫酸叫“绿矾油”。这些炼丹师喜欢把各种矿物质放在一个陶罐里乱煮,以炼出长生不老药。他们有各种各样的发现是不足为奇的。

唐朝有个炼丹家顾岗子,把一个石胆(五水硫酸铜)放在罐子里干馏,结果得到了一种绿色的液体。这种液体腐蚀性很强。唐朝的士兵将这种液体涂抹在武器上,通过这种方法可以很容易地去除武器上的铁锈。

一百多年后,阿拉伯炼金术士提出了另一种制备方法。他们加热硫酸亚铁以获得更高纯度的硫酸。17世纪,德国炼金术士芒硝将硫磺和硝酸钾混合,将获得的蒸汽提纯,最终制得45%的硫酸。在此基础上,历代化学界不断完善。在干馏法和铅室法之后,人类文明终于可以大规模制备浓硫酸了。

现代工业生产浓硫酸的方法是由一位英国制醋工人发明的。通过通入氧气加热硫铁矿产生三氧化硫气体,然后将气体通入吸收塔被98%的硫酸溶液吸收,这样塔底就会积聚越来越多的浓硫酸,这样就可以连续不断地生产浓硫酸。这种生产方法称为接触法。这样一个小硫酸厂每年可以生产5万吨浓硫酸,每吨浓硫酸的生产成本只有300元。

为什么历代化学家都在寻找大规模制备浓硫酸的方法?生产这么多硫酸有什么用?

不要怀疑科学家的智商。硫酸是个好东西。农业的发展取决于黄金的多少,而工业的发展取决于制备硫酸的能力。硫酸的产量可以衡量一个国家的工业规模。2021年中国硫酸产量为1.28亿吨,用于各个领域,如化肥、医药、颜料、造纸等。

在石油炼制过程中,硫酸是一种清洗剂,可以使汽油和柴油更加纯净。在塑料工业中,浓硫酸是脱水剂和磺化剂。在金属冶炼工业中,浓硫酸作为氧化剂与活性金属反应,结合的金属转化为游离态,便于提纯。可见,浓硫酸是各行各业非常重要的化工原料。

对于国防工业来说,浓硫酸的价值不可估量。子弹推进剂在硝化过程中必须用浓硫酸脱水。有了大规模制备浓硫酸的工业基础,才能制造无烟火药。

上世纪40年代,八路军的兵工厂里有一排排的大桶。这些大桶用来制备浓硫酸。虽然这种方法效率很低,但产生的硫酸几乎不能用来制造推进剂。在八路军的军械厂,工人们把浓硝酸和浓硫酸混合,然后把棉花放进去硝化,取出来洗,得到硝化纤维素。有了这个东西,可以生产子弹和手榴弹,这种土法生产的炸药为我军的抗战提供了很大的帮助。

浓硫酸虽然可怕,但是促进了人类工业的发展。浓硫酸是衡量工业文明的标准,其重要性不亚于石油。

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