Sulfat kislota nima

Sulfat kislota
Sulfat kislota
Umumiy ma’lumotlar
Sistematik; nomlanishi	Sulfat kislota, tetraoksosulfat(VI) vodorod
An’anaviy nomlari	Kuporos moyi
Kimyoviy formulasi	H2SO4 (H2O4S)
Fizik xossalari
Agregat holati	Suyuqlik
Molyar massa	98,07 ± 0,02 g/mol
Zichlik	1,8356 g/sm³
Dinamik qovushqoqlik	21 mPa·s
Issiqlik xossalari
	Harorat
• erish	+10,38 °C
• qaynash	+337 °C
• parchalanish	+450 °C
Solishtirma erish issiqligi	10,73 J/kg
Bug‘ bosimi	0,001 ± 0,001 mm sim. ust.
Kimyoviy xossalari
Kislotaning dissotsiatsiya konstantasi	pKa1 = -3 pKa2 = 2.0
	Eruvchanlik
• suvda	istalgan nisbatda aralashadi
Optik xossalari
Sindirish ko‘rsatkichi	1.397
Tuzilishi
Dipol momenti	2.72 D
Tasnifi
Ro‘yxatga olish CAS raqami	7664-93-9
PubChem	1118
Ro‘yxatga olish EINECS raqami	231-639-5
SMILES	OS(O)(=O)=O
InChI	InChI=1S/H2O4S/c1-5(2,3)4/h(H2,1,2,3,4) QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N
Kodeks Alimentarius	E513
RTECS	WS5600000
ChEBI	26836
BMT raqami	1830
ChemSpider	1086
Xavfsizlik
Ruxsat etilgan eng yuqori konsentratsiya	1 mg/m3
LD50	100 mg/kg
Zaharliligi	2-xavflilik sinfi, umumiy zaharli ta’sir.
Xavflilikning qisqacha tavsifi (H)	H290, H314
Ehtiyot choralari (P)	P280, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P305+P351+P338, P308+P311
Ogohlantiruvchi so‘z	xavfli
GHS piktogrammalari
NFPA 704	0 3 2 W; OX
Muomalasi	Prekursor
	Ma’lumotlar standart sharoitlar (25 °C, 100 kPa) uchun keltirilgan, agar boshqacha ko‘rsatilmagan bo‘lsa.
	Vikimedia omboridagi mediafayllar

Sulfat kislota (lot. Acidum sulphuricum, kimyoviy formulasi — H₂S O₄) — kuchli anorganik kislota, undagi oltingugurt eng yuqori oksidlanish darajasiga ega (+6).

Oddiy sharoitda konsentrlangan sulfat kislota og‘ir, moysimon suyuqlik bo‘lib, rangsiz va hidsiz, o‘ta nordon, «misga xos» ta’mga ega. Texnikada sulfat kislota deganda uning suv hamda sulfat angidrid bilan aralashmalari ham tushuniladi: SO₃. Agar molyar nisbat SO₃ : H₂O < 1 bo‘lsa, bu sulfat kislotaning suvli eritmasi; agar > 1 bo‘lsa, SO₃ ning sulfat kislotadagi eritmasi (oleum) hisoblanadi. Katta dozalarda zaharli, nihoyatda kuchli korroziy ta’sirga ega.

E513 oziq-ovqat qo‘shimchasi sifatida ro‘yxatga olingan.

Nomlanishi

XVIII—XIX asrlarda sulfat kislota «kuporos moyi» deb atalgan. Uning tuzlari (aniqrog‘i, kristallogidratlari) nomi ham, ehtimol, shundan kelib chiqqan — kuporoslar.

Tarixiy ma’lumotlar

Sulfat kislota qadimdan ma’lum. U tabiatda erkin holda, masalan, vulqonlar yaqinidagi ko‘llarda uchraydi. Ehtimol, achchiqtosh yoki temir kuporosi («yashil tosh») qizdirilganda ajraladigan kislotali gazlar haqida ilk bor Jobir ibn Hayyonga nisbat berilgan arab alkimyo asarlarida yozilgan.

IX asrda fors alkimyogari Ar-Roziy, temir va mis kuporoslari aralashmasini (FeSO₄•7H₂O va CuSO₄•5H₂O) qizdirib, sulfat kislota eritmasini ham olgan. Bu usulni yevropalik alkimyogar Albert Magnus, XIII asrda yashagan olim, takomillashtirgan.

Sulfat kislotani temir kuporosidan olish sxemasi — temir(II) sulfatning termik parchalanishi va hosil bo‘lgan aralashmaning sovitilishi:

${4\,\mathrm {FeSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}4\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}$
${2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}$

Alkimyogar Vasiliy Valentin asarlarida (XVI asr) sulfat kislota olishning bir usuli ta’riflangan. Unda gaz (sulfat angidrid) suvga yuttiriladi; bu gazni hosil qilish uchun oltingugurt va selitra kukunlari aralashmasi yoqiladi.

XV asr alkimyogarlariga sulfat kislotani piritdan — oltingugurtga qaraganda arzonroq va keng tarqalgan xomashyo bo‘lgan oltingugurt kolchedanidan olish usuli ham ma’lum edi. Shu usulda sulfat kislota 300 yil davomida oz miqdorlarda shisha retortalarda ishlab chiqarilgan.

XVIII asr o‘rtalarida shisha retortalardan yirik qo‘rg‘oshin qutilar yoki kameralarga («kamera usuli» deb atalgan) asta-sekin o‘tila boshlandi. XIX asr boshlarida sulfat kislota ishlab chiqarish jadal rivojlandi. Bunga soda va sulfat kislota talab etiladigan boshqa mahsulotlar ishlab chiqarishning rivojlanishi sabab bo‘ldi. O‘sha davrda kimyogarlar N. Kleman va Sh.-B. Dezorm kameralarga uzluksiz ravishda oltingugurt(IV) oksidi gazi SO₂yuborishni taklif etdilar. Buning uchun oltingugurt alohida pechlarda yoqila boshlandi; selitra o‘rnida ishlatila boshlangan modda esa nitrat kislota.

Rossiyada sulfat kislota ishlab chiqarish ilk bor 1805-yilda Zvenigorod uyezdida Moskva guberniyasidayo‘lga qo‘yilgan. 1913-yilda Rossiya imperiyasi sulfat kislota ishlab chiqarish bo‘yicha dunyoda 13-o‘rinda turgan.

Hozirgi vaqtda sulfat kislota oltingugurt(IV) oksidini katalizator (V₂O₅) ishtirokida oltingugurt(VI) oksidigacha oksidlash, so‘ng oltingugurt(VI) oksidini 70 % li sulfat kislotada eritib, oleum hosil qilish orqali olinadi.

Fizik va fizik-kimyoviy xossalari

Sulfat kislota juda kuchli ikki asosli kislotadir. 18^°C da pK_a (1) = −2,8, pK_a (2) = 1,92 (K₂ 1,2 10⁻²); molekuladagi S=O bog‘ining uzunligi 0,143 nm, S—OH bog‘iniki 0,154 nm, HOSOH burchagi 104°, OSO burchagi 119°. U azeotrop aralashma (98,3 % H₂SO₄ va 1,7 % H₂O, qaynash harorati 338,8^°C) hosil qilib qaynaydi. Suv va SO₃bilan har qanday nisbatda aralashadi. Suvli eritmalarda sulfat kislota deyarli to‘liq H₃O⁺, HSO₃⁺va 2HSO₄⁻ionlariga dissotsiatsiyalanadi. H₂SO₄·nH₂O tarkibli gidratlar hosil qiladi, bunda n = 1, 2, 3, 4 va 6,5.

Tarkibida 100% H₂SO₄bo‘lgan sulfat kislotaning tarkibi (%):
	H₂SO₄	HSO₄⁻	H₃SO₄⁺	H₃O⁺	HS₂O₇⁻	H₂S₂O₇
tarkibi, %	99,5	0,18	0,14	0,09	0,05	0,04

Oleum

Sulfat angidrid SO₃ ning sulfat kislotadagi eritmalari oleum deb ataladi. Ular ikkita birikma hosil qiladi: H₂SO₄·SO₃ va H₂SO₄·2SO₃.

Oleumda, shuningdek, pirosulfat kislotalarham bo‘ladi; ular quyidagi reaksiyalar orqali hosil bo‘ladi:

${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}}$
${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{10}}}$

Sulfat kislota suvli eritmalarining qaynash harorati konsentratsiya oshishi bilan ko‘tariladi va eng yuqori qiymatga quyidagi konsentratsiyada yetadi: 98,3 % H₂SO₄.

Sulfat kislotaning suvli eritmalari va oleum xossalari
Miqdori massa bo‘yicha %		20 °C dagi zichlik, g/sm³	Erish harorati, °C	Qaynash harorati, °C
H₂SO₄	SO₃ (erkin)	20 °C dagi zichlik, g/sm³	Erish harorati, °C	Qaynash harorati, °C
10	-	1,0661	−5,5	102,0
20	-	1,1394	−19,0	104,4
40	-	1,3028	−65,2	113,9
60	-	1,4983	−25,8	141,8
80	-	1,7272	−3,0	210,2
98	-	1,8365	0,1	332,4
100	-	1,8305	10,4	296,2
104,5	20	1,8968	−11,0	166,6
109	40	1,9611	33,3	100,6
113,5	60	2,0012	7,1	69,8
118,0	80	1,9947	16,9	55,0
122,5	100	1,9203	16,8	44,7

Oleum tarkibidagi SO₃ miqdori ortishi bilan uning qaynash harorati pasayadi. Sulfat kislotaning suvli eritmalari konsentratsiyasi oshganda eritma ustidagi umumiy bug‘ bosimi pasayadi va 98,3 % H₂SO₄ miqdorida minimumga yetadi. Oleum tarkibidagi SO₃ miqdori ortishi bilan uning ustidagi umumiy bug‘ bosimi ko‘tariladi. Sulfat kislota va oleumning suvli eritmalari ustidagi bug‘ bosimini quyidagi tenglama bilan hisoblash mumkin:

\lg p\ {=}\ {\rm {{A}\ {-}\ {B \over {\it {T}}}\ {+}\ 2{,}126{,}}}

A va B koeffitsiyentlarining qiymatlari sulfat kislota konsentratsiyasiga bog‘liq. Sulfat kislota suvli eritmalari ustidagi bug‘ suv, H₂SO₄ va SO₃bug‘lari aralashmasidan iborat; bunda bug‘ tarkibi azeotrop aralashmaga mos keladigan konsentratsiyadan tashqari barcha konsentratsiyalarda suyuqlik tarkibidan farq qiladi.

Sulfat kislotaning konsentratsiyasi 70% gacha bo‘lgan suvli eritmalari qizdirilganda bug‘da sulfat kislotaning o‘zi kuzatilmaydi. Konsentratsiya 70% dan oshganda bug‘dagi sulfat kislota miqdori eksponensial ravishda ortadi. Masalan, 80% konsentratsiyada H₂SO₄ ning bug‘dagi miqdori taxminan 5%, 85% da taxminan 10%, 90% da taxminan 20% bo‘ladi. Ammo 95% konsentratsiyada bug‘ asosan sulfat kislotadan iborat bo‘ladi (barcha ma’lumotlar massa bo‘yicha keltirilgan).

Harorat oshishi bilan dissotsiatsiya kuchayadi:

{\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}-{}\mathrm {Q} }

Haroratga bog‘liq bo‘lgan muvozanat konstantasining tenglamasi:

\ln {\it {K_{p}}}=14{,}74965-6{,}71464\ln {298 \over {\it {T}}}-8{,}10161\cdot 10^{4}{\it {{T^{2}}-{{\rm {9643{,}04}} \over {\it {T}}}-{\rm {9{,}4577\cdot 10^{-3}{\it {{T}+{\rm {2{,}19062\cdot 10^{-6}{\it {{T^{2}}.}}}}}}}}}}

Normal bosimda dissotsiatsiya darajasi: 10⁻⁵ (373 K), 2,5 (473 K), 27,1 (573 K), 69,1 (673 K).

100% li sulfat kislotaning zichligini quyidagi tenglama bilan aniqlash mumkin:

d=1{,}8517-1{,}1\cdot 10^{-3}t+2\cdot 10^{-6}t^{2}.

Sulfat kislota eritmalari konsentratsiyasi oshganda ularning issiqlik sig‘imi kamayadi va 100% li sulfat kislota uchun eng kichik qiymatga yetadi. Oleumning issiqlik sig‘imi esa SO₃ miqdori ortishi bilan ko‘payadi.

Konsentratsiya ortishi va harorat pasayishi bilan issiqlik o‘tkazuvchanligi λ kamayadi:

\lambda =0{,}518+0{,}0016t-(0{,}25+t/1293)\cdot C/100,

bu yerda C — sulfat kislota konsentratsiyasi, quyidagi birlikda: %.

Eng yuqori qovushqoqlik H₂SO₄·SO₃oleumiga xos, harorat oshishi bilan η kamayadi. Oleumda ρ ning eng kichik qiymati 10 % SO₃konsentratsiyasida kuzatiladi. Harorat oshishi bilan sulfat kislotaning ρ qiymati ortadi. 100% li sulfat kislotaning dielektrik singdiruvchanligi 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); krioskopik konstanta 6,12, ebulioskopik konstanta 5,33; sulfat kislota bug‘ining havodagi diffuziya koeffitsiyenti haroratga qarab o‘zgaradi; D = 1,67·10⁻⁵T^3/2 sm²/s.

Sulfat kislota (H₂SO₄ ) suvli eritmalari zichligining eritmadagi massa ulushiga bog‘liqligi, harorat 25 °C
ω, %	ρ H₂SO₄, g/ml
5	1,03
10	1,064
20	1,1365
30	1,215
40	1,2991
50	1,3911
60	1,494
70	1,6059
80	1,7221
85	1,7732
86	1,7818
87	1,7897
88	1,7968
89	1,8033
90	1,8091
91	1,8142
92	1,8188
93	1,8227
94	1,826
95	1,8286
96	1,8305
97	1,8314
98	1,831
99	1,8292
100	1,8255

Kimyoviy xossalari

Konsentrlangan sulfat kislota qizdirilganda ancha kuchli oksidlovchi bo‘ladi. U HI va qisman HBr moddalarini erkin galogenlargacha oksidlaydi:

${8\,\mathrm {HI} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {I} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\downarrow {}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} \uparrow {}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$ oksidlaydi (ΔH° = −561.9 kJ/mol (ekzotermik), ΔG° = −305.4 kJ/mol (ekzergonik))
${2\,\mathrm {HBr} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\downarrow {}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$ (ΔH° = 18.14 kJ/mol (endotermik), ΔS° = −14.95 J/mol (ekzoentropik), ΔG° = 22.5 kJ/mol (endergonik))

Uglerod oksidlanganda CO₂, , oltingugurt oksidlanganda esa SO₂:

${\mathrm {C} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$
${\mathrm {S} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$

Is gazini karbonat angidridgacha oksidlaydi:

{\mathrm {CO} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }

Ko‘pgina metallarni oksidlaydi (quyidagilar bundan mustasno: Au, Pt, Ir, Rh, Ta). Bunda konsentrlangan sulfat kislota oltingugurt dioksidigacha qaytariladi, masalan:

{\mathrm {Cu} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

Sovuqda konsentrlangan sulfat kislotada Fe, Al, Cr, Co, Ni, Ba passivlanadi va reaksiyaga kirishmaydi.

Suyultirilgan H₂SO₄ barcha metallarbilan, agar ular elektrokimyoviy kuchlanishlar qatorida aynan vodoroddan chapda joylashgan bo‘lsa, reaksiyaga kirishadi va vodorod ajratib chiqaradi, masalan:

{2\,\mathrm {Na} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

Suyultirilgan H₂SO₄ uchun oksidlovchilik xossalari xos emas. Sulfat kislota ikki turdagi tuzlarni hosil qiladi: o‘rta tuzlar — sulfatlar va nordon tuzlar — gidrosulfatlar, shuningdek murakkab efirlar. Peroksomonosulfat (yoki Karo kislotasi) H₂SO₅ va peroksodisulfat H₂S₂O₈ kislotalari ham ma’lum.

{\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {NaOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }

Sulfat kislota metallarning gidroksidlari va oksidlari bilan reaksiyaga kirishib, metall sulfati va suvhosil qiladi; ayrim asoslar bilan esa tuzlar hosil qiladi (masalan, ammiak va gidrazin):

${\mathrm {CuO} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$
${2\,\mathrm {NaOH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$
${2\,\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}$
${\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}$

Metallga ishlov berish zavodlarida sulfat kislota eritmasi buyumlar ishlab chiqarish jarayonida kuchli qizdirilganda metall yuzasida hosil bo‘lgan oksid qatlamini ketkazish uchun ishlatiladi. Masalan, temir oksidi list temir yuzasidan qizdirilgan sulfat kislota eritmasi ta’sirida quyidagicha chiqariladi:

{\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}(\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }

Sifat reaksiyasi — sulfat kislota va uning eruvchan tuzlarini aniqlash uchun eruvchan bariytuzlari bilan reaksiyasidan foydalaniladi. Bunda oq bariy sulfatcho‘kmasi hosil bo‘ladi; u suvda ham, kislotalarda ham erimaydi, masalan:

{\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {BaCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {BaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\downarrow {}{}+{}2\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}

Konsentrlangan sulfat kislota nihoyatda kuchli suvsizlantiruvchi modda hisoblanadi. Bu xossadan sanoatda gazlarni quritish (asos xossali gazlar va qaytaruvchilar, masalan, ammiak va vodorodbundan mustasno), suvga sezgir reaksiyalarni (masalan, eterifikatsiyareaksiyalarini) o‘tkazish va eksikatorlardafoydalaniladi. U kimyoviy birikmalardan suvni tortib olishi, ba’zan esa ularni parchalashi mumkin. Buning sababi sulfat kislotaning suv bilan H₂SO₄·nH₂O (n = 1-4, 6, 8) tarkibli gidratlar hosil qilishidir; bu reaksiya kuchli ekzotermik hisoblanadi. Kislota suv bilan aralashtirilganda aralashma qaynab ketishi mumkin. Shu sababli sulfat kislotani suyultirganda uni suvga ehtiyotkorlik bilan quyib, aralashtirish tavsiya etiladi (aksincha emas).

U kristallogidratlardan ham suvni tortib olishi mumkin. Masalan, ko‘k rangli mis(II) sulfat pentagidrati kristallanish suvini yo‘qotgani uchun rangsizlanadi, chunki bu suvni sulfat kislota bog‘lab oladi:

{\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\,{\cdot }\,5\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}} } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}5\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }

Uglevodlar konsentrlangan sulfat kislota bilan tegishganda ko‘mirlanadi. Masalan, saxaroza konsentrlangan sulfat kislota ta’sirida uglerod va suvga parchalanadi. Natijada aralashma qorayadi va bug‘ ajralishi sabab hajmi ortadi (reaksiya ko‘pincha katta miqdorda issiqlik ajralishi bilan kechadi, bu esa suvning bug‘lanishiga olib keladi):

{\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{22}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{11}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}12\,\mathrm {C} {}+{}11\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }

Sulfat kislota, shuningdek, yog‘ochnisuvsizlantirib, ko‘mirlantirishi mumkin. Xona haroratida uning massa bo‘yicha 70–75% dan yuqori konsentratsiyalari yog‘ochni ko‘mirlantira oladi.

Konsentrlangan sulfat kislota ko‘plab organik moddalarni shu yo‘l bilan parchalashi mumkin. Shuning uchun u plastik idishlarda saqlanganda yoki ichiga chang tushganda vaqt o‘tishi bilan qorayishi mumkin. Jigarrang va qora tusga kirgan sulfat kislotani tiniqlashtirish uchun unga oz miqdorda vodorod peroksidqo‘shiladi. Ifloslanish darajasiga qarab 0,01% dan 0,03% gacha miqdorda 30% li eritma ishlatiladi. Aralashtirilgandan so‘ng kislota sariq yoki och sariq tusga kiradi. Vodorod peroksidni ortiqcha qo‘shish peroksomonosulfat kislotahosil bo‘lishiga olib kelishi mumkin. Uni oltingugurt(IV) oksidi gazi yordamida parchalash mumkin. Qizdirish orqali kislotani to‘liq rangsizlantirish mumkin, faqat tarkibida boshqa rang beruvchi aralashmalar bo‘lmasligi kerak (masalan, tuzlar).

Sulfat kislota kuchli kislota sifatida boshqa moddalarni protonlaydi. Suvda u ikki bosqichda dissotsiatsiyalanadi: birinchi bosqichda kuchli kislota, ikkinchi bosqichda esa o‘rtacha kuchli kislota sifatida. Bunga gidrosulfat ionining kuchsiz kislotalik xossalari sabab bo‘ladi.

${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}^{+}{}+{}\mathrm {HSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{-}}$ , pKa = -3
${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {HSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{-}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}^{+}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{2-}}$ , pKa = 1,92

Shu sababli sulfat kislota o‘zining o‘rta tuzlari bilan reaksiyaga kirishib, nordon tuzlar hosil qiladi:

{\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {NaHSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}

Shuningdek, suvsiz sulfat kislota suvsiz nitrat kislotabilan aralashganda uni protonlaydi. Natijada kuchli nitrolovchi ion hosil bo‘ladi — nitroniy NO₂⁺:

{2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {HNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{\vphantom {A}}^{+}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}^{+}{}+{}2\,\mathrm {HSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{-}}

Suvsiz kislotalar ishlatilganda muvozanat deyarli to‘liq o‘ng tomonga siljiydi. Suv esa muvozanatni chapga siljitadi, ammo ma’lum konsentratsiyagacha sulfat kislota suvni bog‘lab tura oladi. Bunday aralashma ba’zan melanj deb ataladi.

Sulfat kislota ayrim reaksiyalarda ko‘pincha kislotali katalizator va kislotali muhit hosil qiluvchi modda sifatida ishlatiladi. Suyultirilgan sulfat kislota oksidlovchi emas va odatdagi kislotaga xos xossalarni namoyon etadi. Masalan, sulfat kislota eritmasida saxarozani gidroliz qilib, fruktoza va glyukozaolish mumkin. Sulfat kislota ko‘pincha kaliy permanganat bilan aralashtirilib, permanganat ioni eng kuchli oksidlovchilik xossalarini ko‘rsatadigan kislotali muhit hosil qilinadi. Shuningdek, kaliy dixromat bilan aralashtirilib, xromli aralashmadeb ataluvchi, ko‘plab iflosliklarni parchalashga qodir aralashma olinadi.

Konsentrlangan sulfat kislota hatto kuchli kislotalarni ham ularning tuzlaridan siqib chiqarishi mumkin (ammo reaksiya to‘liq borishi uchun qizdirish tavsiya etiladi). Masalan, vodorod xlorid, nitrat kislota, permanganat kislota (beqaror, marganes(VII) oksidigaparchalanishi mumkin). Bunda kislota gidrosulfat ionidan kuchliroq bo‘lsa, gidrosulfatlarhosil bo‘ladi, masalan:

${\mathrm {NaCl} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {NaHSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {HCl} \uparrow {}}$
${\mathrm {KNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {KHSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {HNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}$

Agar kislota issiqlik ta’sirida barqaror bo‘lsa, hosil bo‘lgan gidrosulfat juda yuqori haroratda (bir necha yuz Selsiy darajasi va undan yuqori) yana boshlang‘ich tuz bilan reaksiyaga kirishib, undan kislotani siqib chiqaradi:

{\mathrm {NaCl} {}+{}\mathrm {NaHSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {HCl} \uparrow {}}

Umumiy reaksiya quyidagicha bo‘ladi:

{2\,\mathrm {NaCl} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} }

Kuchsiz kislotalarni esa qizdirmasdan ham to‘liq siqib chiqarishi mumkin:

${\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$
${2\,\mathrm {KCN} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HCN} }$

Sulfat kislota olish

Sanoat (kontakt) usuli

Sanoatda sulfat kislota oltingugurt dioksidini (oltingugurt(IV) oksidi gazi; u elementar oltingugurt, oltingugurt kolchedani yoki tarkibida vodorod sulfid bo‘lgan, gidrotozalash qurilmalari va kislotali oqovalarni bug‘latib ajratish tizimlaridan keluvchi gazlarni yoqishda hosil bo‘ladi) oltingugurt trioksidiga (sulfat angidridga) qattiq vanadiyli katalizatorda to‘rt bosqichda oksidlash orqali olinadi (bu reaksiya ekzotermik bo‘lgani sababli oraliq sovitish qo‘llanadi: birinchi qatlamdan keyin havo o‘tkaziladigan quvur tutamlari yordamida, keyingi ikki bosqichdan so‘ng esa havo yuboriladigan katta diametrli halqasimon quvur yordamida. Uning ustida deflektor joylashgan. Havo puflagichlar orqali uzatiladi; qizigan havoning bir qismi vodorod sulfidli gazlar yoqiladigan qozonlarning gorelkalariga yuboriladi), so‘ng sovitilib, SO₃ suv bilan reaksiyaga kiritiladi. Bu usulda olingan sulfat kislota «kontakt kislota» ham deyiladi (konsentratsiyasi 92–94 %).

${2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}$
${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}$

Nitroz (minora) usuli

Ilgari sulfat kislota faqat maxsus minoralarda nitroz usulida olingan va u «minora kislotasi» deb atalgan (konsentratsiyasi 75 %). Bu usulning mohiyati oltingugurt dioksidini azot dioksidi ishtirokida suvli muhitda oksidlashdan iborat. Xuddi shunday reaksiya Londonda quyidagi hodisa vaqtida sodir bo‘lgan: Buyuk smog.

${2\,\mathrm {NO} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}$
${\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {NO} \uparrow {}}$

Umumiy reaksiya:

{2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {NO} /\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}} } {}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\uparrow {}}

Laboratoriya usullari

Laboratoriyada sulfat kislotani vodorod sulfidi, elementar oltingugurt va oltingugurt dioksidi ning xlorli yoki bromli suv yoki vodorod peroksid bilan reaksiyasi orqali olish, keyin mahsulotni qaynatmasdan ehtiyotkorlik bilan bug‘latib konsentrlash mumkin:

${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {}+{}4\,\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}8\,\mathrm {HBr} \uparrow {}}$
${\mathrm {S} {}+{}3\,\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}6\,\mathrm {HBr} \uparrow {}}$
${\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HBr} \uparrow {}}$
${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {}+{}4\,\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}8\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}$
${\mathrm {S} {}+{}3\,\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}6\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}$
${\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}$
${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$
${\mathrm {S} {}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }$
${\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}$

Shuningdek, uni oltingugurt dioksidining kislorod va suv bilan +70 °C haroratda, bosim ostida reaksiyasi orqali olish mumkin; bunda quyidagi modda ishtirok etadi — mis(II) sulfat:

{2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {70{\vphantom {A}}^{o}{\text{C}}{,}{\mkern {6mu}}\mathrm {p} {,}{\mkern {6mu}}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}} } {}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}

Yoki metallarning sulfat eritmalarini elektroliz qilish mumkin; buning uchun metallarning kuchlanishlar qatoridagi o‘rni vodoroddan keyin bo‘lishi kerak (mahsulot unumini oshirish uchun):

{2\,\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {e} {\vphantom {A}}^{-}} } {}2\,\mathrm {Cu} \downarrow {}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

Bundan tashqari, sulfat kislotani o‘tish metallari sulfatlari yoki natriy pirosulfat yoxud kaliy pirosulfatni termik parchalab, ajralgan sulfat angidridni keyinchalik suvda eritish orqali olish mumkin. Ishqoriy metallar sulfatlari issiqlikka chidamli, ammo gidrosulfatlar suv ajratib parchalanadi va pirosulfatlarga aylanadi:

{2\,\mathrm {KHSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\xrightarrow {320{}-{}340{\vphantom {A}}^{o}\mathrm {C} } } {}\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} \uparrow {}}

Gidrosulfatlar va pirosulfatlar pirolizga uchraydigan haroratlar ancha farq qilgani sababli avval gidrosulfatlardan suvni haydab chiqarish, keyin pirosulfatlarni parchalab, quyidagi moddani hosil qilish mumkin — SO₃:

{\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}{}\mathrel {\xrightarrow {440{\vphantom {A}}^{o}\mathrm {C} } } {}\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\uparrow {}}

O‘tish metallari sulfatlarining parchalanishi ko‘pincha quyidagilar hosil bo‘lishi bilan ifodalanadi: SO₂ va O₂, biroq bu har doim ham to‘g‘ri emas, chunki SO₃ ajraladi. Biroq oksidlar o‘tish metallariga tegishli bo‘lsa, katalizator vazifasini bajarib, uning SO₂ va O₂ga parchalanishini tezlashtiradi; shunga qaramay, SO₃ aralashmasi gaz fazasida baribir mavjud bo‘ladi. Ammo temir(III) sulfat piroliz vaqtida ancha ko‘p miqdorda SO₃ ajratib chiqarishi mumkin:

{\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}(\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\xrightarrow {500{}-{}700{\vphantom {A}}^{o}\mathrm {C} } } {}\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}3\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\uparrow {}}

Qo‘llanilishi

Sulfat kislota quyidagi maqsadlarda ishlatiladi:

rudalarga ishlov berishda, ayniqsa noyob elementlar, jumladan uran, iridiy, sirkoniy, osmiy va boshqalarni qazib olishda;
mineral o‘g‘itlar ishlab chiqarishda;
qo‘rg‘oshinli akkumulyatorlarda elektrolit sifatida;
turli mineral kislotalar va tuzlarni olishda;
kimyoviy tolalar, bo‘yoqlar, tutun hosil qiluvchi va portlovchi moddalar ishlab chiqarishda;
neft, metallga ishlov berish, to‘qimachilik, charm va boshqa sanoat tarmoqlarida;
oziq-ovqat sanoatida — ro‘yxatga olingan oziq-ovqat qo‘shimchasi E513 (emulgator);
sanoat organik sintezining quyidagi reaksiyalarida:
- degidratatsiya (olish: dietil efir, murakkab efirlar);
- gidratatsiya (etanol olish uchun etilenni gidratlash);
- sulfolash (sintetik yuvish vositalari va bo‘yoqlar ishlab chiqarishda oraliq mahsulotlar);
- alkillash (olish: izooktan, polietilenglikol, kaprolaktam) va boshqalar;
- distillangan suv ishlab chiqarishdagi filtrlarda smolalarni qayta tiklashda.

Dunyoda sulfat kislota ishlab chiqarish hajmi yiliga qariyb 200 mln tonnani tashkil etadi. Sulfat kislotaning eng yirik iste’molchisi mineral o‘g‘itlar sanoatidir. 1 tonna P₂O₅ fosforli o‘g‘it uchun 2,2—3,4 tonna sulfat kislota sarflanadi, (NH₄)₂SO₄ ishlab chiqarishda esa sulfat kislota sarfi hosil bo‘ladigan mahsulot massasining 75 % ini tashkil etadi: (NH₄)₂SO₄. Shuning uchun sulfat kislota zavodlarini mineral o‘g‘it ishlab chiqaruvchi zavodlar bilan bir majmuada qurishga intilishadi.

Zaharli ta’siri

Sulfat kislota va oleum organizmning barcha to‘qimalarini shikastlaydigan juda o‘yuvchi moddalardir. Ularning bug‘larini nafas bilan yutish nafas olishni qiyinlashtiradi, yo‘tal, ko‘pincha laringit, traxeit, bronxit va boshqa kasalliklarga sabab bo‘ladi. Yuqori konsentratsiyali kislota ko‘zga tegsa, konyunktivityoki ko‘rish qobiliyatining butunlay yo‘qolishiga olib kelishi mumkin.

Ruxsat etilgan eng yuqori konsentratsiya (REYK): ish joyi havosidagi sulfat kislota bug‘lari uchun 1 mg/m³, atmosfera havosida 0,3 mg/m³ (bir martalik maksimal) va 0,1 mg/m³ (o‘rtacha sutkalik). Shikastlovchi konsentratsiya — sulfat kislota bug‘lari uchun 0,008 mg/l (ta’sir qilish muddati 60 daqiqa), o‘limga olib keladigan konsentratsiya esa 0,18 mg/l (60 daqiqa).

Sulfat kislota zaharli moddadir. GOST 12.1.007-76 ga ko‘ra, u organizmga ta’siri jihatidan juda xavfli bo‘lgan 2- xavflilik sinfiga kiradi.

Aerozol holidagi sulfat kislota kimyo va metallurgiya sanoatining oltingugurt oksidlari saqlovchi tashlamalari tufayli atmosferada hosil bo‘lishi hamda yerga quyidagi shaklda tushishi mumkin — kislotali yomg‘irlar.

Rossiya Federatsiyasida va Qozog‘iston Respublikasida konsentratsiyasi 45 % va undan yuqori bo‘lgan sulfat kislota muomalasi qonun bilan cheklangan.

Qo‘shimcha ma’lumotlar

Atmosferaning o‘rta va yuqori qatlamlarida suv bug‘i va oltingugurt miqdori yuqori bo‘lgan vulqon kuli reaksiyasi natijasida sulfat kislotaning juda mayda tomchilari hosil bo‘lishi mumkin. Hosil bo‘lgan muallaq zarrachalar sulfat kislota bulutlarining yuqori albedosi sabab Quyosh nurlarining sayyora yuzasiga yetib borishiga to‘sqinlik qiladi. Shu bois (shuningdek, atmosferaning yuqori qatlamlaridagi juda mayda vulqon kuli zarrachalari ham Quyosh nurlarining sayyora yuzasiga kelishini qiyinlashtirgani sabab) ayniqsa kuchli vulqon otilishlaridan keyin iqlimda sezilarli o‘zgarishlar yuz berishi mumkin. Masalan, Ksudach (Kamchatka yarimoroli, 1907-yil) vulqoni otilgach, atmosferada changning yuqori konsentratsiyasi qariyb 2 yil saqlanib qolgan, sulfat kislotaning o‘ziga xos kumushrang bulutlari hatto Parijdaham kuzatilgan. Pinatubo vulqonining 1991-yildagi otilishi atmosferaga 3⋅10⁷ tonna oltingugurt chiqarib, 1992 va 1993-yillarning 1991 va 1994-yillarga nisbatan ancha sovuq bo‘lishiga sabab bo‘lgan.

1980-yillardan boshlab Janubiy va Janubi-Sharqiy Osiyo mamlakatlarida keng tarqalgan zo‘ravonlik amaliyotlaridan biri — kislota sepib hujum qilish. An’anaviy axloq, diniy me’yorlar va o‘zgarib borayotgan zamonaviy turmush tarzi o‘rtasidagi ziddiyat rashk tufayli ko‘plab hujumlarga olib kelgan (200 dan ortiq holat Bangladeshda 1999-yilda qayd etilgan). Bunday jinoyatning sababi ko‘pincha ayolning rad javobi yoki turmushga chiqishga rozi bo‘lmagani uchun o‘ch olish bo‘ladi. Kislota sepib hujum qilish uchun o‘lim jazosi va uzoq muddatli qamoq jazolari joriy etilganiga qaramay, muammo quyidagi mamlakatlarda hamon dolzarb: Bangladesh, Hindiston, Shri-Lanka, Pokiston, shuningdek, Myanma, Laos va Kambodja.

Kislota sepib hujumlar ayrim mashhur rangtasvir asarlariga zarar yetkazgan: «Danaya» — Rembrandt asari (Ermitaj, Sankt-Peterburg, 1985-yil), Dyurerning «Paumgartnerlar mehrobi» (Eski pinakoteka, Myunxen, 1988-yil) triptixi va boshqa kartinalar ham shular jumlasidan. Restavratsiya ko‘p yillik mehnatni talab qiladi va o‘rnini to‘ldirib bo‘lmaydigan yo‘qotishlar bilan kechadi.

Qonunchilikdagi cheklovlar

Sulfat kislota (konsentratsiyasi 45 % yoki undan yuqori bo‘lganda) III jadvaldagi prekursorlarqatoriga kiradi. Rossiya Federatsiyasida ularning muomalasi cheklangan, ayrim nazorat choralaridan istisnolar qo‘llanishi mumkin (IV ro‘yxat — Rossiya Federatsiyasida nazorat qilinadigan giyohvandlik vositalari, psixotrop moddalar va ularning prekursorlari ro‘yxati).

Standartlar

Texnik sulfat kislota. GOST 2184—77
Akkumulyator sulfat kislotasi. Texnik shartlar. GOST 667—73
O‘ta toza sulfat kislota. Texnik shartlar. GOST 14262—78
Reaktivlar. Sulfat kislota. Texnik shartlar. GOST 4204—77

Adabiyotlar

Sulfat kislota mutaxassisi ma’lumotnomasi [Matn] / A. S. Lenskiy, P. A. Semyonov, G. A. Maqsudov; muharrir K. M. Malin. — 2-nashr, qayta ishlangan va to‘ldirilgan. — M.: Ximiya, 1971. — 744 bet. — Bibliografiya bo‘limlar oxirida. — Predmet ko‘rsatkichi: 723—744-betlar.
Epshteyn D. A. Umumiy kimyoviy texnologiya. — M.: Ximiya, 1979. — 312 bet.

ifazo.uz