Sērskābe

Vikipēdijas raksts

Nosaukums Sērskābe
Ķīmiskā formula H2SO4
Molmasa 98,08 g/mol
Blīvums 1840 kg/m3
Kušanas temperatūra 283 K (10°C)
Viršanas temperatūra 610 K (337°C)
Sērskābes ķīmiskā struktūra.
Sērskābes ķīmiskā struktūra.

Sērskābe (H2SO4) ir stipra, neorganiska skābe. To iegūst, šķīdinot ūdenī sērskābes anhidrīdu SO3. (Parasti gan šķīdināšanai ūdens vietā lieto atšķaidītu sērskābi, lai neveidotos sērskābes migla no ūdens tvaikiem). Sērskābes sāļus sauc par sulfātiem. Sērskābe reaģē ar lielāko daļu citu skābju sāļu. Sērskābe ir arī nozīmīga skābā lietus sastāvdaļa. Sērskābes hidratācija ir eksotermiska, tas nozīmē, ka, šķīdinot sērskābi ūdenī, izdalās siltums; iegāžot ūdeni koncentrētā sērskābē, tas var sākt vārīties un izšķaidīt sērskābi apkārt, tāpēc atšķaidot sērskābi, to vajag liet ūdenī, nevis otrādi. Ja sērskābē izšķīdina sērskābes anhidrīdu, iegūst oleumu (kūpošā sērskābe), to lieto daudzu organisko vielu nitrēšanai.

[izmainīt šo sadaļu] Sērskābes lietošana

Sērskābei ir milzīga nozīme minerālmēslu, piemēram, superfosfāta rūpniecībā.

Koncentrētu sērskābi izmanto kā ūdensatņēmēju vielu, jo tā aktīvi saista ūdens molekulas, veidojot dažāda satura hidrātus. To izmanto celuloīda, mākslīgā zīda, plastmasu, krāsvielu, medikamentu un citu organisko vielu ražošanā. Šīs sērskābes īpašības dēļ to izmanto arī dažādu neorganisko vielu un gāzu žāvēšanai eksikatoros.

Ievērojamus daudzumus šīs skābes patērē naftas produktu attīrīšanā no kaitīgiem piemaisījumiem. Šajos procesos gan veidojas bīstamie atkritumi.

[izmainīt šo sadaļu] Iegūšana

Sērskābi parasti ražo apdedzinot sulfīdus, lielākoties dzelzs sulfīdu (pirītu):

  • Pirīta FeS2 dedzināšana
4 FeS2 + 11 O2 --> 2 Fe2O3 + 8 SO2
  • SO2 katalītiska reakcija ar O2 vanādija (V) oksīda klātbūtnē:
2 SO2 + O2 --> 2 SO3
  • Sēra (VI) oksīda reakcija ar ūdeni vai atšķaidītu sērskābes šķīdumu:
SO3 + H2O --> H2SO4

Principā, pirīta vietā var lietot arī citus sulfīdus. Vietās, kur lielos daudzumos pieejams sērs vai sērūdeņradis, tos arī var lietot par izejvielām. Pirmās stadijas galaprodukts vienmēr ir sēra dioksīds.

Tālāk, sēra dioksīdu oksidē par trioksīdu. Eksistē divas metodes. Izplatītākā ir lietojot cietu vanādija pentoksīda katalizatoru. Šādā veidā var iegūt tīru un koncentrētu sērskābi. Agrāk dažreiz lietoja arī homogēno katalīzi ar slāpekļa oksīdu. Ar to metodi nevarēja iegūt koncentrētu sērskābi. Vēl, sēra dioksīds dabā lēnām oksidējas par sēra trioksīdu (šis process gan notiek lēnām, taču neatgriezeniski). Tādā veidā no gaisā nonākušā sēra dioksīda veidojas sērskābe, kas ir skābā lietus sastāvā.

Pēdējās sērskābes iegūšanas stadija ir sēra trioksīda reakcija ar ūdeni. Lai arī var lietot tīru ūdeni, parasti lieto atšķaidītu sērskābi, jo virs tās ir mazāks ūdens tvaiku spiediens. Sēra trioksīds var reaģēt arī ar ūdens tvaikiem, veidojot sērskābi (smalkas miglas veidā), kuru tālāk ir grūti atfiltrēt. Sēra trioksīdu iespējams arī izšķīdināt koncentrētā sērskābē iegūstot oleumu.