硫酸(化学式:H₂SO₄),是硫的最重要的含氧酸, 酸性强。无水硫酸为无色油状液体,10.36℃ 时结晶。通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质.与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。
硫酸的应用领域
硫酸是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电 池等,常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。在农业领域,也可作为碱性土壤改良剂以及化肥生产原料。
也作为基础化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油精练和石油化工、纺织印染、无机盐工业、某些无机酸和有机酸、橡胶工业、油漆工业以及国防军工、医药、制革、炼焦等工业部门,此外还用于钢铁酸洗。
应用于冶金及石油工业
①用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门,特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。
例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液就需要使用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前,都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材,都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外,有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前,都要经过用硫酸进行酸洗。
在某些金属机械加工过程中,例如镀镍、镀铬等金属制件,也需用硫酸来洗净表面的锈。
在黑色冶金企业部门里,需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%~6%,而每吨钢材的酸洗,约消费98%的硫酸30~50kg。
某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。
②用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程。
石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程都需要浓硫酸精炼,以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。每吨原油精炼需要硫酸约24kg,每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备,也消耗不少硫酸。
③在浓缩硝酸中,以浓硫酸为脱水剂;
④氯碱工业中,以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气等;
⑤无机盐工业中,常用作原料。
如冰晶石、硼砂、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硫酸铅(、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸。许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸(有时也指CrO3)、氢氟酸、氯磺酸;有机酸如草酸、醋酸等的制备,也常需要硫酸作原料。
⑥作为化学试剂
炼焦化学工业(用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵)、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业(有机溶剂的制备)、工业炸药和铅蓄电池制造业等等,都消耗相当数量的硫酸。
可用作硬水的软化剂、离子交换再生剂、pH值调节剂、氧化剂和洗涤剂等。
用于化肥、农药、染料、颜料、塑料、化纤、炸药以及各种硫酸盐的制造。
在集成电路制造工艺中主要用于硅片清洗。