企业产品
常务副会长—徐兰柱
作者: 发布于:2014/7/3 10:38:36 点击量:

  

  产品简介
1、 产品特性
    硫酸是无机化学工业的主要产品之一,它是国防工业、农业、医药工业、交通运输、轻工业、和重工业等不可缺少的原料。
2、  硫酸的物理性质
a.硫酸的化学组成
   分子式:H2SO4
   分子量:98.08
   分子结构:            O
                         ║
                     HO━S━OH
                         ║
                         O
b.硫酸的密度
当酸浓小于98.3%时硫酸水溶液的密度随着硫酸浓度的增加而最大,于98.3%时达到最大值;当酸浓在98.3%至100%时随着酸浓增大而下降。发烟酸随着其中游离的SO3含量的增加而增大,游离SO362%时为最大值,过后则逐渐减小。


表1  硫酸水溶液的密度(20℃)
 

H2SO4含量
    
克/厘米³
SO3含量
%总重量
%重量
克/升
10
106.6
1.0661
8.16
20
227.9
1.1394
16.33
30
365.5
1.2185
24.49
40
521.1
1.3028
32.65
50
697.6
1.3951
40.80
60
898.9
1.4982
48.95
70
1127
1.6105
57.14
80
1382
1.7272
65.31
90
1633
1.8144
73.47
95
1742
1.8337
77.55
96
1762
1.8355
78.37
97
1781
1.8364
79.18
98
1799
1.8365
80.00
99
1816
1.8342
80.81
100
1830
1.8305
81.63
104.5
1981
1.902
85.31(20.00)
104.6
 
1.913
85.38(20.44)
104.7
 
1.914
85.47(20.88)
104.8
 
1.916
85.55(21.33)
104.9
 
1.918
85.63(21.77)
105.0
 
1.919
85.71(22.22)
105.1
 
1.920
85.8(22.67)
105.5
 
1.927
86.12(24.44)

图1  SO3水溶液在40℃时的密度变化(附后)
表2  硫酸的密度与温度的关系
 

 

H2SO4
%重量
          度(℃)
0
10
20
30
40
50
60
80
100
1
1.0075
1.0069
1.0056
1.0022
0.9986
0.9944
0.9895
0.9779
0.9645
10
1.0735
1.0700
1.0661
1.0617
1.0570
1.0517
1.0460
1.0338
1.0204
20
1.1510
1.1453
1.1394
1.1335
1.1275
1.1215
1.1153
1.1021
1.0885
30
1.2326
1.2253
1.2185
1.2115
1.2046
1.1978
1.1909
1.1771
1.1630
40
1.3179
1.3103
1.3028
1.2953
1.2879
1.2806
1.2732
1.2589
1.2446
50
1.4110
1.4030
1.3951
1.3872
1.3795
1.3719
1.3644
1.3394
1.3348
60
1.5154
1.5067
1.4982
1.4898
1.4816
1.4735
1.4656
1.4497
1.4344
70
1.6293
1.6198
1.6105
1.6014
1.5925
1.5838
1.5753
1.5582
1.5417
80
1.7482
1.7376
1.7272
1.7170
1.7069
1.6971
1.6873
1.6680
1.6403
90
1.8361
1.8252
1.8144
1.8038
1.7933
1.7829
1.7729
1.7525
1.7351
95
1.8544
1.8439
1.8397
1.8236
1.8137
1.8040
1.7944
1.7751
1.7561
98
1.8568
1.8465
1.8365
1.8265
1.8167
1.8072
1.7978
1.7787
1.7609
99
1.8551
1.8445
1.8342
1.8242
1.8145
1.8050
1.7958
1.7778
1.7609
100
1.8517
1.8409
1.8305
1.8205
1.8108
1.8015
1.7925
1.7765
1.7607

 

c.结晶温度
硫酸水溶液的结晶温度随着硫酸含量的不同而在一个较大的范围内曲折波动。

表3  不同浓度硫酸的结晶温度

硫酸浓度%
92.5
93
97
97.5
98
98.5
100
104.5
结晶温度℃
-22
-29
-6.9
-3.7
-1.1
+1.8
+10.9
+2.5

d.汽压
在一定温度下,硫酸溶液上总蒸汽压随硫酸含量的增长而降低,在98.3%时最低。而发烟酸则随着SO3含量的增大总蒸汽压值就会增加,同时,硫酸的蒸汽压随温度的升高而增大。
 

硫酸浓度%
总蒸汽压(Pa)
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
90
0.53
3.0
13
52
171
94
0.032
0.21
1.2
5.3
20
96
0.007
0.053
0.32
1.6
6.7
98.3
0.004
0.033
0.20
1.1
4.4
100
0.047
0.33
1.9
9.3
36
104.5
32
156
641
2881
6786

e.沸点及其蒸汽组成
 在硫酸水溶液中,当H2SO4含量在98.3%以下时,其沸点是随着浓度的增加而升高;在98.3%时,沸点最高,为388.8℃;随着硫酸浓度的增加,沸点反而下降,100%的硫酸沸点为279.6℃。发烟酸的沸点是随游离的SO3含量增加而逐渐降低;液体SO3的沸点为44.7℃.
小于70%的稀硫酸被加热至沸腾时,开始时只有水蒸气放出,但随着酸浓度的提高,沸点随之升高;当继续加热蒸发,使酸的浓度达到85%以上,气相中的硫酸蒸汽压逐渐上升,水蒸气分压逐渐下降。当酸浓度达到98.3%时,气液二相组分相同,为恒沸化合物。因此,在常压下将硫酸溶液加热浓缩,最多只能提高其浓度接近98.3%。

表5  不同浓度硫酸的沸点

硫酸浓度%
93
98.3
100
104.5
沸点温度℃
290.6
338.8
279.6
159.2

 

图2  H2O—SO3系的沸点(附后)

 

f.粘度
硫酸水溶液与发烟酸的粘度,随着其中硫酸含量的增加而升高,随温度的提高而降低。

表6  硫酸粘度与温度的关系

 

硫酸浓度
%
       度(Pa·S)
15℃
20℃
30℃
 40℃
50℃
93
0.0317
0.0231
0.0156
0.0121
0.0084
98
0.0349
0.0258
0.0171
0.0129
0.0094
104.5
0.0474
0.0366
0.0288
0.0208
0.0128

 

g.比热容
硫酸溶液的比热随着浓度的增加而逐渐减少,至酸浓度为100%时其比热最小;而发烟酸的比热随着浓度的升高而略有提高。

表7  20℃时几种不同浓度硫酸的比热容

 

硫酸浓度,%
92.5
97.5
100
104.5
比热容,J/kg·℃
1.56
1.43
1.40
1.34

 

图3  20℃时硫酸与发烟酸的比热容(附后)

h.SO2在硫酸和发烟酸中的溶解度
二氧化硫在同一浓度的硫酸中其溶解度随着温度的升高而降低。在不同浓度的硫酸中随浓度升高而降低至98.3%时为最低,过后当硫酸浓度增加时,其溶解度又逐渐增加。
 

表8  二氧化硫在硫酸和发烟酸的溶解度

 

硫酸浓度
% H2SO4
SO2溶解度(g/100g硫酸)
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
80℃
100℃
75
5.7
2.46
2.04
1.5
1.15
0.56
0.42
85
4.6
1.38
1.29
1.0
0.73
0.37
0.30
90
4.72
3.04
1.96
1.49
1.16
0.62
0.37
95
5.80
3.02
2.23
1.66
1.38
0.75
0.42
100
6.99
3.82
2.72
2.02
1.72
0.99
0.54
104.5
10.87
5.94
4.31
3.26
2.71
2.07
1.24

i.三氧化硫和水的混合热
三氧化硫和水混合时,有热放出,此热效应称为三氧化硫和水的混合热。它与生成硫酸的浓度、混合温度有关;生成的硫酸浓度越稀,混合热越大;混合温度越高,混合热越大。其相互关系见表9.

表9  三氧化硫和水的混合热(KJ/molSO3)

 

温度
生成硫酸的浓度%
80
90
98
100
15
123.9
108.9
92.5
87.8
40
129.0
113.9
97.6
92.9
60
132.7
117.6
101.3
96.7
80
136.4
121.4
105.1
100.5
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