Сегодня мы поговорим об очень известном химическом соединении. Оно просто очаровывает своими свойствами простых граждан и матёрых физиков на протяжении многих десятков лет. Как вы уже, наверное, догадались, друзья мои, речь идёт о веществе под названием серная кислота. Которое химики между собой, убедившись, что рядом нет обыкновенных обывателей, с удовольствием, смакуя каждую букву, называют тетраоксосульфат (VI) водорода.
Мой уважаемый читатель может сейчас задать внезапный вопрос: но почему темой сегодняшней статьи является именно серная кислота? Самый банальный H2SO4?
Серная кислота
Дело здесь вот в чём. Просто мне внезапно стало обидно. Ведь серная кислота на самом деле является очень популярным химическим соединением. Однако большинство людей не осознают её важность для повседневной жизни обычных граждан.
Задумайтесь только: существует очень простой способ узнать уровень промышленного развития страны. Нужно просто оценить потребление её заводами и предприятиями серной кислоты!
Ежегодное мировое производство серной кислоты составляет около 200 миллионов тонн. Ни одно другое химическое соединение не производится в таком количестве.
Серная кислота относится к числу минеральных кислот. То есть получают её из неорганических соединений путём химических реакций. Она гораздо более агрессивна, чем любая органическая кислота.
Открыто это химическое соединение относительно недавно. Вероятным первооткрывателем серной кислоты был алхимик 8-го века по имени Абу Муса Джабир ибн Хайян, также известный как «Гебер». Он назвал обнаруженное соединение «купоросным маслом».
Где её взять?
Серная кислота существует в природе. Но её глобальное потребление настолько огромно, что человечество вынуждено производить это химическое соединение в промышленных масштабах.
Это происходит, как правило, так: специально обученные люди берут некий объем серы, пусть это будет ведро, и сжигают её в печи. Получается оксид серы. Затем этот оксид серы смешивают с водой с помощью титановой лопаты. Так (процесс описан очень упрощённо, конечно) получается знаменитая серная кислота.
На самом деле подобный процесс может происходить и без нашего с вами желания, друзья мои. Например, когда на теплоэлектростанции сжигают уголь. А в угле всегда есть сера. И чем её там больше, кстати, тем уголь считается хуже. Так вот. Оксид серы улетает в итоге атмосферу, и там реагирует с водой. Как мы выяснили чуть выше, в результате этого процесса образуется серная кислота. Которая выпадает нам с вами на голову, вызывая облысение и прочую импотенцию людей. Именно так образуются кислотные дожди.
И это проблема не только земная. Например, на Венере абсолютно все дожди состоят из серной кислоты. А еще она обнаружена на спутнике Юпитера Европе. То есть в природе её много на самом деле. Просто на Земле её гораздо меньше, чем нам необходимо для безбедного существования.
Так для чего она нужна-то?
Серная кислота имеет очень много применений. И поэтому сегодня мы вспомним лишь самые популярные отрасли промышленности, где она просто жизненно необходима.
Большая часть серной кислоты используется для производства фосфорной кислоты. Которая, в свою очередь, используется для изготовления фосфорных удобрений и моющих средств.
Серная кислота также используется для получения многих сульфатов: при взаимодействии с металлами водород из серной кислоты замещается металлом. Таким образом получают такие соединения, как, например, широко используемый сульфат алюминия. Используется серная кислота и в процессе производства нейлона, для получения соляной кислоты, для очистки нефти, для получения сульфата аммония (еще одно удобрение), в автомобильных аккумуляторах и так далее…
Некоторые из самых опасных свойств серной кислоты на самом деле делают её очень полезной. Например, когда серная кислота вступает в контакт с водой, реакция происходит при этом очень бурная и экзотермическая (выделяется много тепла).
Поскольку серная кислота бурно реагирует с водой, это ведёт к появлению еще двух эффектов: с одной стороны, когда вода реагирует, она исчезает. Поэтому H2SO4 является сильным дегидратором. С другой стороны, выделение огромного количества тепла может вызвать серьёзные ожоги.
Итак, подведём итог: если Вы используете синтетические волокна в своей одежде, едите овощи, выращенные в теплицах, пользуетесь пластиком, водите машину, едите обезвоженные фрукты или овощи – Вы многим обязаны этому опасному, но чрезвычайно полезному соединению.
Наша цивилизация, наверное, была бы лучше, если бы мы не зависели от серной кислоты так сильно. Но реальность такова, что без H2SO4 она бы просто рухнула.