An tiúchan agus dlús an aigéad sulfarach. An spleáchas ar an dlús an tiúchan aigéad sulfarach sa ceallraí gluaisteán

Caolaigh agus tiubhaithe aigéad sulfarach - tá sé ceimiceáin chomh tábhachtach a tháirgeann siad níos mó ar fud an domhain ná aon substaint eile. Is féidir le saibhreas eacnamaíoch na tíre a mheas i dtéarmaí aigéid ann sulfarach a tháirgtear.

próiseas dissociation

Tá aigéad sulfarach a úsáidtear i bhfoirm tuaslagáin uiscí tiúchana éagsúla. Undergoes sí imoibriú dissociation in dhá chéim, a tháirgeadh go bhfuil iain ⁺ H i dtuaslagán.

H ₂ SO ₄ = H ^{+ +} HSO ₄ ^-;

HSO ₄ ^- = H ^{+ +} SO ₄ ^-2.

Is aigéad sulfarach láidir, agus a tharlóidh an chéad chéim den dissociation chomh tapa sin beagnach gach ceann de na móilín bunaidh briseadh síos i H ⁺ -ions agus HSO ₄ ^-1 -ions (sulfate hidrigine) i réiteach. Déanaí go páirteach disintegrate thuilleadh, scaoileadh H ⁺ iain eile agus ag fágáil ian sulfáit (SO ₄ ^-2) i réiteach. Mar sin féin, hydrogensulfate, is aigéad lag, i réim go fóill i dtuaslagán H ⁺ agus SO ₄ ^-2. dissociation Comhlánaigh a bhfuil sé ach amháin nuair a bhíonn an dlús an tuaslagáin d'aigéad sulfarach in aice leis an dlús an uisce, r. F faoi caolú ard.

Airíonna d'aigéad sulfarach

Is ar leith sa mhéid gur féidir é feidhmiú mar aigéad traidisiúnta nó oxidizer láidir - ag brath ar an teocht agus comhchruinniú. A tuaslagán caol fuar d'aigéad sulfarach a imoibríonn leis an miotail radaighníomhacha a thabhairt ar an salann (sulfáit) agus an táirgthe an gháis hidrigine. Mar shampla, an t-imoibriú idir fuar caol H ₂ SO ₄ (ag glacadh leis a dissociation lán-chéim) agus sinc miotalach mar seo a leanas:

Zn + H ₂ SO ₄ = ZnSO ₄ + H _2.

Is é an aigéad sulfarach tiubhaithe te, a bhfuil a dlús thart ar 1.8 g / cm ^3, gníomhú mar oxidant, trí imoibriú le hábhair atá támh go ginearálta do aigéid, mar shampla, mar shampla copar mhiotalacha. Le linn an t-imoibriú, tá an copar oxidized, agus tá an mais aigéad laghdaithe, tá réiteach déanta de shulfáit chopair (II) in uisce agus dé-ocsaíd gásach sulfair (SO ₂₎ in ionad an hidrigin, a mbeifí ag súil trí imoibriú leis an aigéad le miotail.

Cu + 2H ₂ SO ₄ = CuSO ₄ + SO ₂ + 2H ₂ O.

Mar a léirigh go ginearálta ag an tiúchan de réitigh

I ndáiríre, is féidir leis an tiúchan de aon réiteach a chur in iúl ar bhealaí éagsúla, ach tá an tiúchan is mó a úsáidtear go forleathan de réir meáchain. Taispeánann sé líon na gram de tuaslagáit i meáchan áirithe nó ar thoilleadh an réiteach nó tuaslagóir (go hiondúil 1000 g, 1000 cm ^3, 100 cm ³ agus 1 dm ^3). In ionad an mhais i ngraim de shubstaint a chur ar an méid, arna sloinneadh i móil, - ansin an fhaightear an tiúchan molar de 1000 g nó 1 dm ³ tuaslagán.

Má tá an tiúchan molar chinntiú i gcomhréir le gan an méid den réiteach, ach amháin ar an tuaslagóir, tá sé ar a dtugtar an molality den réiteach. Tá sé tréithrithe ag an neamhspleáchas an teocht.

Is minic an tiúchan meáchan atá léirithe i ngraim in aghaidh an 100 gram de thuaslagóir. Iolrú an figiúr seo faoi 100%, tá sé ullmhaithe ar faoin gcéad meáchain (in aghaidh an tiúchan). Is é sin, tá an modh is minice a úsáidtear arna chur chun feidhme le tuaslagán d'aigéad sulfarach.

Gach luach an tiúchan réiteach, arna chinneadh ag teocht ar leith, freagraíonn sé seo le dlús an-sonrach (m.sh., an dlús tuaslagán d'aigéad sulfarach). Mar sin, uaireanta tá sé tréithrithe réiteach. Mar shampla, H ₂ SO ₄ réiteach, céatadán tiúchana sainairíonna 95.72%, dlús de 1.835 g / cm ³ ag t = 20 ° C. Conas a chinneadh an tiúchan réiteach den sórt sin, má thugtar ach dlús sulfarach aigéad? Is Tábla ag tabhairt comhfhreagras den sórt sin a daingneán ar aon téacsleabhar ar cheimic ginearálta nó anailíse.

athríomh tiúchan SAMPLA

Lig dul ó chóras chun tuairimí a nochtadh go tiúchan réiteach eile. Má ghlactar leis go bhfuil muid H ₂ SO ₄ réiteach in uisce le tiúchan 60% den ús. Táimid ag a shainiú ar dtús leis an dlús an aigéad sulfarach comhfhreagrach. Tábla ina bhfuil céatadáin (an chéad cholún) agus an dlús chomhfhreagracha de na tuaslagán uiscí de H ₂ SO ₄ (an ceathrú colún), tugtha thíos.

Cinneann sé an luach atá ag teastáil is ionann agus 1.4987 g / cm ^3. Táimid ríomh anois mólaracht an tuaslagáin. Chun seo tá sé riachtanach chun a chinneadh an mais H ₂ SO ₄ i 1 lítear de thuaslagán agus an líon comhfhreagrach na mól d'aigéad.

Imleabhar, a áitiú 100 g de thuaslagán stoic:

100 / 1.4987 = 66.7 ml.

Ós rud é i 66.7 ml de thuaslagán 60% atá 60 g den aigéad i 1 lítear de a bheidh sé go bhfuil:

(60 / 66.7) x 1000 = 899, 55 g.

sulfarach Aigéad meáchan molar ionann agus 98. Dá réir sin, an líon mól atá in 899.55 g chuid gram bheidh, a bheith:

899.55 / 98 = 9.18 mól.

Tá spleáchas ar an dlús an tiúchan aigéad sulfarach a thaispeántar i bhFíor. thíos.

An úsáid a bhaint aigéad sulfarach

Tá sé in úsáid sna tionscail éagsúla. I dtáirgeadh iarann agus cruach a úsáidtear do ghlanadh an dromchla miotail sula bhfuil sé clúdaithe le substaint eile páirteach i gcruthú na ruaimeanna sintéiseach chomh maith le cineálacha eile aigéid amhail hidreaclórach agus nítreach. Tá sé úsáid freisin i monarú táirgí cógaisíochta, leasacháin agus pléascáin, agus tá sé fós ina imoibrí tábhachtach neamhíonachtaí a bhaint as an amhola sa tionscal mínghlanta.

Tá an ceimiceán thar a bheith úsáideach sa saol laethúil, agus tá sé ar fáil go héasca mar tuaslagán d'aigéad sulfarach a úsáidtear i cadhnraí luaidhe-aigéad (m.sh., iad siúd atá i automobiles). Tá aigéad sórt sin de ghnáth i dtiúchan ó thart ar 30% go 35% H ₂ SO ₄ de réir meáchain, an t-iarmhéid - uisce.

I gcás iarratas tomhaltóirí go leor 30% H ₂ SO Beidh ₄ a bheith níos mó ná go leor chun freastal ar a riachtanais. Mar sin féin, sa tionscal agus éilíonn sé tiúchan i bhfad níos airde d'aigéad sulfarach. De ghnáth, le linn a mhonarú tá faighte aige i dtosach caol agus éillithe le inclusions orgánacha go leor. Tá aigéad tiubhaithe a fhaightear in dhá chéim: an chéad, bhí sé choigeartú go 70%, agus ansin - i ndara céim - tá sé ardaithe go dtí 96-98%, a bhfuil an paraiméadar a theorannú do tháirgeadh inmharthana go heacnamaíoch.

An dlús an aigéad sulfarach agus a cineálacha

Cé gur féidir le beagnach 99% d'aigéad sulfarach a bheith go hachomair ar aife, ach laghdaíonn caillteanas dá éis SO ₃ ag an fiuchphointe an tiúchan go 98.3%. Go ginearálta, na speiceas a bhfuil an t-innéacs 98% níos cobhsaí i stóráil.

Athraíonn aigéid grád tráchtála ina tiúchan spéise, agus a bhfuil sé roghnaithe na luachanna ar a bhfuil an teocht crystallization íseal. Déantar é seo chun laghdú ar an caillteanas na criostail aigéad sulfarach deascán le linn iompair agus stórála. Is iad na cineálacha is mó:

• An túr (nítriúil) - 75%. Is dlús aigéad sulfarach den rang is ionann agus 1,670 kg / m ^3. Faigh a mar a thugtar air. Modh nítriúla ina bhfuil an nitroso mar thoradh air cóireáilte (tá sé seo freisin H ₂ SO _4, ach le ocsaídí nítrigine tuaslagtha) sa bhunscoil lámhaigh an dé-ocsaíd gáis amh cailcínithe ina bhfuil sulfair SO _2, i túir lined (mar sin, an cineálacha ainm). Mar thoradh air sin leithdháileadh aigéad agus ocsaídí nítrigine nach bhfuil thomhlaítear sa phróiseas, agus ar ais chuig an timthriall táirgíochta.
• Teagmháil - 92,5-98,0%. Is dlús Aigéad sulfarach de 98% den rang is ionann agus 1,836.5 kg / m ^3. Fuair sé freisin ó gháis roaster ina SO _2, wherein Cuimsíonn an próiseas ocsaídiú dé-ocsaíd anhydride chun SO ₃ lena teagmháil (mar sin, an t-ainm ghrád) le sraitheanna éagsúla de chatalaíoch Vanaidiam soladach.
• Oleum - 104.5%. Is é an dlús is ionann agus 1,896.8 kg / m ^3. Is 104.5% - an réiteach seo ar SO ₃ in H ₂ SO _4, wherein tá an chéad chomhábhair 20%, agus aigéad.
• Ard-grád oleum - 114.6%. A dlús - 2002 kg / m ^3.
• Battery - 92-94%.

Conas a dhéanann an ceallraí gluaisteán

Tá feidhmiú seo ar cheann de na gléasanna leictreacha is mó tóir atá bunaithe go hiomlán ar na próisis leictriceimiceach a tharlaíonn i láthair aigéad sulfarach uiscí.

Tá Gluaisteán ceallraí caol leictrilít aigéad sulfarach, agus leictreoidí dearfacha agus diúltacha i bhfoirm éagsúla plátaí. Plátaí dearfacha déanta d'ábhar reddish-donn - dé-ocsaíd luaidhe (PbO _2), agus diúltach - ar grayish "spúinse" luaidhe (Pb).

Ós rud é leictreoidí atá déanta as luaidhe nó ábhar luaidhe, tá an cineál ceallraí a dtugtar go minic luaidhe-aigéad ceallraí. Is é a inoibritheacht, t. E. voltas aschuir a chinneadh go díreach ag an méid é ag an am seo an dlús d'aigéad sulfarach (kg / m3 nó g / cm ^3), líonadh sa ceallraí iontu mar leictrilít.

Cad a tharlaíonn leis an leictrilít nuair na scaoilte ceallraí,

An leictrilít ceallraí luaidhe-aigéad ar réiteach rechargeable d'aigéad sulfarach i uisce driogtha íon ó thaobh ceimice a bhfuil tiúchan spéise de 30% ar a táille iomlán. Tá aigéad Glan-dlús de 1.835 g / cm ^3, leictrilít - thart ar 1.300 g / cm ^3. Nuair a bhíonn an ceallraí urscaoileadh, go dtarlaíonn sé fhrithghníomhartha leictriceimiceach mar thoradh ar an aigéad sulfarach tharraingt siar ón leictrilít. Braitheann tiúchan an tuaslagáin beagnach i gcomhréir leis an dlús, mar sin ba chóir é a laghdú mar gheall ar an laghdú ar an tiúchan leictrilít.

Chomh fada sreabhadh urscaoileadh faoi láthair tríd an aigéad ceallraí a úsáidtear go forleathan in aice a leictreoidí agus éiríonn an leictrilít níos chaoil. Tacaíonn scaipeadh aigéad as an toirt iomlán an leictrilít agus na plátaí leictreoid déine timpeall shíor imoibrithe ceimiceacha agus, dá bhrí sin, an voltas aschuir.

Ag tús an phróisis urscaoileadh a scaipthe ar an leictrilít aigéad sa pláta dtarlaíonn go tapa mar gheall ar an sulfáit mar thoradh air le phiocháin scóráil go fóill san ábhar gníomhach na leictreoidí. Nuair a thosaíonn sulfáit a fhoirmiú agus a líonadh an pores an leictreoidí, glacann an scaipeadh ar siúl níos moille.

Teoiriciúil is féidir leanúint ar aghaidh a urscaoileadh chomh fada is nach mbeidh gach aigéad úsáidfear, agus beidh an leictrilít a bheith comhdhéanta de uisce íon. Mar sin féin, léiríonn taithí go nár chóir an leibhéal ar aghaidh tar éis thit an dlús leictrilít go 1.150 g / cm ^3.

Nuair a laghdaíonn an dlús ó 1,300 go 1,150, rud a chiallaíonn gur cruthaíodh sulfáit i bhfad i rith an imoibrithe, agus líonann sé go léir phiocháin san ábhar gníomhach ar na plátaí, ie. E. Ón an réiteach roghnaithe cheana féin beagnach gach aigéad sulfarach. Braitheann an dlús ar an tiúchan comhréireach, agus mar an gcéanna, braitheann an dlús an muirear ar an ceallraí. Fig. thíos an spleáchas ar dlús leictrilít ceallraí.

Athrú ar an dlús an leictrilít, an bealach is fearr a chinneadh stáit urscaoileadh ceallraí, ar choinníoll go n-úsáidtear i gceart.

Céimeanna urscaoileadh ceallraí gluaisteán ag brath ar an dlús leictrilít

Ba chóir a dlús a thomhas gach coicís agus ní mór iad a choinneáil i gcónaí ag léamh an taifead lena n-úsáid sa todhchaí.

An leictrilít níos dlúth, an níos aigéad atá ann agus an níos mó an ceallraí mhuirearú. Léiríonn Dlús 1,300-1,280 g / cm ³ táille iomlán. De ghnáth, tar éis an méid urscaoileadh ceallraí éagsúil ag brath ar an dlús leictrilít:

• 1,300-1,280 - go hiomlán mhuirearú:
• 1,280-1,200 - níos mó ná leath folamh;
• 1,200-1,150 - mhuirear níos lú ná leath;
• 1,150 - beagnach folamh.

I ceallraí go hiomlán mhuirearú roimh nascadh lena voltas soláthair ngluaisteán ar gach cille is 2.5-2.7 V Chomh luath agus a bhfuil an t-ualach ceangailte, an voltas titeann tapa go dtí thart ar 2.1 V feadh trí nó ceithre nóiméad. Tá sé seo mar gheall ar an ghlóthach a shraith tanaí de shulfáit luaidhe ar dhromchla na plátaí leictreoid diúltach agus idir an ciseal tosaigh agus an sárocsaíd miotail plátaí dearfach. An luach deiridh an voltas cille tar éis gréasán bóithre nascadh thart 2,15-2,18 volta.

Nuair a thosaíonn do shruth sreabhadh tríd an ceallraí i rith na chéad uair an chloig de oibriú, tá titim voltas 2 V mar gheall ar fhriotaíocht cille inmheánach méadaithe mar gheall ar an foirmiú na méideanna níos mó de shulfáit a líonann an pores na plátaí agus roghnú an aigéid leictrilít. Go gairid roimh thús an sreabhadh an dlús srutha ar an leictrilít Is uasta agus is ionann agus 1.300 g / cm ^3. Ar dtús underpressure sé tharlaíonn go tapa, ach ansin a leagtar ar an staid chothrom idir an dlús aigéad in aice leis an plátaí agus leictreoidí roghnú méid substaintiúil leictrilít tacaíocht ag aigéad ag dul isteach i píosaí aigéad nua ó chuid is mó de na leictrilít. Leanann an meán dlús an leictrilít a laghdú go seasta ar an ngaol a thaispeántar i bhFíor. thuas. I ndiaidh laghduithe voltas titim tosaigh níos moille, braitheann a ráta laghdaithe ar an ualach ceallraí. Tá Am próiseas urscaoileadh sceideal a thaispeántar i bhFíor. thíos.

Rialú an staid an leictrilít sa ceallraí

D'fhonn a chinneadh an hydrometer dlús a úsáidtear. Tá sé comhdhéanta d'fheadán gloine séalaithe le síneadh ag an foirceann íochtair, líonadh le mearcair nó lámhaigh, agus scála grádaithe ar an foirceann uachtair. An scála lipéadaithe ó 1,100 go 1,300 le luachanna idirmheánacha éagsúla, mar a thaispeántar i bhFíor. thíos. Má tá an hydrometer curtha i leictrilít, beidh sé doirteal go dtí doimhneacht áirithe. Dá bhrí sin beidh sé a displace méid áirithe de leictrilít, agus nuair a bhíonn an staid na cothromaíochta amach, beidh an meáchan ar an toilleadh dí-áitithe a bheith díreach comhionann leis an hydrometer meáchan. Ós rud é go ionann an dlús an leictrilít an cóimheas idir an dá meáchan a thoirt, agus tá meáchan an hydrometer ar eolas, ansin bhfreagróidh gach leibhéal tumoideachais sa réiteach ar leith a dlús. Tá roinnt Hidriméadair leis na luachanna an scála dlúis, ach atá marcáilte ag "Gearrtha", "leath dhigit", "scaoileadh Iomlán" nó a leithéid.