Sērskābe

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt
Sērskābe
Sulfuric-acid-2D-dimensions.svg
Sērskābes struktūrformula
ar starpatomu attālumiem
Sulfuric-acid-3D-vdW.png
Sērskābes molekulas modelis
Citi nosaukumi: ūdeņraža tetraoksosulfāts (VI)
CAS numurs: 7664-93-9
Ķīmiskā formula: H2SO4
Molmasa: 98,08 g/mol
Blīvums: 1840 kg/m3
Kušanas temperatūra: 283 K (10 °C)
Viršanas temperatūra: 610 K (337 °C)
Šķīdība ūdenī: jaucas jebkurās attiecībās

Sērskābe (H2SO4) tīrā veidā ir eļļains, viegli sasalstošs šķidrums. Ūdens šķīdumos tā ir stipra, neorganiska divvērtīga skābe. Sērskābes sāļus sauc par sulfātiem (dažu metālu sulfātu kristālhidrātus dēvē arī par vitrioliem).

Atrašanās dabā[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Sērskābe ir nozīmīga skābā lietus sastāvdaļa. Sēra dioksīds dabā lēnām oksidējas par sēra trioksīdu (šis process gan notiek lēnām, taču neatgriezeniski). Šādā veidā no gaisā nonākušā sēra dioksīda veidojas sērskābe.

Iegūšana[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Sērskābi iegūst, šķīdinot ūdenī sērskābes anhidrīdu SO3. Parasti ķīmiskajā rūpniecībā šķīdināšanai ūdens vietā lieto atšķaidītu sērskābi, lai neveidotos sērskābes migla no ūdens tvaikiem.

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

  • Pirīta FeS2 apdedzināšana
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 → 2SO3
  • Sēra (VI) oksīda reakcija ar ūdeni vai atšķaidītu sērskābes šķīdumu:
SO3 + H2O → H2SO4

Pirīta vietā ir iespējams 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.

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.

Nitrozes metode[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Atšķaidītas sērskābes (līdz 78%) iegūšanai lieto arī homogēno katalīzi ar slāpekļa oksīdu, ko sauc par nitrozes metodi. Ar šo metodi nevar iegūt koncentrētu sērskābi.

SO2 + H2O + NO2 → H2SO4 + NO

Īpašības[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Sērskābe reaģē ar lielāko daļu citu skābju sāļu. Sērskābes hidratācija ir eksotermiska, tas nozīmē, ka, šķīdinot sērskābi ūdenī, izdalās siltums.

Hazard C.svg
Koncentrēta sērskābe ir bīstama kodīga viela. Ielejot ūdeni koncentrētā sērskābē, tas var sākt vārīties un izšķaidīt sērskābi visapkārt, tāpēc, atšķaidot sērskābi, tā vienmēr tievā strūkliņā jālej ūdenī, nevis otrādi![1]
Papīra pārogļošanās koncentrētas sērskābes iedarbībā

Ja sērskābē izšķīdina sērskābes anhidrīdu, iegūst oleumu (kūpošo sērskābi), to kopā ar slāpekļskābi lieto daudzu organisko vielu nitrēšanai.

Izmantošana[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

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 bīstami atkritumi (skābais gudrons). Latvijā Inčukalnā ir sērskābā gudrona dīķis.

Atsauces[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. N.Ahmetovs. Neorganiskā ķīmija, Rīga, "Zvaigzne", 1978, 339. lpp.
Commons:Category
Vikikrātuvē ir pieejami multimediju faili par šo tēmu. Skatīt: Sērskābe