серы получается цемент.

При получении серной кислоты S02 окисляют двумя методами: контактным и нитрозным.

Контактный метод основан на присоединении кислорода к диоксиду серы при соприкосновении (контакте) этих газов с катализатором. Обязательным условием успешного протекания процесса является полное удаление примесей из реакционных газов, так как даже ничтожные следы некоторых веществ (соединений мышьяка, фосфора и др.) «отравляют» катализатор, вызывая быструю потерю им своей активности.

В качестве катализатора для окисления S02 применяют ванадиевый ангидрид V2O5.

При получении серной кислоты контактным методом смесь диоксида серы и воздуха после освобождения от примесей проходит через подогреватель, обогреваемый выходящими из контактного аппарата газами, и поступает в контактный аппарат. На катализаторе происходит окисление SO$ в SO3, сопровождающееся выделением значительного количества теплоты:

2S02 + 02 ^=fc 2S03 +197 кДж

Увеличение содержания кислорода в смеси повышает выход S03, смещая равновесие вправо. При 450 °С и избытке кислорода степень превращения S02 в S03 достигает 95—97 %.

Образовавшийся в контактном аппарате триоксид серы пропускают в 96—* 98 %-ную серную кислоту, которая, насыщаясь S03, превращается в олеум.

В России производство серной кислоты по контактному методу впервые было осуществлено на Тентелевском заводе (ныне завод

«Красный химик») в Петербурге. Разработанная химиками этого завода «тентелевская система» была одной из самых совершенных систем своего времени и получила мировую известность. По этой системе были построены контактные установки в ряде стран, в том числе в Японии и США.

Н и т р о з п ы й метод. Контактный метод ' получения серной кислоты стал применяться сравнительно недавно. До этого серную кислоту получали исключительно нитрозным методом, сущность которого заключается в окислении диоксида серы диоксидом азота N02 в присутствии воды.

Газообразный диоксид азота реагирует с диоксидом серы согласно уравнению;

S02 + N02 + Н20 = H2SO4 + NO

Отдавая диоксиду серы часть кислорода, N02 превращается в другой газ — оксид азота(II) N0. Последний взаимодействует с кислородом воздуха, в результате чего вновь образуется диоксид азота

2N0 + 02 = 2N02

который идет на окисление новых порций S02-

Таким образом, при производстве сериоп кислоты N0 служит по существу катализатором, ускоряющим процесс окисления диоксида серы.

Промышленность выпускает несколько сортов серной кислоты. Они различаются между собою концентрацией, а также содержанием примесей. Большая часть производимой кислоты имеет плотность 1,825—1,84 г/см3, что соответствует массовой доле H2S04 от 91 до 94 %.

Серная кислота — один из важнейших продуктов основной химической промышленности; к последней относится производство кислот, щелочей, солей, минеральных удобрений и хлора. Основным потребителем серной кислоты является производство минеральных удобрений. Она служит также для получения многих других кислот, применяется в большом количестве в органическом синтезе, при производстве взрывчатых веществ, для очистки керосина, нефтяных масел и продуктов коксохимической промышленности (бензола, толуола), при изготовлении красок, травлении черных металлов (снятие окалины).

До Октябрьской революции производство серной кислоты в России было ничтожным по сравнению с производством ее в других странах. Продукция всех заводов составляла в 1913 г. всего около 145 тыс. т.

После революции положение резко изменилось. Старые заводы были расширены и заново переоборудованы. Была создана отече* ственная сырьевая база для сернокислотной промышленности и построен ряд новых заводов. Это позволило значительно увеличить производство серной кислоты;

Годы млн. т

1940 1,6

1964 7,6

1983 26,0

132. Пероксодвусерная кислота. При электролизе 50 % раствора серной

кислоты на катоде разряжаются ионы водорода, а на аноде HSOJ. Послед-

ние, теряя свои заряды, соединяются попарно и образуют пероксодвусерную,

или надсерную, кислоту H2S2O&:

2HS04" =H2S208 + 2Пероксодвусерная кислота является производным пероксида водорода и промежуточным продуктом при пол учении последней электрохимическим путем (см. § 117). Строение ее можно выразить формулой:

О О

II II

Н—О— S—О—О— S —о—н

It II

о о

Как и в пероксиде водорода, два атома кислорода связаны здесь кова-лентной связью, образуя «цепочку», характерную для пероксидов. Такие кислоты получили общее название пероксокислот (над кислот) и, кроме серы, известны для ряда других элементов. Изучением пероксокислот много занимался Л. В. Писаржевскин *, которому химия обязана классическими исследованиями в этой области.

Все пероксокислоты обладают, подобно пероксидам, сильными окислительными свойствами.

Соли пероксодвусернон кислоты — пероксод и сульфаты — применяются для некоторых технических целей, как средство для отбелки и в качестве окислителей в лабораторной практике.

133. Тиосерная кислота. Если прокипятить водный раствор

сул