khimie.ru

Способ получения серной кислоты

Соберите прибор, изображенный на рисунке 1. В тигель положите кусочки серного колчедана и кусочки серы, поместите его на электроплитку, накройте стеклянной банкой без дна. Трехгорлую склянку оставьте пустой, а обе колонки заполните хорошо вымытым коксом или битым стеклом. В капельные воронки налейте концентрированную серную кислоту. В сосуды с U-образными трубками поместите лед или охлаждающую смесь. Вторую U-образную трубку соедините с водоструйным насосом. В широкую трубку неплотным слоем уложите катализатор, смешав его предварительно с асбестовым волокном.

Лучшим катализатором считается платинированный асбест, но его трудно достать, а самому приготовить возможно только при наличии хлорной платины, хотя бы в количестве 1 г. Другим хорошим катализатором является оксид ванадия (V). При отсутствии того и другого катализатора приготовьте его из железного купороса, прокалив последний до 750 °C. К полученному оксиду железа прибавьте до 2 % от веса катализатора оксида висмута или оксида тория.

В крайнем случае можно обойтись без последних добавок, но эффект получается недостаточно удовлетворительный.

При наличии платинированного асбеста или оксида ванадия (V) возможно получить твердый серный ангидрид в виде  шелковистых волокон.

Смонтировав установку на деревянной подставке, приступите к проведению опыта.

Включив в сеть электроплитку, зажгите в тигле серу и одновременно пропускайте кислород из газометра в трехгорлую склянку. Откройте краны у капельных воронок с серной кислотой и смочите ею насадку.

Сернистый газ, идущий из консервной банки, смешивается с кислородом и поступает в колонки для очистки и просушки и далее в контактную трубку, где встречается с катализатором. Происходит реакция окисления сернистого газа в серный ангидрид.

2SO₂ + O₂ = 2SO₃.

Реакция протекает при подогревании катализатора.

Серный ангидрид из контактной трубки поступает в U-образную трубку, где сгущается и охлаждается, превращаясь в шелковистые волокна, располагаясь по стенкам трубки. Образование твердого серного ангидрида, как указано было выше, возможно при использовании в качестве катализатора платинированного асбеста и оксида ванадия (V). При других катализаторах получается газообразный серный ангидрид, который, пройдя через воду, образует серную кислоту слабой концентрации.

Для сохранения твердого серного ангидрида соберите его в узкогорлую колбу и последнюю запаяйте, оттянув горло на сильном огне паяльной лампы.

При опытах с серным ангидридом будьте осторожны, так как он вызывает сильные ожоги кожи и прожигает ткань.