化工原料知识( 二 ) _小知识

■与原子能工业及火箭技术的关系原子反应堆用的核燃料的生产，反应堆用的钛、铝等合金材料的制备，以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金，都和硫酸有直接或间接的关系。从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料。硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料。由此可见，硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系。
■农业土质方面在农业生产中，越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。过去20年来，尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。将硫酸注入牛奶场湖泊，改变湖水pH值，可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题，将硫酸施入农用土壤和水中，其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐，钠盐随后用水浸洗除去。当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后，硫酸与更惰性的物质反应，释放出磷、铁等植物养分。简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化，提高它们对植物的效力。在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸，可使植物更加健壮，收成增加。
2. 浓硫酸的用途
在工业上的作用: 三氧化硫和水化合而成的一种硫的含氧酸。化学式H2SO4，含有游离三氧化硫的硫酸称为发烟硫酸，暴露在空气中会冒烟。市售的浓硫酸商品的重量百分浓度为98.3％。无水硫酸是无色透明的油状液体，熔点 10.36 ℃，密度1.8269克／厘米3（25℃），硫酸与水形成的恒沸混合物的密度为 1.834克／厘米3(18℃)，浓度为98.3％。硫酸是一种二元强酸，电离常数K1＝1×103，K2＝1.2×10-2。硫酸能形成一系列稳定的水合物H2SO4·xH2O（x＝1，2，4，6，8），因此硫酸是一种极强的吸水剂，不但能吸收游离的水分（如气体中的水蒸气和物质表面的水分），还能从化合物（如甲酸、乙醇、糖）中夺取水分子。硫酸具有强氧化性，可以将许多金属和非金属氧化，它还有强腐蚀性，能灼伤人体皮肤。硫酸最早的生产方法采用铅室法，但产品浓度低，占地面积大，便被接触法代替。将黄铁矿或硫在空气中焙烧或燃烧，生成二氧化硫，然后用五氧化二钒为催化剂。氧化钾为助催化剂，负载在硅藻土上，将二氧化硫转化为三氧化硫，它被浓硫酸吸收，制得发烟硫酸，可根据需要，用水将发烟硫酸稀释成不同浓度的硫酸。硫酸是重要工业原料，其年产量是一个国家工业生产能力的标志。硫酸在化肥工业中用于生产硫酸铵和过磷酸钙。在冶金工业中，用硫酸洗去钢材表面的氧化铁。在石油精炼中，用硫酸洗去不饱和烃等杂质。硫酸还用于生产氢氟酸、磷酸、甲酸、草酸、柠檬酸、苯酚、表面活性剂烷基苯磺酸钠以及苦味酸炸药。盐酸的用途 (1)用于稀有金属的湿法冶金 (2)用于有机合成 (3)用于漂染工业 (4)用于金属加工 (5)用于食品工业 (6)用于无机药品及有机药物的生产硫酸用途(1)用于肥料的生产硫酸铵(2)用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝(3)用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门4用于炸药(5)与原子能工业及火箭技术的关系
3.盐酸用途
盐酸能用于制造氯化锌等氯化物（氯化锌是一种焊药），也能用于从矿石中提取镭、钒、钨、锰等金属，制成氯化物。随着有机合成工业的发展，盐酸（包括氯化氢）的用途更广泛，如制聚氯乙烯、塑料，用于合成多种有机氯化物，用于水解淀粉制葡萄糖，用于制造盐酸奎宁（治疗疟疾病）等多种有机药剂的盐酸盐等。盐酸的用途在国民经济各部门中，盐酸的用途很广，简介如下： (1)用于稀有金属的湿法冶金例如，冶炼钨时，先将白钨矿（钨酸钙矿）与碳酸钠混合，在空气中焙烧(800℃～900℃)生成钨酸钠。CaWO4+Na2CO3=Na2WO4+CaO+CO2↑ 将烧结块浸在90℃的水中，使钨酸钠溶解，并加盐酸酸化，将沉淀下来的钨酸滤出后，再经灼热，生成氧化钨。Na2WO4+2HCl=H2WO4↓+2NaCl H2WO4=WO3+H2O↑ 最后，将氧化钨在氢气流中灼热，得金属钨。WO3+3H2=W+3H2O↑ (2)用于有机合成例如，在180℃～200℃的温度并有汞盐（如HgCl2）做催化剂的条件下，氯化氢与乙炔发生加成反应，生成氯乙烯，再在引发剂的作用下，聚合而成聚氯乙烯。(3)用于漂染工业例如，棉布漂白后的酸洗，棉布丝光处理后残留碱的中和，都要用盐酸。在印染过程中，有些染料不溶于水，需用盐酸处理，使成可溶性的盐酸盐，才能应用。(4)用于金属加工例如，钢铁制件的镀前处理，先用烧碱溶液洗涤以除去油污，再用盐酸浸泡；在金属焊接之前，需在焊口涂上一点盐酸等等，都是利用盐酸能溶解金属氧化物这一性质，以去掉锈。这样，才能在金属表面镀得牢，焊得牢。(5)用于食品工业例如，制化学酱油时，将蒸煮过的豆饼等原料浸泡在含有一定量盐酸的溶液中，保持一定温度，盐酸具有催化作用，能促使其中复杂的蛋白质进行水解，经过一定的时间，就生成具有鲜味的氨基酸，再用苛性钠（或用纯碱）中和，即得氨基酸钠。制造味精的原理与此差不多。(6)用于无机药品及有机药物的生产盐酸是一种强酸，它与某些金属、金属氧化物、金属氢氧化物以及大多数金属盐类（如碳酸盐、亚硫酸盐等），都能发生反应，生成盐酸盐。因此，在不少无机药品的生产上要用到盐酸。在医药上好多有机药物，例如奴佛卡因、盐酸硫胺（维生素B1的制剂）等，也是用盐酸制成的。以上列举的只是在工业生产上应用盐酸的一些例子。实际上，盐酸的用途还很多。在日常生活上，我们有时也用到它例如缺乏胃酸，消化不良，医生就给我们一定量的稀盐酸以补胃酸的不足。在化学实验和科学研究上，用到盐酸的地方就更多了。