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化工原料知識

化工原料知識

【作者/來自】網站管理員 【發表時間】2014-6-6 【點擊次數】2035
硫酸的用途:

■為農業生產服務

◆用于肥料的生產硫酸銨(俗稱硫銨或肥田粉)和過磷酸鈣(俗稱過磷酸石灰或普鈣)這兩種化肥的生產都要消耗大量的硫酸。 2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4 每生產一噸硫酸銨,就要消耗硫酸(折合成100%計算)760kg,每生產一噸過磷酸鈣,就要消耗硫酸360kg。 ◆用于農藥的生產許多農藥都要以硫酸為原料如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑,硫酸鉈可作殺鼠劑,硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。最普通的殺蟲劑,如1059乳劑(45%)和1605乳劑(45%)的生產都需用硫酸。前者每生產1t,需消耗20%發煙硫酸1.4t后者每生產1t,需消耗硫酸36kg。為大家所熟悉的滴滴涕,每生產1t需要20%發煙硫酸1.2t。

■為工業生產服務

◆用于冶金工業和金屬加工在冶金工業部門,特別是有色金屬的生產過程需要使用硫酸。例如用電解法精煉銅、鋅、鎘、鎳時,電解液就需要使用硫酸,某些貴金屬的精煉,也需要硫酸來溶解去夾雜的其他金屬。在鋼鐵工業中進行冷軋、冷拔及沖壓加工之前,都必須用硫酸清除鋼鐵表面的氧化鐵。在軋制薄板、冷拔無縫鋼管和其他質量要求較高的鋼材,都必須每軋一次用硫酸洗滌一次。另外,有縫鋼管、薄鐵皮、鐵絲等在進行鍍鋅之前,都要經過用硫酸進行酸洗手續。在某些金屬機械加工過程中,例如鍍鎳、鍍鉻等金屬制件,也需用硫酸來洗凈表面的銹。在黑色冶金企業部門里,需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產量的5%~6%,而每噸鋼材的酸洗,約消費98%的硫酸30kg~50kg。

◆用于石油工業汽油、潤滑油等石油產品的生產過程中,都需要濃硫酸精煉,以除去其中的含硫化合物和不飽和碳氫化合物。每噸原油精煉需要硫酸約24kg,每噸柴油精煉需要硫酸約31kg。石油工業所使用的活性白土的制備,也消耗不少硫酸。

◆在濃縮硝酸中,以濃硫酸為脫水劑;氯堿工業中,以濃硫酸來干燥氯氣、氯化氫氣等;無機鹽工業中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三鈉(Na3PO4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、硫酸鉛(PbSO4)、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。許多無機酸如磷酸、硼酸、鉻酸(H2CrO4,有時也指CrO3)、氫氟酸、氯磺酸(ClSO3H);有機酸如草酸[(COOH)2]、醋酸(CH3COOH)等的制備,也常需要硫酸作原料。此外煉焦化學工業(用硫酸來同焦爐氣中的氨起作用副產硫酸銨)、電鍍業、制革業、顏料工業、橡膠工業、造紙工業、油漆工業(有機溶劑的制備)、工業炸藥和鉛蓄電池制造業等等,都消耗相當數量的硫酸。

■對解決人民“穿”與“用”等問題所起的作用

◆用于化學纖維的生產為人民所熟悉的粘膠絲,它需要使用硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉的混合液作為粘膠抽絲的凝固浴。每生產1t粘膠纖維,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生產1t維尼龍短纖維,就要消耗98%硫酸230kg,每生產1t卡普綸單體,需要用1.6t20%發煙硫酸。此外,在尼龍、醋酸纖維、聚丙烯腈纖維等化學纖維生產中,也使用相當數量的硫酸。

◆用于化學纖維以外的高分子化合物生產塑料等高分子化合物,在國民經濟中越來越占有重要的地位。每生產1t環氧樹脂,需用硫酸2.68t,號稱“塑料王”的聚四氟乙烯,每生產1t,需用硫酸1.32t;有機硅樹膠、硅油、丁苯橡膠及丁腈橡膠等的生產,也都要使用硫酸。

◆用于染料工業幾乎沒有一種染料(或其中間體)的制備不需使用硫酸。偶氮染料中間體的制備需要進行磺化反應,苯胺染料中間體的制備需要進行硝化反應,兩者都需使用大量濃硫酸或發煙硫酸。所以有些染料廠就設有硫酸車間,以配合需要。

◆用于日用品的生產生產合成洗滌劑需要用發煙硫酸和濃硫酸。塑料的增塑劑(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、賽璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸來制備。玻璃紙、羊皮紙的制造,也需要使用硫酸。此外,紡織印染工業、搪瓷工業、小五金工業、肥皂工業、人造香料工業等生產部門,也都需要使用硫酸。

◆用于制藥工業磺胺藥物的制備過程中的磺化反應,強力殺菌劑呋喃西林的制備過程中的硝化反應,都需用硫酸。此外,許多抗生素的制備,常用藥物如阿斯匹林、咖啡因、維生素b2、b12及維生素c、某些激素、異煙肼、紅汞、糖精等的制備,無不需用硫酸。

■對鞏固國防方面所起的作用 某些國家硫酸工業的發展,曾經是和軍用炸藥的生產緊密連結在一起的。無論軍用炸藥(發射藥、爆炸藥)或工業炸藥,大都是以硝基化物或硝酸酯為其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯(tnt)、********、苦味酸等。雖然這些化合物的制備是依靠硝酸,但同時必須使用濃硫酸或發煙硫酸。

■與原子能工業及火箭技術的關系 原子反應堆用的核燃料的生產,反應堆用的鈦、鋁等合金材料的制備,以及用于制造火箭、超聲速噴氣飛機和人造衛星的材料的鈦合金,都和硫酸有直接或間接的關系。從硼砂制備硼烷的過程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一種高能燃料。硼烷又用做制備硼氫化鈾用來分離鈾235的一種原料。 由此可見,硫酸與國防工業和尖端科學技術都有著密切的關系。

■農業土質方面 在農業生產中,越來越多地采用硫酸改良高pH值的石灰質土壤。過去20年來,尿素-硫酸肥料的產量大幅度提高并在美國西部諸州的土壤中廣泛施用。將硫酸注入牛奶場湖泊,改變湖水pH值,可解決圈養牲畜過程產生的若干空氣和水質問題,將硫酸施入農用土壤和水中,其主要作用是溶解鈣、鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽。這些鈣、鎂鹽然后取代可交換的鈉鹽,鈉鹽隨后用水浸洗除去。當碳酸鹽和碳酸氫鹽被分解后,硫酸與更惰性的物質反應,釋放出磷、鐵等植物養分。簡單地降低土壤的pH值可引起許多元素溶解度的變化,提高它們對植物的效力。在高pH值的石灰質土壤上施用硫酸,可使植物更加健壯,收成增加。


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