Was ist feste Schwefelsäure?
Wie alle Substanzen kann Schwefelsäure als Feststoff, Flüssigkeit oder Gas vorliegen. Die Temperatur der Säure bestimmt, in welchem Materiezustand sie sich befindet, wobei niedrigere Temperaturen die Atome verlangsamen, bis sie fest werden, und höhere Temperaturen in den Atomen eine ausreichende Bewegung erzeugen, so dass sie zuerst flüssig und dann gasförmig werden. Obwohl Schwefelsäure bei Raumtemperatur flüssig ist, ist es möglich, feste Schwefelsäure durch Abkühlen auf eine Temperatur unter 10 Grad Celsius zu erzeugen. Wenn Schwefelsäure mit Wasser verdünnt wird, variiert die zur Bildung von fester Schwefelsäure erforderliche Temperatur in Abhängigkeit von der Verdünnung.
Um feste Schwefelsäure zu erzeugen, muss die Säure unter ihrem Schmelzpunkt gehalten werden. Für reine Schwefelsäure bedeutet dies, dass die Säure unter 50 Grad Fahrenheit gehalten werden muss. Wenn die Säure diese Temperatur erreicht, schmilzt sie schnell zu einer Flüssigkeit. Schwefelsäure wird normalerweise als Flüssigkeit angesehen, da sie bei Raumtemperatur in dieser Form vorliegt und normalerweise so gelagert wird.
Obwohl reine Schwefelsäure bei Temperaturen unter 50 Grad Fahrenheit erstarrt, wird der größte Teil der Schwefelsäure mit Wasser verdünnt. Diese Art von Säure reagiert leicht mit Wasser, was es schwierig macht, sie rein zu halten. Zusätzlich ist die Säure bei bestimmten Verdünnungen stabiler, so dass sie normalerweise teilweise verdünnt bleibt. Bei 99% Schwefelsäure und 1% Wasser gefriert die Säure, wenn sie eine Temperatur von 5 Grad Celsius erreicht. Um feste Schwefelsäure zu erzeugen, sind zu 98% Temperaturen unter -1,1 Grad Celsius erforderlich.
Es ist wichtig, den spezifischen Schmelzpunkt für jede Konzentration an Schwefelsäure zu überprüfen, die gefroren gehalten werden soll, da die Temperatur, die zur Umwandlung von flüssiger Schwefelsäure in einen Feststoff erforderlich ist, nicht einem regelmäßigen Muster folgt. Eine 93% Schwefelsäure enthaltende Verdünnung, die zur Herstellung von Fluorwasserstoff verwendet werden kann, wird bei -29,4 Grad Celsius (-21 Grad Fahrenheit) zu einem Feststoff, einer Temperatur, die niedriger ist als die, die zum Einfrieren von 98% Säure erforderlich ist. Eine Verdünnung von 78% Säure wird bei 11,5 Grad Fahrenheit (-11,4 Grad Celsius) fest.
In der Industrie wird Schwefelsäure am ehesten in flüssiger Form verwendet. Obwohl feste Schwefelsäure nicht besonders nützlich ist, ist es für jeden, der dieses Material lagert, wichtig, den Gefrierpunkt für die Verdünnung der von ihm gelagerten Schwefelsäure zu kennen, und die Säure sollte bei Temperaturen aufbewahrt werden, bei denen sie entweder fest oder haltbar ist flüssige Form. Die physikalischen Eigenschaften der Säure, einschließlich der Menge des aufgenommenen Volumens, können sich ändern, wenn sich die Säure von einer Phase in eine andere ändert, und eine unerwartete Änderung des Volumens kann zu einer Belastung eines Behälters führen, in dem die Säure gelagert wird.