硫酸の製造には何が含まれますか？

硫酸の製造プロセスは、紀元1世紀から古代のテキストで議論されてきましたが、方法には多くのバリエーションがあります。 プロセスに含まれるものは、完成品の目的によって異なります。 最初の数世紀の工業生産では、硫黄と硝酸カリウムが一緒に燃焼し、蒸気と結合して弱い硫酸が生成されました。 工業用硫酸製造の最新の方法では、硫黄と酸素を熱と組み合わせながら、酸化バナジウムを触媒として使用します。 ほぼすべての工業用グレードのアプリケーションは、硫酸を製造するために接触プロセスとして知られるこのプロセスを使用します。

もともとは重油のオイルとして知られていましたが、多くの古代のテキストは、硫酸を天然に存在する鉱物と呼んでいます。 何世紀にもわたって、硫酸を人工的に作るための多くの方法が開発されてきました。 各方法で硫酸が生成されますが、濃度レベルは異なります。 ほとんどの方法は、硫黄またはさまざまな硫黄誘導体を他の元素と一緒に加熱し、最終製品を水と組み合わせることに重点を置いています。

オランダの化学者によって開発された17世紀の方法に基づいて、英国の発明者ジョン・ローバックは、鉛チャンバープロセスとして知られる元の産業方法を改良しました。 ソルトペターとして知られている硫黄と硝酸カリウムを使用して、Roebuckは蒸気で満たされた鉛チャンバー内で2つの鉱物を燃焼させる方法を開発しました。 現代の硫酸ほど濃縮されていませんが、この方法は19世紀まで大量の硫酸を製造するための標準でした。 2世紀にわたるプロセスの改良により、最終製品を精製し、濃度を78％に高めることができました。

さまざまな染料およびその他の産業用途の需要の増加により、より濃硫酸が必要になりました。 そのため、産業革命の間に、高濃度の硫酸を製造する方法が登場しました。 乾式蒸留法では、加熱と分解のいくつかの段階を経て、二硫化鉄が酸化鉄と三酸化硫黄を生成することができました。 三酸化硫黄に水を加えると、さまざまな濃度の硫酸が生成されました。

硫酸を作るための単純な方法は、工業的な方法よりも複雑ではありません。 子どもたちはしばしば、化学のクラスの実験で弱硫酸の作り方を教えられます。 そのような方法は、元の鉛チャンバープロセスによく似た単純なプロセスを伴います。 これらのレッスンでは、鉛チャンバーを使用するのではなく、ブンゼンバーナー、銅製のエンドキャップ、硝酸ナトリウム、硫黄、プラスチックソーダ容器を反応器として使用します。

熱を使用して、銅のエンドキャップ内の硫黄と硝酸ナトリウムを溶かします。 十分に燃えたら、銅製装置を部分的に水で満たされたプラスチック容器に入れます。 時間が経つにつれて、容器にはさまざまなガス副産物が充満し、それらが水に吸収されて硫酸が生成されます。 通常、このプロセスは完了するまでに数時間かかります。これは、より複雑なプロセスのために速く終了する工業プロセスとは異なります。