二酸化硫黄と硫酸の関係は？
二酸化硫黄と硫酸の主な関係は、二酸化硫黄が硫酸の工業生産の前駆体であることです。 硫酸の製造には2つの工業プロセスがあり、どちらも二酸化硫黄の三酸化硫黄への酸化と、その後の三酸化硫黄と水との組み合わせによる酸の生成を伴います。 二酸化硫黄と硫酸も深刻な汚染物質です。 彼らは酸性雨の主な原因です。
刺激性の有毒ガスである二酸化硫黄（SO 2 ）は、反応S + O 2 →SO 2による硫黄の燃焼によって形成されます。 また、硫化水素や化石燃料に含まれるさまざまな有機硫黄化合物など、硫黄を含む多くの物質の燃焼によっても形成されます。 硫黄を含む鉱石と鉱物、たとえば鉄黄鉄鉱（FeS 2 ）を加熱することは、ガスを生成するもう1つの方法です：3FeS 2 + 8O 2 →Fe 3 O 4 + 6SO 2 。 二酸化硫黄と硫酸の生産は、化学産業の最も重要な分野の1つであり、世界の硫黄生産の大部分を占めています。
硫酸は、早い時期に硫酸鉄（「グリーンヴィトリオール」）を蒸留することによって、そしてその後、蒸気と一緒にソルトピーター（NaNO 3 ）と硫黄の混合物を加熱することによって生成されました。 18世紀に、二酸化硫黄を使用した硫酸の工業生産が始まりました。当初は鉛チャンバープロセスと呼ばれていました。 二酸化硫黄は、硫黄の燃焼または黄鉄鉱の加熱によって生成され、二酸化窒素（NO 2 ）によって三酸化硫黄（SO 3 ）に酸化されました：SO 2 + NO 2 →SO 3 + NO。 反応用の二酸化窒素は、最初はソルトピーターの熱分解によって生成されましたが、後に触媒を使用したアンモニアの酸化によって生成されました。 反応は、水が噴霧される鉛で覆われたチャンバー内で起こり、三酸化硫黄を溶解して硫酸を形成し、チャンバーの底に集まる。
鉛チャンバーの製造方法は、現在ではほとんど接触プロセスに置き換えられています。 これにより、二酸化硫黄を空気と反応させて三酸化硫黄を形成することにより、二酸化窒素が不要になります。 通常の状況では、この反応は非常に遅いです。 ただし、適切な触媒を使用すると、急速に進行します。 プラチナはこの目的に有効でしたが、最新の接触プロセスでは五酸化バナジウムが使用されています。
二酸化硫黄と硫酸は、産業上非常に重要ですが、主要な汚染物質でもあり、酸性雨の最大の原因です。 空気中、二酸化硫黄はゆっくりと酸化されて三酸化硫黄になり、大気中の水分と反応して希硫酸を形成します。 これは酸性雨として落下し、植物や石造りの建物に損傷を与えたり、他の汚染物質と反応して硫酸塩粒子を形成したりする可能性があります。