§ 27. ПОЛУЧЕНИЕ ВАЖНЕЙШИХ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НЕМЕТАЛЛОВ
Вы познакомились с производством простых веществ — неметаллов. А как в промышленности получают важнейшие соединения неметаллов?
Любое химическое производство состоит из отдельных взаимосвязанных процессов — стадий, главными из которых являются:
* подготовка сырья и подвод реагирующих веществ в зону реакции;
* проведение химических реакций;
* отвод продуктов и непрореагировавших веществ из зоны реакции.
Процессы промышленного получения химических соединений сложны и масштабны. Рассмотрим и сравним производство важнейших крупнотоннажных продуктов современного химического производства — серной кислоты и аммиака.
Производство серной кислоты
Ежегодно в мире производится более 250 млн т серной кислоты! Россия входит в пятёрку стран — крупнейших производителей серной кислоты с годовым производством 13 млн т. Почти треть этого количества расходуется на нужды сельского хозяйства, включая производство минеральных удобрений. Серная кислота используется в металлургии, при переработке нефти, в производстве пластмасс, из неё получают синтетические моющие средства, краски и многое другое.
Получают серную кислоту так называемым контактным способом в три стадии:
1. Получение оксида серы(IV). В качестве сырья применяют серу, серный колчедан или сероводород.
2. Получение оксида серы(VI). Окисление оксида серы(IV) кислородом в присутствии катализатора.
3. Получение серной кислоты. Связывание образующегося оксида серы(VI) водой.
Химические процессы производства серной кислоты можно представить в виде следующей схемы:
\[\begin{array}{c} S \\ FeS_2 \\ H_2S \end{array} \] → SO\[_2\] → SO\[_3\] → H\[_2\]SO\[_4\]
Познакомиться с рядом технологических приёмов, используемых в промышленности, можно на примере производства серной кислоты из серного колчедана FeS\[_2\] (рис. 67).
Первую стадию проводят в печи для обжига. Обжиг колчедана — процесс гетерогенный. Уравнение химической реакции:
4FeS\[_2\] + 11O\[_2\] = 2Fe\[_2\]O\[_3\] + 8SO\[_2\] + Q
Ответ: см. решение
Прекрасная работа! Ты отлично справился с изучением этого материала. Продолжай в том же духе, и тебя ждут новые открытия! Молодец!