I. Минеральные кислоты
Производство неорганических кислот. Особенности хранения и использования. Пожарная опасность неорганических кислот
СОДЕРЖАНИЕ
Введение_________________ _______________________3
- Производство
неорганических кислот____________7
Азотная кислота_______________________ _____7
Серная кислота__ ___________________________8
- Применение
неорганических кислот_____________10
Азотная кислота_______________________ ____10
Серная кислота__ __________________________11
- Особенности
хранения неорганических кислот_____13
Азотная кислота_______________________ ______19
Серная кислота__ ____________________________20
- Пожарная
опасность неорганических кислот________24
Азотная кислота_______________________ ______26
Серная кислота__ ____________________________27
Заключение_______________ _________________________29
Библиография_____________ _________________________30
ВВЕДЕНИЕ
Неорганические кислоты - неорганические вещества, молекулы которых при электролитической диссоциации в водной среде отщепляют протоны , в результате чего в растворе образуются гидроксоний -катионы Н 3 О + и анионы кислотных остатков А:
- НА
+ Н 2 O - Н 3 О + + А (1)
- H 3 BO 3
+ 2Н 2 O - - + H 3 O +
- HNO 3
+ NaOH > NaNO 3 + H 2 O
- 2HCl
+ CaO > CaCl 2 + H 2 O
Кислоты неорганические подразделяют на кислородсодержащие (оксокислоты) общей формулы Н n ЭО m , где Э - кислотообразующий элемент, и бескислородные H n Х, где Х - галоген , халькоген или неорганический бескислородный радикал (CN, NCS, N 3 и др.). Оксокислоты характерны для многих химических элементов, особенно для элементов в высоких (+3 и выше) степенях окисления .
Атомы Н в оксокислотах обычно связаны с кислородом. Если в оксокислоте имеются атомы Н, не связанные с кислородом (например, два атома Н, образующие связи Р-Н в Н 3 РО 2), то они не отщепляются в водном растворе с образованием Н 3 O + и не принимают участия в реакции кислот с основаниями. Некоторые кислоты известны в двух таутомерных формах, различающихся положением атома Н, например.:
Молекулы многих кислот содержат более одного атома кислотообразующего элемента Э. Очень многочисленны изополикислоты, содержащие атомы Э, связанные через атом кислорода, причем фрагменты -Э-О-Э- могут образовать как открытые цепи (например, в Н 4 Р 2 О 7), так и циклические структуры [например, в (НРО 3) n ]. В некоторых кислотах содержатся цепи из одинаковых атомов, например, цепи -S-S- в политионовых кислотах H 2 S n O 6 или сульфанах H 2 S n . Известны гетерополикислоты , имеющие фрагменты -Э-О-Э"-, где Э и Э"-атомы двух разных элементов, например: H 4 ?14H 2 O. Существует множество комплексных кислот, например: H 2 , H, H 4 . Кислоты аналогичные оксокислотам, но содержащие вместо атома (атомов) кислорода серу, называются тиокислотами, например Н 2 S 2 O 3 , Н 3 AsS 3 . Пероксокислоты, например H 2 S 2 O 8 , имеют пероксогруппы -О-О-.
Константу равновесия реакции (1) называют константой кислотности Ka. Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, каждой ступени отвечает своя К a , причем всегда K a(1) "K a(2) ориентировочно каждая последующая Ka меньше предыдущей на 5 порядков. По значению рК 1 = -lgK a(1) Неорганические кислоты подразделяют на очень слабые, слабые, средней силы, сильные, очень сильные. Согласно правилу Полинга, для очень слабых оксокислот НnЭOm разность m - n = 0, для слабых, сильных и очень сильных эта разность составляет соответственно 1, 2 и 3. Данная закономерность обусловлена сдвигом электронной плотности от связи Н-О к связям Э = O (содержащим атом О с большим значением электроотрицательности ) и делокализацией электронной плотности в анионе .
Характеристики кислот
Для характеристики кислотности веществ в неводных средах используют функцию кислотности Гаммета Н 0 . Известны жидкости, для которых Н 0 более отрицательна, чем для концентрированных водных растворов очень сильных кислот, таких, как HNO 3 , Н 2 SO 4 . Эти жидкости называются сверхкислотами. Примеры: 100%-ная H 2 SO 4 (H 0 = ?12), безводная фторсульфоновая кислота HSO 3 F (H 0 = ?15), смесь HF и SbF 5 , (H 0 = ?17), 7%-ный раствор SbF 5 в HSO 3 F (Н 0 = ?19,4). Эквимолярную смесь HSO 3 F и SbF 5 называют «магической кислотой». Сверхкислотность обусловлена исключительной слабостью взаимодействия с протоном соответствующих анионов (HSO 4 - , SbF 6 - и др.). В среде сверхкислот протонируются вещества, обычно не проявляющие основных свойств, в частности углеводороды. Это явление используют на практике, преимущественно в органического синтезе (алкилирование по Фриделю - Крафтсу , гидрирование нефти и др.).
Многие оксокислоты (HNO 3 , HMnO 4 , Н 2 Cr 2 O 7 , HClO и др.) - сильные окислители. Окислительная активность этих кислот в водном растворе выражена сильнее, чем у их солей. Все пероксокислоты - сильные окислители. Неорганические кислоты всегда менее термически устойчивы, чем их соли, образованные активными металлами ( Na , К и др.). Некоторые кислоты (Н 2 СО 3 , Н 2 SO 3 , HClO и др.) невозможно выделить в виде индивидуальных соединений эти кислоты существуют только в растворе.
Общие методы получения кислот
1. взаимодействие оксидов (ангидридов) с водой, например:
- Р 2 O 5
+ Н 2 O > Н 3 РО 4
- CaF 2
+ H 2 SO 4 > CaSO 4 + 2HF
- PI 3
+ 3Н 2 O > Н 3 РО 3 + 3HI
- Al 2 Se 3
+ 6H 2 O > 2Al(ОН) 3 + 3H 2 Se
Применение
Кислоты применяют в промышленности и в научных исследованиях. В больших количествах производят серную кислоту , азотную кислоту , соляную кислоту и др.
- ПРОИЗВОДСТВО
НЕОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ
Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде . Хлороводород получают сжиганием водорода в хлоре . В лабораторных условиях используется разработанный ещё алхимиками способ, заключающийся в действии крепкой серной кислоты на поваренную соль:
- NaCl
+
H 2 SO 4
(конц.) (150 °C) >
NaHSO 4
+
HCl
^
- NaCl
+
NaHSO 4
(>550 °C) >
Na 2 SO 4
+
HCl
^
Азотная кислота
Современный способ её производства основан на каталитическом окислении синтетического аммиака на платино - родиевых катализаторах (метод Габера ) до смеси оксидов азота (нитрозных газов), с дальнейшим поглощением их водой
- 4
NH 3
+ 5
O 2
(Pt) > 4
NO
+ 6
H 2 O
- 4
KNO 3
+ 2
(FeSO 4
· 7H 2 O)
(t°) >
Fe 2 O 3
+ 2
K 2 SO 4
+ 2HNO 3 ^ +
NO 2
^
+ 13
H 2 O
- KNO 3
+
H 2 SO 4
(конц.) (t°) >
KHSO 4
+ HNO 3 ^
Серная кислота
Структурная формула серной кислоты
Сырьём для получения серной кислоты служат сера , сульфиды металлов , сероводород , отходящие газы теплоэлектростанций, сульфаты железа , кальция и др.
Основные этапы
Основные стадии получения серной кислоты:- Обжиг сырья
с получением
SO 2
Окисление SO 2 в SO 3
Абсорбция SO 3
Ниже приведены реакции по производству серной кислоты из минерала пирита на катализаторе - оксиде ванадия (V).
- 4
FeS 2
+ 11
O 2
= 2
Fe 2 O 3
+ 8
SO 2
2SO 2 + O 2 (V 2 O 5 ) > 2 SO 3
Нитрозный метод получения серной кислоты
- SO 2
+
NO 2
>
SO 3
+
NO
^.
2 NO + O 2 > 2 NO 2
Получение серной кислоты (т.н. купоросное масло) из железного купороса - термическое разложение сульфата железа (II) с последующим охлаждением смеси
- 2
FeSO 4 ·7H 2 O
>Fe 2 O 3 +SO 2 +H 2 O+O 2
SO 2 +H 2 O+O 2 ? H 2 SO 4
- ПРИМЕНЕНИЕ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ
Промышленность
- Применяют
в
гидрометаллургии
и гальванопластике
(травление
,
декапирование
), для очистки поверхности
металлов при
паянии
и лужении, для получения
хлоридов цинка, марганца, железа и др.
металлов. В смеси с
ПАВ
используется для очистки керамических
и металлических изделий (тут необходима
ингибированная
кислота) от загрязнений
и
дезинфекции
.
В пищевой промышленности зарегистрирована в качестве регулятора кислотности , пищевой добавки E507 . Применяется для изготовления зельтерской (содовой) воды .
Медицина
- Составная
часть
желудочного сока
; разведенную соляную
кислоту ранее назначали внутрь главным
образом при заболеваниях, связанных с
недостаточной кислотностью желудочного
сока.
- производство
азотных и сложных минеральных
удобрений
производство нитратов натрия, калия, кальция
в гидрометаллургии
производство взрывчатых веществ
производство серной и фосфорной кислот
получение ароматических нитросоединений
производство красителей
входит в состав ракетного топлива
травление и растворение металлов в металлургии
травление полупроводниковых материалов
Смесь концентрированных азотной и соляной кислот (соотношение по объему 1:3) называют царской водкой , она растворяет даже благородные металлы. Смесь HNO3 концентрации около 100% и H 2 SO 4 концентрации около 96% при их соотношении по объему 9:1 называют меланжем.
Серная кислота- производство
минеральных удобрений
электролит в свинцовых аккумуляторах
получение различных минеральных кислот и солей, химических волокон, красителей
производство дымообразующих и взрывчатых веществ
нефтяная, металлообрабатывающая, текстильная, кожевенная промышленности
в пищевой промышленности - зарегистрирована в качестве пищевой добавки E513 (эмульгатор );
- дегидратации
(получение диэтилового эфира, сложных
эфиров)
гидратации (этанол из этилена), сульфирования (синтетические моющие средства и промежуточные продукты в производстве красителей)
алкилирования (получение изооктана, полиэтиленгликоля, капролактама)
сульфирования (синтетические моющие средства и промежуточные продукты в производстве красителей)
- ОСОБЕННОСТИ
ХРАНЕНИЯ
Везде, где это возможно, агрессивные кислоты должны заменяться другими, представляющими меньшую опасность; необходимо использовать минимально допустимую для процесса концентрацию. При применении минеральных кислот должны соблюдаться соответствующие меры безопасности при хранении, транспортировке, утилизации, а также обеспечиваться необходимая вентиляция, индивидуальные средства защиты и меры первой помощи.
Хранение . Помещения для хранения кислот должны быть изолированы от других, иметь хорошую вентиляцию и защиту от солнечного света и источников тепла; они должны иметь цементный пол и не содержать материалов, с которыми могла бы вступать в реакцию кислота. Большие склады должны быть окружены ограждениями для сбора кислоты в случае утечки и снабжены средствами нейтрализации. Вне помещения для хранения кислот должны располагаться пожарный гидрант и автономное дыхательное оборудование на случай чрезвычайной ситуации и необходимости проведения спасательных работ. Утечки должны быть немедленно ликвидированы путем промывания струей воды; в случае большой утечки персонал должен покинуть помещение, а затем нейтрализовать кислоту. Электрооборудование должно быть водонепроницаемым и быть стойким к воздействию кислот. Желательно использовать безопасное освещение.
Емкости необходимо хранить плотно закрытыми, они должны быть четко промаркированы, чтобы было известно их содержимое. Трубы, соединения, уплотнения и клапаны должны быть сделаны из стойких к кислотам материалов. Стеклянные или пластмассовые емкости должны быть надежно защищены от ударов; их необходимо приподнять над полом, чтобы облегчить промывку в случае утечки. Цилиндрические контейнеры должны храниться на стеллажах и быть закреплены. Баллоны с газообразными ангидридами должны храниться в вертикальном положении и иметь колпаки. Пустые и полные емкости предпочтительно хранить раздельно.
Транспортировка . Кислоты должны подаваться через герметичные системы, чтобы исключить возможность контакта с ними. При транспортировке контейнеров, необходимо использовать соответствующее оборудование, а работы выполняться квалифицированным персоналом. Декантирование должно проводиться только посредством специальных сифонов, насосов, устройств для наклона цилиндрических контейнеров или бутылей и т.д. Цилиндры с безводным ангидридом должны быть снабжены специальными сливными клапанами и штуцерами.
При смешивании кислот с другими химическими соединениями или водой, рабочие должны ясно представлять себе, что может произойти интенсивная реакция. Для того, чтобы избежать чрезмерного выделения тепла и бурной реакции, которая может вызвать брызги и попадание кислоты на кожу или в глаза, концентрированная кислота должна медленно добавляться в воду, а не наоборот.
Вентиляция . Там, где образуются аэрозоли или пары кислот, например при гальваностегии, должна быть обеспечена хорошая вентиляция.
Индивидуальная защита . Люди, сталкивающиеся с брызгами минеральных кислот, должны пользоваться кислотоустойчивыми средствами индивидуальной защиты: предохраняющими руки, глаза, лицо, применять фартуки, комбинезоны и защитные костюмы.
Когда рабочим для обслуживания или ремонта требуется проникнуть внутрь резервуара, где хранились кислоты, необходимо предварительно очистить резервуар и принять все меры предосторожности при работе в замкнутых пространствах, приведенные в других разделах данной Энциклопедии.
Обучение. Все рабочие, имеющие дело с кислотами, должны быть проинструктированы относительно их опасных свойств. Определенные виды работ, например, проводимые в замкнутых пространствах или те, в которых задействовано большое количество кислот, должны производиться двумя работниками, один из которых всегда готов в случае необходимости прийти на помощь другому.
Санитария . При контакте с неорганическими кислотами первостепенное значение имеет личная гигиена. Работникам требуется обеспечить соответствующие санитарные условия, и им необходимо тщательно мыться по окончании смены.
Неотложная помощь . При попадании кислот на кожу или в глаза следует немедленно и обильно промыть проточной водой. Поэтому в помещениях должны быть предусмотрены души, фонтанчики для промывки глаз, ванны или резервуары с водой. Необходимо снять загрязненную одежду и выполнить процедуру обработки кожи. Обычной процедурой является нейтрализация загрязненной кожи 2-3% раствором двууглекислого натрия, 5 % раствором углекислого натрия и 5 % раствором гипосульфита натрия, или 10 % раствором триэтаноламина.
Людей, вдохнувших пары кислот, необходимо немедленно удалить из загрязненной зоны, обеспечить покой и оказать медицинскую помощь. При случайном глотании кислоты необходимо дать нейтрализующее вещество и промыть желудок. Не следует искусственно вызывать рвоту.
Медицинское наблюдение . Рабочие должны проходить медицинское обследование перед приемом на работу и периодически в период работы. Медицинское обследование перед приемом на работу должно быть направлено, в основном, на выявление хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта, кожи, глаз, дыхательной и нервной системы. Периодические проверки должны проводиться через короткие интервалы времени и включать в себя проверку состояния зубов.
Соляная кислота
Техническую синтетическую соляную кислоту наливают в специальные гуммированные цистерны отправителя или получателя, гуммированные контейнеры, полиэтиленовые бочки вместимостью 50 дм 3 и стеклянные бутыли вместимостью 20 дм 3 согласно действующей нормативной документации.
Стеклянные бутыли упаковывают в ящики типа V-1, номер 3-2 по ГОСТ 18573. Упаковка должна соответствовать ГОСТ 26319.
Допускается заливать продукт в цистерны и контейнеры с остатком соляной кислоты, если анализ остатка подтверждает соответствие его качества требованиям настоящего стандарта, В противном случае остаток соляной кислоты удаляют, а цистерну или контейнер промывают.
Бочки и бутыли должны быть сухими и чистыми.
Наливные люки цистерн, контейнеров и пробки бочек должны быть герметизированы резиновыми или полиэтиленовыми прокладками, как при отправке потребителям (заполненных кислотой), так и при возврате поставщику порожней тары.
и т.д.................
Серная кислота. При обычных условиях концентрированная серная кислота представляет собой тяжёлую маслянистую жидкость без цвета и запаха, с кислым «медным» вкусом. Смешивается с водой в любых соотношениях с выделением тепла. Серная кислота малолетуча, однако при температуре выше 50 0 С способна к образованию паров серного ангидрида, обладающего большей токсичностью, чем сама кислота.
В промышленности выпускается в виде моногидрата - 98% раствор серной кислоты; олеума - 20% раствора серного ангидрида SO 3 в серной кислоте; неочищенной серной кислоты (купоросное масло) - 93-97% раствор серной кислоты.
Применяется серная кислота практически в любой области промышленности: в производстве минеральных удобрений; как электролит в свинцовых аккумуляторах; для получения различных минеральных кислот и солей; в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ; в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и др. отраслях промышленности; в пищевой промышленности (пищевая добавка Е 513), в промышленном органическом синтезе (в реакциях: дегидратации, гидратации, сульфирования, алкилирования и др.), для восстановления смол в фильтрах на производстве дистилированной воды.
Основными путями поступления серной кислоты в организм являются пероральные, ингаляционные и перкутанные. Смертельной дозой принято считать 5 – 10 г.
При ингаляционных отравлениях наблюдается затрудненное дыхание, которое сопровождается кашлем, охриплостью, возможно развитие ларингита, бронхита или трахеита. При вдыхании больших концентраций развивается отек гортани, легких, возможно развитие асфиксии и шока. Скрытый период отравления серной кислотой может составлять до 90 суток.
При попадании серной кислоты на кожные покровы, она быстро проникает вглубь тканей, образуя сначала белые, а, с истечением времени, коричнево-черные струпья.
При патологоанатомической экспертизе пероральных отравлений наблюдаются следы химического ожога вокруг рта (бурые полосы и пятна), Слизистые оболочки рта, глотки, пищевода окрашены в серо-бурый цвет, слизистая желудка – серовато-красная.
Качественный и количественный анализ на наличие серной кислоты.
При исследовании диализата на наличие серной кислоты ее перегоняют над медными опилками и собирают отгон в приемник, содержащий раствор йода в йодиде калия.
В колбе проходит окислительно-восстановительная реакция с образованием сернистой кислоты, а затем ее разложения до оксида серы (II).
Оксид серы с парами воды, попадая в приемник, взаимодействует с раствором йода с образованием серной кислоты.
При простой перегонке из-за постоянного присутствия хлоридов извлекаемых из биообъекта, они вступают в реакцию со свободной серной кислотой, с образованием хлористого водорода.
Образующуюся в результате перегонки серную кислоту обнаруживают по реакциям:
ü Реакция образования сульфата бария. Появление белого осадка при добавлении хлорида бария свидетельствует о наличии сульфат-ионов, но не доказывает присутствия свободной серной кислоты.
ü Реакция получения сульфата свинца. Выпадение белого осадка, нерастворимого в азотной кислоте, но растворимого в растворах щелочей и растворе ацетата аммония.
ü Реакция с родизонатом бария. Реакция основана на том, что натрия родизонат с солями бария образует бария родизонат, имеющий красную окраску. От добавления серной кислоты или сульфат-ионов бария родизонат разлагается, образуется белый осадок бария сульфата, а красная окраска исчезает.
Реакция специфична для сульфат-иона. Исследование на наличие свободной серной кислоты.
Количественное определение серной кислоты проводят методом алкалиметрии. В качестве титранта используют 0,1 М раствор гидроксида натрия (индикатор метиловый оранжевый).
Хлористоводородная кислота. Бесцветная (техническая соляная кислота желтоватая из-за примесей Fe, Cl 2 и др.) едкая жидкость с резким запахом, содержащая 35 – 38% хлористого водорода. На воздухе легко испаряется, «дымит» из-за образования хлористого водорода с парами воды капелек тумана. Смешивается с водой в любых соотношениях.
В промышленности выпускают «аккумуляторную» хлористоводородную кислоту, содержащую около 37% хлористого водорода и концентрированную хлористоводородную кислоту, содержащую примерно 25% хлористого водорода.
Применяется в химическом синтезе, гидрометаллургии и гальванопластике (для обработки руд, травления металлов), для очистки поверхности металлов при пайке и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов. В смеси с ПАВ используется для очистки керамических и металлических изделий от загрязнений и дезинфекции. В пищевой промышленности зарегистрирована в качестве регулятора кислотности и пищевой добавки E 507. Хлористоводородная кислота является естественной составной частью желудочного сока человека. Растворы соляной кислоты, 0,3 - 0,5%, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначают внутрь больным с недостаточной кислотностью.
Основным путем поступления хлористоводородной кислоты является ингаляционный, реже перкутанный и пероральный. Смертельной дозой считается 10 – 15 г хлористоводородной кислоты.
При вдыхании хлористого водорода наблюдается раздражение верхних дыхательных путей и легких, проявляющееся охриплостью, кашлем, болью в груди. В тяжелых случаях летальный исход наступает от асфиксии в результате отека гортани или спазма голосовой щели через 3 – 4 часа.
При перкутанном и пероральном отравлениях симптомы аналогичны симптомам отравления серной кислотой, однако выражены в меньшей степени. На коже наблюдается серозное воспаление с пузырями, пораженные участки имеют серо-белесоватый цвет, ожоги незначительны. При попадании на слизистую оболочку глаза вызывает конъюнктивит, химический ожог, помутнение роговицы.
При паталогоанатомическом вскрытии наблюдается сероватый или черный цвет слизистых оболочек полости рта, пищевода, желудка и верхнего отдела кишечника. Содержимое желудка представляет собой бурую массу. Печень, почки и сердце подвержено жировой дистрофии. Сердечная мышца дряблая и имеет желтоватый цвет.
Качественный и количественный анализ на наличие хлористоводородной кислоты.
Водное извлечение из биологического материала или диализат, первоначально исследуют на наличие хлорид-ионов. Образование обильного белого осадка с нитратом серебра указывает на необходимость проведения дальнейшего исследования на свободную хлористоводородную кислоту.
Вследствие возможности образования хлористоводородной кислоты из хлоридов при наличии свободной серной кислоты сначала проводят исследование на серную кислоту, а затем на хлористоводородную.
При исследовании диализата на наличие хлористоводородной кислоты, ее, как и соляную кислоту, получают путем перегонки диализата на песчаной бане. Первоначально из колбы в приемник отгоняется вода, а при достижении хлористого водорода 10% концентрации, он начинает перегоняться в приемник и растворяется в присутствующей воде. По возможности перегонку проводят до выпаривания всей жидкости из колбы.
Дистиллят исследуют на наличие хлористого водорода реакциями:
ü Реакция с нитратом серебра. Появление белого осадка, растворимого в растворе аммиака и образующегося снова при добавлении азотной кислоты, свидетельствует о наличии хлорид-ионов.
ü Реакция выделения йода. При добавлении к дистилляту калия хлората при небольшом нагревании, выделяется свободный хлор, который обнаруживают по посинению йодкрахмальной бумаги.
Количественное определение.
Количественное определение хлористого водорода важно, чтобы судить о том, имеется ли в данном случае (например, в рвотных массах) введенная кислота, а не хлористоводородная кислота желудочного сока (0,1-0,2%), которая обычно в содержимом желудка трупа уже нейтрализована.
Определенную часть водного извлечения подвергают перегонке, выпаривая содержимое колбы, как описано выше, досуха. В дистилляте определяют количество хлористого водорода титрованием по Фольгарду или весовым путем, взвешивая серебра хлорид.
Метод Фольгарда не применим к количественном определению хлористоводородной кислоты, если биологический материал подвержен гниению Образующийся сероводород вступает в реакцию с нитратом серебра с образованием осадка сульфида серебра (AgS) и искажает результаты анализа. Поэтому для количественного определения хлористоводородной кислоты в несвежем биологическом материале используют метод гравиметрии.
К раствору добавляется избыток нитрата серебра, образующиеся осадки хлорида и сульфида серебра отфильтровывают и обрабатывают 10% раствором аммиака для растворения хлорида серебра. Аммиачный раствор подкисляют азотной кислотой, и выделившийся осадок хлорида серебра отфильтровывают, высушивают и взвешивают.
Азотная кислота. Бесцветная прозрачная жидкость. Смешивается с водой в любых соотношениях. В открытом виде азотная кислота выделяет тяжелее пары, образующие белый дым. Негорюча, но обладает способностью воспламенять все горючие вещества. Способна взрываться в присутствии растительных и минеральных масел, спирта.
В промышленности выпускается в виде 50 – 60% и 96 – 98% растворов.
Промышленное применение азотной кислоты: в производстве минеральных удобрений; в военной промышленности (в производстве взрывчатых веществ, как окислитель ракетного топлива, в синтезе различных веществ, в том числе отравляющих); для травления печатных форм; в производстве красителей и лекарств (нитроглицерин); в ювелирном деле (основной способ определения золота в золотом сплаве).
Как и у предыдущих кислот, основными путями поступления азотной кислоты являются ингаляционный, перкутанный и пероральный. Смертельной дозой считается 8 – 10 г азотной кислоты.
Раздражение верхних дыхательных путей и легочной ткани ведет к развитию токсического отека легких. Скрытый период составляет от 3 до 6 ч. При ингаляционных отравлениях наблюдаются синюшность слизистых оболочек век и губ, в трахее и бронхах скапливается большое количество мелкопузырчатой пены, легкие увеличены в объеме, на разрезе цвет легких синюшно-красный с большим скоплением пены. Внутренние органы полнокровны, наблюдается отек мягкой мозговой оболочки и головного мозга.
При попадании на кожу ткани приобретают желтый цвет за счет продуктов разложения и нитрования. При приеме внутрь отравление начинается с резких болей во рту, глотке, пищеводе, желудке. Рвота бурыми массами с обрывками слизистой оболочки. Летальный исход наступает вследствие шока или коллапса.
При паталогоанатомическом вскрытии содержимое желудка имеет запах оксидов азота, в окружности и слизистой оболочки рта, слизистой пищеварительного тракта наблюдается желтоватая окраска. Сердечная мышца и печень серовато-красного цвета с бурым оттенком, дряблые.
Качественный и количественный анализ на наличие азотной кислоты.
Для обнаружения азотной кислоты перегонку диализата проводят, как и в случае с серной кислотой, над медными опилками, а в приемник, для улавливания образующегося в колбе оксида азота (IV), помещают воду. При взаимодействии азотной кислоты с медными опилками образуется оксид азота (II), который окисляется до оксида азота (IV), реагирующего с водой, в результате чего образуется смесь азотной и азотистой кислот.
Обнаружение образующихся азотной и азотистой кислот проводят по реакциям:
ü Реакция с дифениламином . Реакция основана на окислении дифениламина азотной кислотой, при этом вначале образуется бесцветный дифенилбензидин, который при дальнейшем окислении превращается в соединение синего цвета. Реакция является неспецифичной. Такое же окрашивание дают соли азотной и азотистой кислот, а также другие окислители.
ü Реакция с бруцином. Появление красного окрашивания свидетельствует о наличии азотной кислоты.
БРУЦИН
ü Реакция с белком на азотную кислоту (ксантанпротеиновая проба). Свободная азотная кислота при достаточной концентрации способна фиксироваться белками и окрашивать их в желтый цвет, переходящий в оранжевый от добавления аммиака. Шерстяные и шелковые нити будут изменять свою окраску в результате данной реакции в отличие от хлопчатобумажных нитей, которые остаются белыми.
Подобную окраску (пожелтение нитей) может давать и пикриновая кислота, однако и окрашивание раствора диализата тоже будет желтым.
Реакция на азотистую кислоту. Зеленое окрашивание при добавлении раствора феназона в присутствии серной кислоты, свидетельствует о наличии азотистой кислоты в диализате.
Количественное определение азотной кислоты проводят методом нейтрализации. В качестве титранта используют 0,1М раствор натрия гидроксида, индикатор – фенолфталеин.
II. Едкие щелочи.
К едким щелочам относят натрия гидроксид (каустическая сода, NаОН), калия гидроксид (КОН) и кальция гидроксид Са(ОН)2. Слабое основание – раствор аммиака (NН4ОН).
Гидроксид натрия (каустическая сода, каустик, едкий натр, едкая щёлочь) . Белое твёрдое кристаллическое вещество. На воздухе расплывается, так как притягивает влагу. Хорошо растворяется в воде с большим выделением теплоты, образуя растворы мылкие на ощупь. Растворяется в спирте и глицерине.
Гидроксид натрия применяется в большинстве отраслей промышленности и для бытовых нужд: в целлюлозно-бумажной промышленности; для омыления жиров при производстве мыла, шампуней и других моющих средств; в химических отраслях промышленности (для нейтрализации кислот и кислотных окислов, как реагент или катализатор в химических реакциях, в химическом анализе для титрования, для травления алюминия и в производстве чистых металлов, в нефтепереработке для производства масел); в качестве агента для растворения засоров канализационных труб; в гражданской обороне для дегазации и нейтрализации отравляющих веществ; для очистки выдыхаемого воздуха от углекислого газа; при приготовлении пищи (для мытья и очистки фруктов и овощей от кожицы, в производстве шоколада и какао, напитков, мороженого, окрашивания карамели, для размягчения маслин и придания им чёрной окраски, при производстве хлебобулочных изделий, в качестве пищевой добавки E-524.
Пути поступления в организм: пероральный, ингаляционный (в виде пыли). Особенно выражено действие при непосредственном контакте с кожей или слизистыми. Развивается резко выраженное раздражающее и прижигающее действие, глубокие некрозы из-за образования рыхлых растворимых белковых альбуминатов. Смертельной дозой принято считать 10 – 20 г гидроксида натрия.
При попадании на кожу или слизистые типичен глубокий ожог с образованием мягких струпьев и последующим их рубцеванием. При ингаляционном поражении возникает острый воспалительный процесс дыхательных путей; возможна пневмония. При попадании гидроксида натрия внутрь (перорально) наблюдается острое воспаление, мелкие язвы, ожоги слизистых оболочек губ, рта, пищевода и желудка. Отравление сопровождается сильной жаждой, слюнотечением, кровавой рвотой, при тяжелых случаях развивается внутреннее кровотечение. Попадание на слизистую глаза чревато сильными ожогами, вплоть до появления слепоты.
Качественный и количественный анализ на наличие гидроксида натрия.
Обнаружение гидроксида натрия проводят по катиону Na + .
ü Реакция с гидроксистибиатом калия. В уксуснокислой среде при добавлении к диализату раствора гидроксистибиата калия появляется белый кристаллический осадок.
Переоткрытие гидроксида натрия возможно из-за образования в кислой среде метосурьмяной кислоты HSbO 3 , которая будет выпадать в осадок.
ü Реакция с цинк-уранилацетатом. При наличии ионов натрия в нейтральных и уксуснокислых средах цинк-уранилацетат образует кристаллический осадок зеленовато-желтого цвета. Кристаллы имеют вид октаэдров или тетраэдров.
 |
Количественное определение гидроксида натрия проводят методом ацидиметрии, используя в качестве титранта 0,1М раствор хлористоводородной кислоты, индикатор – фенолфталеин.
Гидроксид калия (едкое кали, каустический поташ). Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы имеют сильнощелочную реакцию.
Применение в промышленности: в пищевой промышленности (пищевая добавка E525), для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах, в производстве жидких мыл, для очистки изделий из нержавеющей стали от жира и других масляных веществ, а также остатков механической обработки, электролит в щелочных (алкалиновых) батарейках.
Пути поступления в организм и симптомы отравлений сходны с гидроксидом натрия. Многие реакции на организм выражены сильнее, чем у гидроксида натрия. Смертельной дозой считается 10 – 20 г гидроксида калия.
Качественный и количественный анализ на наличие гидроксида калия.
Выраженная щелочная реакция среды диализатов, отсутствие карбонатов и присутствие ионов калия указывают на наличие калия гидроксида в материале.
Для обнаружения ионов калия в диализатах применяют реакции:
ü Реакция с гидротартратом натрия (NaHC 4 H 4 O 6). Выпадение белого осадка свидетельствует о присутствии К + .
ü Реакция с кобальтнитритом натрия (Na 3 . При наличии ионов калия выпадает желтый кристаллический осадок K 2 Nа[Сo(NO 2) 6 ].
Эти реактивы дают осадки с ионами калия в нейтральных или слабокислых растворах, поэтому, диализаты, имеющие щелочную реакцию, до начала исследования нейтрализуют или доводят до слабокислой реакции (рН=3-4) раствором уксусной кислоты.
Количественное определение гидроксида калия проводят методом ацидиметрии, используя в качестве титранта 0,1М раствор хлористоводородной кислоты, индикатор – фенолфталеин.
Аммиак – едкий бесцветный газ с резким запахом. Обладает высокой летучестью. Очень летуч. При растворении аммиака в воде образуется гидроксид аммония.Аммиак водный (аммония гидроксид, аммиачная вода, едкий аммоний, едкий аммиак ). Летучая жидкость с резким специфическим запахом. Токсичность в воздухе резко возрастает при повышении температуры и влажности.
Промышленно выпускается 25%-й раствор аммиака. Насыщенный раствор содержит 33% аммиака, а нашатырный спирт – 10%. Промышленное применение: в пищевой промышленности (пищевая добавка E 527); в качестве удобрения.
Основной путь поступления аммиака – ингаляционный. Смертельной дозой считается 10 – 15 мл 33% раствора или 25 – 50 мл 10% раствора.
При больших концентрациях в воздухе наблюдается обильное слезотечение, боль в глазах, ожог конъюнктивы и роговицы, потеря зрения. Со стороны дыхательных путей – приступы кашля, резкий отек языка, ожог слизистых оболочек верхних дыхательных путей с некрозом, отек гортани, бронхит, бронхоспазм. При очень высоких концентрациях наступает паралич ЦНС и быстрая смерть при явлениях асфиксии. Смерть наступает в течение 10 – 15 минут.
При паталогоанатомическом вскрытии наблюдаются ярко-красные оболочки рта, глотки, пищевода, желудка, отек легких, изменения в почках (нефроз и некроз извитых канальцев), кровоизлияние в головной мозг, запах аммиака от внутренних органов.
Качественный и количественный анализ на наличие гидроксида аммония.
Анализ на аммиак проводиться, если предварительные испытания указали на возможное его присутствие.
Предварительные испытания на аммиак проводят с тремя индикаторными бумажками: красной лакмусовой, смоченной раствором сульфата меди и смоченной раствором свинца ацетата. Посинение красной лакмусовой бумажки и бумажки смоченной раствором меди сульфата указывает на наличие аммиака.
Почернение «свинцовой» бумажки указывает на наличие сероводорода и, следовательно, на процесс гниения. В этом случае исследование на наличие аммиака является нецелесообразным. Образование аммиака может происходить также при наличии щелочей (NаОН, КОН), выделяющих аммиак из его солей и белковых веществ.
Реакция с реактивом Несслера. Желто-бурое или оранжево-коричневое окрашивание выпавшего осадка дийододимеркураммония свидетельствует о наличии аммиака в диализате. Реакция не является специфичной, поскольку многие ионы могут давать осадки такого цвета в щелочной среде в присутствии иодид-ионов.
Количественное определение гидроксида аммония проводят методом ацидиметрии, используя в качестве титранта 0,1М раствор хлористоводородной кислоты, индикатор – метиловый оранжевый.
HClO и др.) невозможно выделить в виде индивидуальных соединений, они существуют только в растворе.
По химическому составу различают бескислородные кислоты (HCl, H 2 S, HF, HCN) и кислородсодержащие (оксокислоты)(H 2 SO 4 , H 3 PO 4) . Состав бескислородных кислот можно описать формулой: H n Х, где Х - химический элемент образующий кислоту (галоген , халькоген) или бескислородный радикал: например, бромоводородная HBr, циановодородная HCN, азидоводородная HN 3 кислоты. В свою очередь, все кислородсодержащие кислоты имеют состав, который можно выразить формулой: Н n XО m , где X - химический элемент, образующий кислоту.
Атомы водорода в кислородсодержащих кислотах чаще всего связаны с кислородом полярной ковалентной связью . Известны кислоты с несколькими (чаще двумя) таутомерными или изомерными формами, которые различаются положением атома водорода:
Отдельные классы неорганических кислот образуют соединения, в которых атомы кислотообразующего элемента образуют молекулярные гомо- и гетерогенные цепные структуры. Изополикислоты - это кислоты, в которых атомы кислотообразующего элемента связаны через атом кислорода (кислородный мостик). Примерами выступают полисерные H 2 S 2 O 7 и H 2 S 3 O 10 и полихромовые кислоты H 2 Cr 2 O 7 и H 2 Cr 3 O 10 . Кислоты с несколькими атомами разных кислотообразующих элементов, соединенных через атом кислорода, называются гетерополикислотами . Существуют кислоты, молекулярная структура которых образована цепочкой одинаковых кислотообразующих атомов, например в политионовых кислотах H 2 S n O 6 или в сульфанах H 2 S n , где n≥2.
texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{HA + H_2O \rightleftarrows H_3O^+ + A^-}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{HA \rightarrow H^+ + A^-}
(упрощённая запись)
| Кислота | Значение (m – n) |
K a |
|---|---|---|
| HClO | 0 | 10 −8 |
| H 3 AsO 3 | 0 | 10 −10 |
| Н 2 SО 3 | 1 | 10 −2 |
| Н 3 РО 4 | 1 | 10 −2 |
| HNO 3 | 2 | 10 1 |
| H 2 SO 4 | 2 | 10 3 |
| HClO 4 | 3 | 10 10 |
Данная закономерность обусловлена усилением поляризации связи Н-О вследствие сдвига электронной плотности от связи к электроотрицательному атому кислорода по подвижным π-связям Э=O и делокализацией электронной плотности в анионе .
Неорганические кислоты обладают свойствами, общими для всех кислот, среди которых: окрашивание индикаторов , растворение активных металлов с выделением водорода (кроме HNO 3), способность реагировать с основаниями и основными оксидами с образованием солей, например:
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файлtexvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{2HCl + Mg \rightarrow MgCl_2 + H_2\uparrow}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{2HCl + CaO \rightarrow CaCl_2 + H_2O}
Число атомов водорода, отщепляемых от молекулы кислоты и способных замещаться на металл с образованием соли, называется основностью кислоты. Кислоты можно разделить на одно-, двух- и трехосновные. Кислоты с более высокой основностью неизвестны.
Одноосновными являются многие неорганические кислоты: галогеноводородные вида HHal, азотная HNO 3 , хлорная HClO 4 , роданистоводородная HSCN и др. Серная H 2 SO 4 , хромовая H 2 CrO 4 , сероводородная H 2 S служат примерами двухосновных кислот и т. д.
Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, каждой ступени отвечает своя константа кислотности, причем всегда каждая последующая К a меньше предыдущей ориентировочно на пять порядков. Ниже показаны уравнения диссоциации трехосновной ортофосфорной кислоты:
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файлtexvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{H_3PO_4 \rightleftarrows H^+ + H_2PO_4^- \ \ K_{a1} = 7\cdot 10^{-3}}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{H_2PO_4^- \rightleftarrows H^+ + HPO_4^{2-} \ \ K_{a2} = 6\cdot 10^{-8}}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{HPO_4^{2-} \rightleftarrows H^+ + PO_4^{3-} \ \ K_{a3} = 1\cdot 10^{-12}}
Основность определяет число рядов средних и кислых солей − производных кислоты .
К замещению способны только атомы водорода, входящие в состав гидроксигрупп −OH, поэтому, например, ортофосфорная кислота H 3 PO 4 образует средние соли - фосфаты вида Na 3 PO 4 , и два ряда кислых − гидрофосфаты Na 2 HPO 4 и дигидрофосфаты NaH 2 PO 4 . Тогда как, у фосфористой кислоты H 2 (HPO 3) только два ряда − фосфиты и гидрофосфиты, а у фосфорноватистой кислоты H(H 2 PO 2) − только ряд средних солей − гипофосфитов.
Общие методы получения кислот
Существует множество методов получения кислот, в т. ч. общих, среди которых в промышленной и лабораторной практике можно выделить следующие:
- Взаимодействие кислотных оксидов (ангидридов) с водой, например:
texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{2CrO_3 + H_2O \rightarrow H_2Cr_2O_7}
- Вытеснение более летучей кислоты из её соли менее летучей кислотой, например:
texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{CaF_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2HF\uparrow}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{KNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow KHSO_4 + HNO_3\uparrow}
- Гидролиз галогенидов или солей, например:
texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{PCl_5 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 5HCl}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{Al_2Se_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3H_2Se}
- Синтез бескислородных кислот из простых веществ
texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}
- Реакции ионного обмена на поверхности ионообменных смол : хемосорбция катионов растворенных солей и замена их на Н + .
Применение
Минеральные кислоты широко применяют в металло- и деревообработке, текстильной, лакокрасочной, нефтегазовой и других отраслях промышленности и в научных исследованиях. К числу веществ, производимых в наибольшем объёме, относятся серная , азотная , фосфорная , соляная кислоты. Суммарное годовое производство в мире этих кислот исчисляется сотнями миллионов тонн в год.
В металлообработке они часто используются для травления железа и стали и в качестве очищающих агентов перед сваркой , металлизацией , окраской или гальванической обработкой .
Серная кислота , метко названная Д. И. Менделеевым «хлебом промышленности », применяется в производстве минеральных удобрений , для получения других минеральных кислот и солей, в производстве химических волокон , красителей , дымообразующих и взрывчатых веществ, в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной, пищевой и др. отраслях промышленности, в промышленном органическом синтезе и т. п.
Соляная кислота применяется для кислотной обработки, очищения руд олова и тантала, для производства патоки из крахмала , для удаления накипи с котлов и теплообменного оборудования ТЭЦ . Она также используется в качестве дубильного вещества в кожевенной промышленности.
Азотная кислота применяется при получении аммонийной селитры , использующейся в качестве удобрения и в производстве взрывчатых веществ . Кроме того, она применяется в процессах органического синтеза , в металлургии, при флотации руды и для переработки отработанного ядерного топлива.
Ортофосфорную кислоту широко используют при производстве минеральных удобрений. Она используется при пайке в качестве флюса (по окисленой меди, по чёрному металлу, по нержавеющей стали). Входит в состав ингибиторов коррозии . Также применяется в составе фреонов в промышленных морозильных установках как связующее вещество.
Пероксокислоты , кислородсодержащие кислоты хлора, марганца, хрома находят применение как сильные окислители.
Напишите отзыв о статье "Неорганические кислоты"
Литература
- Некрасов Б. В., Основы общей химии, 3 изд., т. 1-2. М., 1973;
- Кемпбел Дж., Современная общая химия, пер. с англ., т. 1-3, М., 1975;
- Белл Р., Протон в химии, пер. с англ., М., 1977;
- Хьюн Д., Неорганическая химия, пер. с англ., М., 1987.
См. также
Примечания
|
||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Неорганические кислоты
Перед Катарами остановился тот же маленький человечек, Хюг де Арси. Нетерпеливо топчась на месте, видимо, желая поскорее закончить, он хриплым, надтреснутым голосом начал отбор...– Как тебя зовут?
– Эсклармонд де Перейль, – последовал ответ.
– Хюг де Арси, действую от имени короля Франции. Вы обвиняетесь в ереси Катар. Вам известно, в соответствии с нашим соглашением, которое вы приняли 15 дней назад, чтобы быть свободной и сохранить жизнь, вы должны отречься от своей веры и искренне поклясться в верности вере Римской католической церкви. Вы должны сказать: «отрекаюсь от своей религии и принимаю католическую религию!».
– Я верю в свою религию и никогда не отрекусь от неё... – твёрдо прозвучал ответ.
– Бросьте её в огонь! – довольно крикнул человечек.
Ну, вот и всё. Её хрупкая и короткая жизнь подошла к своему страшному завершению. Двое человек схватили её и швырнули на деревянную вышку, на которой ждал хмурый, бесчувственный «исполнитель», державший в руках толстые верёвки. Там же горел костёр... Эсклармонд сильно ушиблась, но тут же сама себе горько улыбнулась – очень скоро у неё будет гораздо больше боли...
– Как вас зовут? – продолжался опрос Арси.
– Корба де Перейль...
Через коротенькое мгновение её бедную мать так же грубо швырнули рядом с ней.
Так, один за другим Катары проходили «отбор», и количество приговорённых всё прибавлялось... Все они могли спасти свои жизни. Нужно было «всего лишь» солгать и отречься от того, во что ты верил. Но такую цену не согласился платить ни один...
Пламя костра трескалось и шипело – влажное дерево никак не желало гореть в полную мощь. Но ветер становился всё сильнее и время от времени доносил жгучие языки огня до кого-то из осуждённых. Одежда на несчастном вспыхивала, превращая человека в горящий факел... Раздавались крики – видимо, не каждый мог вытерпеть такую боль.
Эсклармонд дрожала от холода и страха... Как бы она ни храбрилась – вид горящих друзей вызывал у неё настоящий шок... Она была окончательно измученной и несчастной. Ей очень хотелось позвать кого-то на помощь... Но она точно знала – никто не поможет и не придёт.
Перед глазами встал маленький Видомир. Она никогда не увидит, как он растёт... никогда не узнает, будет ли его жизнь счастливой. Она была матерью, всего лишь раз, на мгновение обнявшей своего ребёнка... И она уже никогда не родит Светозару других детей, потому что жизнь её заканчивалась прямо сейчас, на этом костре... рядом с другими.
Эсклармонд глубоко вздохнула, не обращая внимания на леденящий холод. Как жаль, что не было солнца!.. Она так любила греться под его ласковыми лучами!.. Но в тот день небо было хмурым, серым и тяжёлым. Оно с ними прощалось...
Кое-как сдерживая готовые политься горькие слёзы, Эсклармонд высоко подняла голову. Она ни за что не покажет, как по-настоящему ей было плохо!.. Ни за что!!! Она как-нибудь вытерпит. Ждать оставалось не так уж долго...
Мать находилась рядом. И вот-вот готова была вспыхнуть...
Отец стоял каменным изваянием, смотря на них обеих, а в его застывшем лице не было ни кровинки... Казалось, жизнь ушла от него, уносясь туда, куда очень скоро уйдут и они.
Рядом послышался истошный крик – это вспыхнула мама...
– Корба! Корба, прости меня!!! – это закричал отец.
Вдруг Эсклармонд почувствовала нежное, ласковое прикосновение... Она знала – это был Свет её Зари. Светозар... Это он протянул руку издалека, чтобы сказать последнее «прощай»... Чтобы сказать, что он – с ней, что он знает, как ей будет страшно и больно... Он просил её быть сильной...
Дикая, острая боль полоснула тело – вот оно! Пришло!!! Жгучее, ревущее пламя коснулось лица. Вспыхнули волосы... Через секунду тело вовсю полыхало... Милая, светлая девочка, почти ребёнок, приняла свою смерть молча. Какое-то время она ещё слышала, как дико кричал отец, называя её имя. Потом исчезло всё... Её чистая душа ушла в добрый и правильный мир. Не сдаваясь и не ломаясь. Точно так, как она хотела.
Вдруг, совершенно не к месту, послышалось пение... Это присутствовавшие на казни церковники начали петь, чтобы заглушить крики сгоравших «осуждённых». Хриплыми от холода голосами они пели псалмы о всепрощении и доброте господа...
Наконец, у стен Монтсегюра наступил вечер.
Страшный костёр догорал, иногда ещё вспыхивая на ветру гаснущими, красными углями. За день ветер усилился и теперь бушевал во всю, разнося по долине чёрные облака копоти и гари, приправленные сладковатым запахом горелой человеческой плоти...
У погребального костра, наталкиваясь на близстоявших, потерянно бродил странный, отрешённый человек... Время от времени вскрикивая чьё-то имя, он вдруг хватался за голову и начинал громко, душераздирающе рыдать. Окружающая его толпа расступалась, уважая чужое горе. А человек снова медленно брёл, ничего не видя и не замечая... Он был седым, сгорбленным и уставшим. Резкие порывы ветра развевали его длинные седые волосы, рвали с тела тонкую тёмную одежду... На мгновение человек обернулся и – о, боги!.. Он был совсем ещё молодым!!! Измождённое тонкое лицо дышало болью... А широко распахнутые серые глаза смотрели удивлённо, казалось, не понимая, где и почему он находился. Вдруг человек дико закричал и... бросился прямо в костёр!.. Вернее, в то, что от него оставалось... Рядом стоявшие люди пытались схватить его за руку, но не успели. Человек рухнул ниц на догоравшие красные угли, прижимая к груди что-то цветное...
И не дышал.
Наконец, кое-как оттащив его от костра подальше, окружающие увидели, что он держал, намертво зажав в своём худом, застывшем кулаке... То была яркая лента для волос, какую до свадьбы носили юные окситанские невесты... Что означало – всего каких-то несколько часов назад он ещё был счастливым молодым женихом...
Ветер всё так же тревожил его за день поседевшие длинные волосы, тихо играясь в обгоревших прядях... Но человек уже ничего не чувствовал и не слышал. Вновь обретя свою любимую, он шёл с ней рука об руку по сверкающей звёздной дороге Катар, встречая их новое звёздное будущее... Он снова был очень счастливым.
Всё ещё блуждавшие вокруг угасающего костра люди с застывшими в горе лицами искали останки своих родных и близких... Так же, не чувствуя пронизывающего ветра и холода, они выкатывали из пепла догоравшие кости своих сыновей, дочерей, сестёр и братьев, жён и мужей.... Или даже просто друзей... Время от времени кто-то с плачем поднимал почерневшее в огне колечко... полусгоревший ботинок... и даже головку куклы, которая, скатившись в сторону, не успела полностью сгореть...
Тот же маленький человечек, Хюг де Арси, был очень доволен. Всё наконец-то закончилось – катарские еретики были мертвы. Теперь он мог спокойно отправляться домой. Крикнув замёрзшему в карауле рыцарю, чтобы привели его коня, Арси повернул к сидящим у огня воинам, чтобы дать им последние распоряжения. Его настроение было радостным и приподнятым – затянувшаяся на долгие месяцы миссия наконец-то пришла к «счастливому» завершению... Его долг был исполнен. И он мог честно собой гордиться. Через короткое мгновение вдали уже слышалось быстрое цоканье конских копыт – сенешаль города Каркассона спешил домой, где его ждал обильный горячий ужин и тёплый камин, чтобы согреть его замёрзшее, уставшее с дороги тело.
На высокой горе Монтсегюр слышался громкий и горестный плач орлов – они провожали в последний путь своих верных друзей и хозяев... Орлы плакали очень громко... В селении Монтсегюр люди боязливо закрывали двери. Плач орлов разносился по всей долине. Они скорбели...
Страшный конец чудесной империи Катар – империи Света и Любви, Добра и Знания – подошёл к своему завершению...
Где-то в глубине Окситанских гор ещё оставались беглые Катары. Они прятались семьями в пещерах Ломбрив и Орнолак, никак не в силах решить, что же делать дальше... Потерявшие последних Совершенных, они чувствовали себя детьми, не имевшими более опоры.
Они были гонимы.
Они были дичью, за поимку которой давались большие награды.
И всё же, Катары пока не сдавались... Перебравшись в пещеры, они чувствовали себя там, как дома. Они знали там каждый поворот, каждую щель, поэтому выследить их было почти невозможно. Хотя прислужники короля и церкви старались вовсю, надеясь на обещанные вознаграждения. Они шныряли в пещерах, не зная точно, где должны искать. Они терялись и гибли... А некоторые потерянные сходили с ума, не находя пути назад в открытый и знакомый солнечный мир...
Особенно преследователи боялись пещеру Сакани – она заканчивалась шестью отдельными ходами, зигзагами вёдшими прямиком вниз. Настоящую глубину этих ходов не знал никто. Ходили легенды, что один из тех ходов вёл прямиком в подземный город Богов, в который не смел спускаться ни один человек.
Подождав немного, Папа взбесился. Катары никак не хотели исчезнуть!.. Эта маленькая группка измученных и непонятных ему людей никак не сдавалась!.. Несмотря на потери, несмотря на лишения, несмотря ни на что – они всё ещё ЖИЛИ. И Папа их боялся... Он их не понимал. Что двигало этими странными, гордыми, неприступными людьми?!. Почему они не сдавались, видя, что у них не осталось никаких шансов на спасение?.. Папа хотел, чтобы они исчезли. Чтобы на земле не осталось ни одного проклятого Катара!.. Не в силах придумать ничего получше, он приказал послать в пещеры полчища собак...
Рыцари ожили. Вот теперь всё казалось простым и лёгким – им не надо было придумывать планы по поимке «неверных». Они шли в пещеры «вооружившись» десятками обученных охотничьих псов, которые должны были их привести в самое сердце убежища катарских беглецов. Всё было просто. Оставалось лишь чуточку подождать. По сравнению с осадой Монтсегюра, это была мелочь...
Пещеры принимали Катар, раскрыв для них свои тёмные, влажные объятия... Жизнь беглецов становилась сложной и одинокой. Скорее уж, это было похоже на выживание... Хотя желающих оказать беглецам помощь всё ещё оставалось очень и очень много. В маленьких городках Окситании, таких, как княжество де Фуа (de Foix), Кастеллум де Вердунум (Castellum de Verdunum) и других, под прикрытием местных сеньоров всё ещё жили Катары. Только теперь они уже не собирались открыто, стараясь быть более осторожными, ибо ищейки Папы никак не соглашались успокаиваться, желая во что бы то ни стало истребить эту скрывавшуюся по всей стране окситанскую «ересь»...
«Будьте старательны в истреблении ереси любыми путями! Бог вдохновит вас!» – звучал призыв Папы крестоносцам. И посланцы церкви действительно старались...
– Скажи, Север, из тех, кто ушёл в пещеры, дожил ли кто либо до того дня, когда можно было, не боясь, выйти на поверхность? Сумел ли кто-то сохранить свою жизнь?
– К сожалению – нет, Изидора. Монтсегюрские Катары не дожили... Хотя, как я тебе только что сказал, были другие Катары, которые существовали в Окситании ещё довольно долго. Лишь через столетие был уничтожен там последний Катар. Но и у них жизнь была уже совершенно другой, намного более скрытной и опасной. Перепуганные инквизицией люди предавали их, желая сохранить этим свои жизни. Поэтому кто-то из оставшихся Катар перебирался в пещеры. Кто-то устраивался в лесах. Но это уже было позже, и они были намного более подготовлены к такой жизни. Те же, родные и друзья которых погибли в Монтсегюре, не захотели жить долго со своей болью... Глубоко горюя по усопшим, уставшие от ненависти и гонений, они, наконец, решились воссоединиться с ними в той другой, намного более доброй и чистой жизни. Их было около пятисот человек, включая нескольких стариков и детей. И ещё с ними было четверо Совершенных, пришедших на помощь из соседнего городка.
В ночь их добровольно «ухода» из несправедливого и злого материального мира все Катары вышли наружу, чтобы в последний раз вдохнуть чудесный весенний воздух, чтобы ещё раз взглянуть на знакомое сияние так любимых ими далёких звёзд... куда очень скоро будет улетать их уставшая, измученная катарская душа.
Ночь была ласковой, тихой и тёплой. Земля благоухала запахами акаций, распустившихся вишен и чабреца... Люди вдыхали опьяняющий аромат, испытывая самое настоящее детское наслаждение!.. Почти три долгих месяца они не видели чистого ночного неба, не дышали настоящим воздухом. Ведь, несмотря ни на что, что бы на ней ни случилось, это была их земля!.. Их родная и любимая Окситания. Только теперь она была заполнена полчищами Дьявола, от которых не было спасения.
Не сговариваясь, катары повернули к Монтсегюру. Они хотели в последний раз взглянуть на свой ДОМ. На священный для каждого из них Храм Солнца. Странная, длинная процессия худых, измождённых людей неожиданно легко поднималась к высочайшему из катарских замков. Будто сама природа помогала им!.. А возможно, это были души тех, с кем они очень скоро собирались встречаться?
У подножья Монтсегюра расположилась маленькая часть армии крестоносцев. Видимо, святые отцы всё ещё боялись, что сумасшедшие Катары могут вернуться. И сторожили... Печальная колонна тихими призраками проходила рядом со спящей охраной – никто даже не шевельнулся...
– Они использовали «непрогляд», верно ведь? – удивлённо спросила я. – А разве это умели делать все Катары?..
– Нет, Изидора. Ты забыла, что с ними были Совершенные, – ответил Север и спокойно продолжил дальше.
Дойдя до вершины, люди остановились. В свете луны руины Монтсегюра выглядели зловеще и непривычно. Будто каждый камень, пропитанный кровью и болью погибших Катар, призывал к мести вновь пришедших... И хотя вокруг стояла мёртвая тишина, людям казалось, что они всё ещё слышат предсмертные крики своих родных и друзей, сгоравших в пламени ужасающего «очистительного» папского костра. Монтсегюр возвышался над ними грозный и... никому ненужный, будто раненый зверь, брошенный умирать в одиночку...
Стены замка всё ещё помнили Светодара и Магдалину, детский смех Белояра и златовласой Весты... Замок помнил чудесные годы Катар, заполненные радостью и любовью. Помнил добрых и светлых людей, приходивших сюда под его защиту. Теперь этого больше не было. Стены стояли голыми и чужими, будто улетела вместе с душами сожжённых Катар и большая, добрая душа Монтсегюра...
Катары смотрели на знакомые звёзды – отсюда они казались такими большими и близкими!.. И знали – очень скоро эти звёзды станут их новым Домом. А звёзды глядели сверху на своих потерянных детей и ласково улыбались, готовясь принять их одинокие души.
Наутро все Катары собрались в огромной, низкой пещере, которая находилась прямо над их любимой – «кафедральной»... Там когда-то давно учила ЗНАНИЮ Золотая Мария... Там собирались новые Совершенные... Там рождался, рос и крепчал Светлый и Добрый Мир Катар.
И теперь, когда они вернулись сюда лишь как «осколки» этого чудесного мира, им хотелось быть ближе к прошлому, которое вернуть было уже невозможно... Каждому из присутствовавших Совершенные тихо дарили Очищение (consolementum), ласково возлагая свои волшебные руки на их уставшие, поникшие головы. Пока все «уходящие» не были, наконец-то, готовы.
В полном молчании люди поочерёдно ложились прямо на каменный пол, скрещивая на груди худые руки, и совершенно спокойно закрывали глаза, будто всего лишь собирались ко сну... Матери прижимали к себе детей, не желая с ними расставаться. Ещё через мгновение вся огромная зала превратилась в тихую усыпальницу уснувших навеки пяти сотен хороших людей... Катар. Верных и Светлых последователей Радомира и Магдалины.
Их души дружно улетели туда, где ждали их гордые, смелые «братья». Где мир был ласковым и добрым. Где не надо было больше бояться, что по чьей-то злой, кровожадной воле тебе перережут горло или попросту швырнут в «очистительный» папский костёр.
Сердце сжала острая боль... Слёзы горячими ручьями текли по щекам, но я их даже не замечала. Светлые, красивые и чистые люди ушли из жизни... по собственному желанию. Ушли, чтобы не сдаваться убийцам. Чтобы уйти так, как они сами этого хотели. Чтобы не влачить убогую, скитальческую жизнь в своей же гордой и родной земле – Окситании.
– Зачем они это сделали, Север? Почему не боролись?..
– Боролись – с чем, Изидора? Их бой был полностью проигран. Они просто выбрали, КАК они хотели уйти.
– Но ведь они ушли самоубийством!.. А разве это не карается кармой? Разве это не заставило их и там, в том другом мире, так же страдать?
– Нет, Изидора... Они ведь просто «ушли», выводя из физического тела свои души. А это ведь самый натуральный процесс. Они не применяли насилия. Они просто «ушли».
С глубокой грустью я смотрела на эту страшную усыпальницу, в холодной, совершенной тишине которой время от времени звенели падающие капли. Это природа начинала потихоньку создавать свой вечный саван – дань умершим... Так, через годы, капля за каплей, каждое тело постепенно превратится в каменную гробницу, не позволяя никому глумиться над усопшими...
Кислотами называются химические соединения, содержащие в своём составе атомы водорода, способные замещаться на атомы металлов. В воде большинство кислот (НА) распадается (диссоциирует) на ионы водорода (Н +) и кислотного остатка (А -).
НА Н + + А -
По степени диссоциации в воде различают сильные, практически полностью распадающиеся на ионы (азотная, соляна, серная), средние (фосфорная, плавиковая) и слабые, практически не диссоциирующие в воде кислоты (уксусная, борная). Кислоты можно обнаружить по изменению цвета некоторых веществ – индикаторов. Например, лакмус в кислотах – красный, фенолфталиен – бесцветный, метилоранж – оранжевый.
Кислоты оказывают сильное действие на организм человека и животных, т.к. обладают водоотнимающим действием и, изменяя щелочную реакцию протоплазмы живой клетки на кислую, осаждают белки. Действие кислоты на живой организм зависит от вида и концентрации кислоты. Под действием кислот может происходить раздражение и полное разрушение тканей.
В контакте с кислотами многие металлы подвергаются коррозии. Для защиты от разрушения применяют стойкие к действию кислот металлы, сплавы, силикатные и полимерные материалы. Для эти х же целей в кислоты иногда вводят специальные вещества – ингибиторы, которые уменьшают или устраняют коррозионное действие кислоты. Различают органические и неорганические кислоты.
По масштабам производства неорганические кислоты значительно превосходят органические. Они широко применяются во многих отраслях промышленности. Среди неорганических кислот наибольшее распространение в народном хозяйстве получила серная кислота.
Серная кислота является одним из основных продуктов химической промышленности и широко применяется во многих производствах. Она принадлежит к числу сильных неорганических кислот и является самой дешёвой из них (более чем в 2 раза дешевле азотной и соляной кислот).
Основное количество серной кислоты расходуется на производство минеральных удобрений (суперфосфата, сульфата аммония, нитрофоса, нитрофоски и др.). Вторым по величине потребителем является нефтепереработка, где серная кислота расходуется для очистки нефтепродуктов. Большие количества кислоты используются в металлургии цветных металлов, в гальванотехнике, в производстве других кислот (соляной, фосфорной, плавиковой, борной, хромовой, уксусной, лимонной и др.), для получения сульфатов металлов, простых и сложных эфиров, крахмала, сахара, для дубления кож, для снаряжения аккумуляторов и многих других целей. В смеси с азотной кислотой серная кислота используется для нитрования органических соединений при получении взрывчатых веществ и красителей.
В технике под серной кислотой понимают любые смеси оксида серы (VI) с водой. Состав такой «серной кислоты» можно отразить формулой
x H 2 O + y SO 3 (где x,y > 0).Если соотношение > 0 – имеют дело с водным раствором серной кислоты, если 0 – с олеумом, раствором оксида серы (VI) в серной кислоте.
Безводная серная кислота или моногидрат при 20 0 С представляет собой маслянистую жидкость с плотностью 1820 кг/м 3 . Температура кристализации моногидрата +10, 45 0 С, кипения +296,2 0 С при атмосферном давлении.
С водой и оксидом серы (VI) серная кислота смешивается в любых соотношениях, образуя промежуточные соединения состава H 2 SO 4 *nH 2 O (где n=4.2,1) и H 2 SO 4 *mSO 3 (где m= 1,2). Рассматривая химические свойства серной кислоты, следует различать поведение разбавляемой и концентрированной кислот. Так, разбавленная кислота реагирует со всеми (за исключением свинца) металлами, стоящими в ряду активности правее водорода.
На поверхности свинца в контакте с разбавленной серной кислотой образуется плотная нерастворимая в кислоте плёнка сульфата, препятствующая дальнейшему растворению металла.
Концентрированная же серная кислота, обладая сильным окислительным действием, реагирует с металлами не непосредственно, а через промежуточную стадию образования оксида. В результате взаимодействия образуются сульфаты соответствующих металлов, оксид серы (IV) и вода.
По действием концентрированной кислоты легко (особенно при нагревании) растворяются такие металлы, стоящие в ряду активности после водорода, как медь, ртуть, серебро и другие. В то же время железо, хром, алюминий и даже кальций не разрушаются концентрированной кислотой, т.к. образующиеся на поверхности этих металлов оксидные плёнки имеют более плотную структуру и препятствуют непосредственному контакту металлов с кислотой. Это явление получило название пассивирования.
Концентрированная кислота и олеум отличаются высоким сродством к воде. При смешивании их с водой выделяется большое количество тепла. Сильное водоотнимающее действие серной кислоты проявляется в её способности поглощать пары воды из воздуха. На этом основано применение концентрированной серной кислоты для сушки газов.
Многие органические соединения в контакте с концентрированной серной кислотой, теряя воду, обугливаются.
Устойчивыми к действию серной кислоты являются эмали (до температуры кипения растворов любых концентраций, винипласт (до 60 0 С при действии 80%-ной H 2 SO 4), полиизобутилен (до 20-60 0 С в зависимости от концентрации кислоты), полиэтилен (до 80 0 С при действии 70%-ной кислоты), фторопласт – 4 (до 250 0 С). При нагревании до 400 0 С серная кислота практически полностью диссоциирует на воду о оксид серы (VI).
Серную кислоту в настоящее время производят двумя способами: контактным и нитрозным, или башенным.
В основе контактного способа лежит реакция окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI), протекающая на поверхности твёрдого катализатора
2 SO 2 + O 2 2SO 3 + Q 1
Образовавшийся оксид серы (VI), поглощаясь водой, превращается в серную кислоту
SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 +Q 2
Сущность нитрозного способа состоит в окислении оксида серы (IV) смесью оксидов азота NO 2 и N 2 O 3 в присутствии воды. Не разбирая подробно механизма этого сложного процесса, представим его следующей схемой:
SO 2 + NO 2 (N 2 O 3) + H 2 O H 2 SO 4 + NO (2NO)
Нитрозный способ по сравнению с контактным обладает рядом недостатков: во первых, он не позволяет получить серную кислоту с концентрацией больше 75%, во-вторых, получаемая кислота содержит много примесей и пригодна только для производства минеральных удобрений, наконец, производство кислоты нитрозным способом связано с выбросом в атмосферу большого количества оксидов азота, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду. В связи с этим в нашей стране прекращено строительство сернокислых заводов, работающих по нитрозному способу, и более 90% производимой серной кислоты получают на контактных установках.
В качестве сырья для получения серной кислоты, в принципе, могут быть использованы любые вещества, содержащие серу. Чаще других используется серный колчедан FeS 2 (около 45% производимой серной кислоты), элементарная сера, отходящие газы заводов цветной металлургии и газы нефтедобычи и нефтепереработки. В последние годы наметилась тенденция увеличения доли отходящих газов цветной металлургии и попутных газов нефтедобычи в общем балансе сырья для производства серной кислоты.
Технологический процесс производства серной кислоты контактным способом включает четыре основные стадии: обжиг серусодержащего сырья, очистка обжигового газа, контактное окисление оксида серы (IV) и абсорция оксида серы (VI).
Учитывая, что основным источником сырья для производства серной кислоты в нашей стране является серный колчедан, принципиальную схему контактного способа производства серной кислоты упрощённо можно представить следующим образом (рис.1).
1) обжиг серосодержащего сырья;
2) очистка обжигового газа от примесей;
3) контактное окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI);
4) поглощение оксида серы VI водой и получение серной кислоты.
Q Пыль Примеси Q Катализатор
|
|
Концентрированная серная кислота
Рис. 1 Принципиальная схема производства серной кислоты
Обжиг серного колчедана, протекающий по уравнению реакции 4 FeS 2 + 110 2 = 2 Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q, является типичным гетерогенным процессом. Для его осуществления используются печи трех типов: механические полочные, печи пылевидного обжига и печи кипящего слоя (КС). Последние являются наиболее эффективными и постепенно становятся основным видом оборудования для обжига серного колчедана. Оптимальные условия обжига колчедана выбираются с учётом установленных экспериментально зависимостей скорости реакции, от размеров частиц обжигаемого колчедана, температуры и потока воздуха, подаваемого в печь.
На второй стадии обжиговый газ очищается от механических примесей и оксидов селена и мышьяка в скрубберах и электрофильтрах (стадия 2). Контактное окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI) (стадия 3) является обратимым, гетерогенно-каталитическим, экзотермическим процессом, протекающим с уменьшением газового объёма. В реальных условиях процесс контактного окисления ведут в политермическом режиме, начиная при относительно высоких температурах и заканчивая при относительно низких температурах. В промышленности нашли распространение полочные контактные аппараты и аппараты с кипящим слоем катализатора. Наиболее эффективными катализаторами оказались ванадиевые контактные массы, состоящие из оксида ванадаия (V), нанесённого на пористые носители.
Заключительная стадия (стадия 4) процесса осуществляется в скрубберах с насадкой, орошаемых в начале олеумом, а затем 98,3%-ной серной кислотой, имеющей наивысший коэффициент поглощения SO 3 . Процесс абсорции проводят при температурах 30…60 0 С при атмосферном давлении. Качество выпускаемой в настоящее время серной кислоты регламентируется четырьмя государственными стандартами. В таблице 2.1. приведены некоторые технические требования, предъявляемые к серной кислоте государственными стандартами 2184-77 (Кислота серная техническая), 667-73 (Кислота серная аккумуляторная), 4204-77 (Кислота серная) и 14262-78 (Кислота серная особой чистоты). В каждом из ГОСТов подробно описываются методы, с помощью которых определяются физико-химические свойства серной кислоты.
Таблица 1. – Физико-химические свойства серной кислоты
| ГОСТ | Показатели Физико-химические свойства серной кислоты | Внешний вид | Массовая доля моногидрата,% | Массовая доля свободного окисла серы (VI), % | Массовая доля железа, %, не более | Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более |
| 2184-77 | 1. Контактная улучшенная (высший сорт) | - | 92,5-94,0 | - | 0,007 | 0,02 |
| 2. Контактная улучшенная (1-й сорт) | - | 92,5-94,0 | - | 0,015 | 0,03 | |
| 3. Контактная техническая (1-й сорт) | - | 92,5 | - | 0,02 | 0,05 | |
| 4. Контактная техническая (2-й сорт) | - | 92,5 | - | 0,1 | - | |
| 5. Олеум улучшенный (высший сорт) | Механических примесей нет | - | 0,007 | 0,02 | ||
| 6. Олеум улучшенный (1-й сорт) | Маслянистая жидкость с опалесценцией | - | 0,01 | 0,03 | ||
| 7. Олеум технический | - | - | - | - | ||
| 8. Башенная | - | - | 0,05 | 0,3 | ||
| 9. Регенерированная | - | - | 0,2 | 0,4 | ||
| 667-73 | 10. Аккумуляторная (высший сорт) | - | 92-94 | - | 0,005 | 0,02 |
| 11. Аккумуляторная (1-й сорт) | - | 92-94 | - | 0,006 | 0,03 | |
| 12. Аккумуляторная (2-й сорт) | - | 92-94 | - | 0,012 | 0,04 | |
| 4204-77 | 13. Реактивная (ч) | - | - | - | - | - |
| 14. Реактивная (х.ч.) | - | - | - | - | - | |
| 15. Реактивная (ч.д.а.) | - | - | - | - | - | |
| 14262-78 | 16.Особой чистоты (осч 20-4) | Неотличима от дистиллированной воды в пробирке диаметром 20 мм | 93,5-95,5 | - | 2*10 -6 | 5*10 -4 |
| 17. Особой чистоты (осч 11-5) | 93,5-95,5 | - | 3*10 -6 | 5*10 -4 | ||
| 18. Особой чистоты (осч 5-5) | 93,5-95,5 | - | 1*10 -5 | 5*10 -4 |
Борфтористоводородная кислота - неорганическая кислота. Химическое название - тетрафторборат водорода; формула H.
В производстве ее получают химическим синтезом фтористоводородной кислоты с окисью или гидроксидом бора, а также - растворением трифторида бора BF3 в воде. В лаборатории эту кислоту можно получить смешиванием сухой борной кислоты и 40%-го раствора плавиковой кислоты. Реакция экзотермическая. Требует принятия мер безопасности: раствор наливают в порошок постепенно, при постоянном перемешивании. Для перемешивания используют палочку из эбонита или винипласта. Процедуру проводят в вытяжном шкафу.
Свойства
В нормальных условиях кислота способна существовать только в растворах (в воде, толуоле и др.). Смешивается с водой, растворима в этиловом спирте. В чистом виде соединение химически неустойчиво. Растворы прозрачные, не имеют цвета или могут быть слегка желтоватого оттенка. Запах отсутствует или слабый, специфический, кислотный. Горячие растворы разлагаются с образованием токсичных оксофтороборных кислот. Ядовита для человека и окружающей среды. Разъедает ткани, коррозионноопасна для металлов. Не горит, не взрывается.
Химически - очень сильная кислота. Взаимодействует с металлами и щелочами с образованием солей - тетрафтороборатов. Реакция со щелочами протекает бурно. Легко вступает в реакции с солями и оксидами металлов, цианидами, солями аммония, мочевиной, со многими органическими соединениями, например, с диазосоединениями (содержащими органический радикал, соединенный с молекулой азота), пропиленом, формальдегидом, аммиаком. Активно реагирует с окислителями.
Меры предосторожности
Вещество относится ко второму классу опасности. Огнебезопасно, но при нагревании выделяет опасные газы, такие как фтороводород, фтор. Реакция с окислителем может привести к воспламенению и даже взрыву. Взаимодействие с металлом приводит к выделению пожароопасного водорода. Герметичные емкости с кислотой при нагревании могут взорваться из-за образовавшихся при разложении газов.
Пожар, в зоне которого оказались емкости с кислотой, можно тушить водой, углекислым газом, порошковыми огнетушителями. Следует принять все меры, чтобы не допустить утечки реактива в окружающую среду.
Являясь сильной кислотой, тетрафторборат водорода опасен для человека: раздражает дыхательные пути, вызывает тяжелые, плохо излечиваемые химические ожоги при контакте с кожей и слизистыми. Проглатывание может привести к летальному исходу. Продукты химических реакций с борфтористоводородной кислотой часто токсичны при вдыхании.
Пострадавшего от контакта с реактивом нужно вынести на свежий воздух, тщательно промыть пораженные участки водой, сделать искусственное дыхание. Обязательно вызвать «Скорую».
Рабочее помещение должно быть оборудовано общей вентиляцией. Сотрудники должны применять полный комплект защитных спецсредств: автономный дыхательный аппарат с фильтрацией воздуха; одежду, рекомендованную для контакта с данной кислотой; плотно прилегающие защитные очки; коррозионноустойчивые резиновые перчатки. Не рекомендуется использование контактных линз.
При комнатной температуре может храниться в стеклянных сосудах. Хранят на складах при температуре не выше +30 °С в герметичных пластиковых емкостях.
При разливе кислоту нейтрализуют карбонатом кальция, технической содой (карбонатом натрия), негашеной известью (оксидом кальция).
Утилизация отходов должна проводиться организациями, имеющими соответствующую лицензию.
Применение
