硫酸

二元无机强酸
硫酸(Sulfuric acid)是一种二元无机强酸,又名硫酸油。是一种由氢元素组成的矿物酸化学式为H₂SO₄。它是一种无色的油状液体,在任何浓度下都能与水互溶。纯硫酸密度很大,为1.8305g/cm³。纯硫酸沸点高达337℃,在25°C时蒸气压为0.001mmHg,属于难挥发性酸浓硫酸还具有吸水性,可用作干燥剂[2];具有强氧化性和腐蚀性,是一种强氧化性酸;此外,还具有脱水性,可以按比例脱去材料中的水导致碳化[1]。硫酸是一种非常重要的化工产品,通常采用的生产方法有接触法湿法制硫酸等,一个国家的硫酸产量是衡量其工业实力的重要标准。硫酸广泛应用于工业、农业和军事等行业,如化肥生产、矿物加工、石油炼制、电池材料、炸药制造、废水处理和化学合成等,被誉为“化学工业之母”地位。[2][1][3]

发现历史

关于硫酸的起源和性质最早的讨论出现在希腊医生迪奥斯科里德斯(公元1世纪)的著作中。8世纪,阿拉伯炼丹家阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬(Abu Mūsā Jābir ibn Hayyān)干馏绿矾时得到硫酸,将其称之为“矾精”。硫酸被中世纪欧洲炼金术士称为“硫酸油”,因为它是通过在铁釜中焙烧绿矾而制备的。[2][4]
在17世纪,化学家约翰·格劳伯(Johann Glauber)和约书亚·沃德(Joshua Ward)将硫和硝酸钾一起燃烧,并将产生的二氧化硫氮氧化物与氧、水反应生成硫酸,这是硝化法制备硫酸的前身。[2][4]
1746年,英国人J•罗巴克(Roebuck)建立了一座1.83米的铅室用来生产硫酸,这是世界上第一个使用铅室法生产硫酸的工厂。生产流程是使300~500℃的含二氧化硫的混合气体进入脱硝塔,并除其中的氮氧化物。塔顶引出的二氧化硫依次通过若干个铅室,最终被充分氧化而成硫酸。后来,法国化学家约瑟夫·路易斯(Joseph Louis )和英国化学家约翰·格洛弗( John Glover )对铅室工艺进行了改进,将硫酸的浓度提高到78%。铅室法作为生产硫酸的最主要方法,一直使用到1900年。[2][5]