原材料“硫酸与对甲苯磺酸”的性能和用途

硫酸

(sulfuric acid;oil of vitrol)分子式H2SO4,相对分子质量98.07。工业硫酸泛指SO3与H2O以任何分子比结合的物质,不同分子比组成各种不同浓度的硫酸。

市场上将浓度为98%左右的浓硫酸为“九八酸”,把20%发烟硫酸称为“104.5%酸”,简称“105酸”。由于含20%游离的SO3的发烟硫酸每100kg折算为100%硫酸104.5kg,也就是说每100kg20%的发烟硫酸,加入4.5kg水后可获得100%的硫酸104.5kg。纯硫酸(无水硫酸)是无色、无臭、透明而黏稠的油状液体,呈强酸性;市售的工业硫酸,颜色从无色到微黄色,甚至红棕色。98%硫酸在20℃时的相对密度为1.8365,93%硫酸钠则为1.8276,在浓度高于98%时,相对密度又下降,100%硫酸的相对密度(20℃)为1.8305。

发烟硫酸的相对密度则随着SO3含量的增加而上升,当游离SO3的含量达到62%时,相对密度最大,然后又逐渐下降。硫酸的结晶温度随着H2SO,含量的不同而变化,但无规律性:92%硫酸的结晶温度为-25.6℃,93.3%硫酸的结晶温度最低,为一37.85℃,98%硫酸为0.1℃,100%无水硫酸则为10.45℃,20%发烟硫酸为2.5℃,65%发烟硫酸一0.35℃。硫酸的沸点,当含量在98.3%以下时是随着浓度的升高而升高的,98.3%硫酸的沸点最高,为338.8℃,高于98.3%浓度的硫酸,其沸点则下降。发烟硫酸的沸点,随着游离SO3的增加,由279.6℃逐渐降到44.7℃,当硫酸溶液蒸发时,它的浓度不断增高,直到98.3%后保持恒定,不再继续升高,浓硫酸在蒸发过程中会放出大量酸雾;发烟硫酸能游离出SO3蒸气,与空气中的水分结合成白色酸雾,故称发烟硫酸。

硫酸与水可以按任何比例混合,混合时能放出大量的热;浓硫酸有很强的吸水能力,也有很强的腐蚀性。硫酸是无机强酸,化学性很活泼,既具有酸的通性,也具有一些特殊性。而浓酸和稀酸的性质又有差别。主要有如下的化学性质:与碱类起中和反应,生成各种硫酸盐。硫酸沸点高,与沸点低的酸所组成的盐共热时,起复分解反应,把沸点低的酸逐出。浓硫酸是一种强氧化剂,与碳、硫等共热时,碳能被氧化成二氧化碳,硫被氧化成二氧化硫。能与金属和金属氧化物作用。直接和金属反应生成该金属的硫酸盐:浓硫酸在高温时能使铜、银等金属氧化成金属氧化物,这种金属氧化物常溶解在过量的硫酸中而成硫酸盐;浓硫酸与氢位前的金属反应,能被还原成SO2、S甚至H2S;稀硫酸无氧化性,不能溶解铜和银,但与锌铁、铁等金属反应,被置换出氢并生成硫酸盐;铁与稀硫酸会反应,但浓硫酸对金属铁有纯化作用;铅能耐稀硫酸,但不能耐浓硫酸,浓硫酸和稀硫酸均能和金属氧化物反应生成盐和水。

浓硫酸和水有强烈的结合作用,不但能直接吸水,且能从碳水化合物中分离出氢、氧元素,按水的组成比脱水,只留下碳元素,因而使有机物焦化。在硫酸(或硫酸盐)的水溶液中加可溶性锁盐,如氯化锁或硝酸顿,使产生白色硫酸钥沉淀。硫酸能使有机物起磺化作用。

硫酸常作为夜间正能量网站入口不用下载免费减水剂生产时的磺化剂或催化剂使用,例如在聚羧酸反应性大单体酯化反应时作为催化剂使用。

对甲苯磺酸

对甲苯磺酸分子式CH8O3S,相对分子质量172.20,亦称为4-甲基苯磺酸。为白色柱状或单斜片状结晶,熔点106~107℃,沸点140℃/2.67kPa。

易溶于水(100ml水可溶解67g),溶于乙醇和乙D,难溶于苯和甲苯。对甲苯磺酸常以一水或四水合物形态存在。对甲苯磺酸的一水合物,其熔点103~106℃,沸点140℃/3.6kPa。对甲苯磺酸在聚羧酸大单体制备过程中可用做酯化反应催化剂,催化效率高于浓硫酸,且较硫酸氧化性小,制备的产品颜色较浅,但在低温储存时,对甲苯磺酸钠易结晶析出。

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