सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4): गुण, संरचना और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

सल्फ्यूरिक एसिड (एच ₂ एसओ ₄₎ है एक तरल, तेल, बेरंग रासायनिक यौगिक, गर्मी की रिहाई के साथ पानी में घुलनशील और धातु और कपड़े के लिए संक्षारक। यह लकड़ी और इसके साथ संपर्क पर सबसे अधिक कार्बनिक पदार्थों को चार्ज करता है, लेकिन आग लगने की संभावना नहीं है।

सल्फ्यूरिक एसिड शायद सभी भारी औद्योगिक रसायनों में सबसे महत्वपूर्ण है और इसकी खपत को कई बार राष्ट्र की अर्थव्यवस्था के सामान्य राज्य के एक संकेतक के रूप में उद्धृत किया गया है।

सल्फ्यूरिक एसिड 96% अतिरिक्त शुद्ध

कम सांद्रता के लिए लंबे समय तक जोखिम या उच्च सांद्रता के लिए अल्पकालिक जोखिम के परिणामस्वरूप स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है। अब तक सल्फ्यूरिक एसिड का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग फॉस्फेट उर्वरक उद्योग में होता है।

अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग पेट्रोलियम के शोधन, पिगमेंट के उत्पादन, स्टील के अचार, अलौह धातुओं के निष्कर्षण और विस्फोटक, डिटर्जेंट, प्लास्टिक, कृत्रिम फाइबर और दवा उत्पादों के निर्माण में हैं।

विट्रिऑल, सल्फ्यूरिक एसिड का पूर्ववर्ती

मध्ययुगीन यूरोप में सल्फ्यूरिक एसिड को अल्केमिस्ट द्वारा विट्रियल, विट्रियल तेल या विट्रियल शराब के रूप में जाना जाता था। यह सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक पदार्थ माना जाता था, और इसे दार्शनिक के पत्थर के रूप में इस्तेमाल करने की कोशिश की गई थी।

सल्फ्यूरिक एसिड कंकाल सूत्र

पहले से ही सुमेरियों के पास विभिन्न प्रकार के विट्रियल की एक सूची थी। इसके अलावा, गैलेन, यूनानी चिकित्सक डायोस्कोराइड्स और प्लिनी द एल्डर ने इसका चिकित्सकीय उपयोग किया।

बाईं ओर: «जोसेमिस्ट, जोसेफ राइट द्वारा फिलोसोफर के पत्थर की खोज में», 1771 / दाईं ओर: विपर्यय का प्रतिनिधित्व करने वाला विपर्यय आंकड़ा अलकेमिस्ट आदर्श वाक्य के अनुसार "इंटीरियर इंटीरियर टेरा पर जाएँ"; आयताकार ओक्टुलम लैपिडेम को ठीक करना "(" पृथ्वी के आंतरिक भागों पर जाएँ, इससे आपको छिपे हुए पत्थर मिलेंगे ")। स्टोलज़ियस वॉन स्टोलज़ेम्बुइरग, थिएट्रम चिकमम, 1614

हेलेनिस्टिक ऑलकेमिकल कार्यों में विट्रियल पदार्थों के धातुकर्म उपयोगों का पहले ही उल्लेख किया गया था। विट्रीओल ताजे खनिजों के एक समूह को संदर्भित करता है जिसमें से सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त किया जा सकता है।

सूत्र

-फॉर्मूला: एच ₂ एसओ ₄

-नंबर कैस: 7664-93-9

रासायनिक संरचना

2 डी में

सल्फ्यूरिक एसिड

3 डी में

सल्फ्यूरिक एसिड / बॉल और रॉड आणविक मॉडल

क्षेत्रों के सल्फ्यूरिक एसिड / आणविक मॉडल

विशेषताएँ

भौतिक और रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड मजबूत ऑक्सीकरण एसिड के प्रतिक्रियाशील समूह से संबंधित है।

हवा और पानी के साथ प्रतिक्रियाएं

- पानी के साथ प्रतिक्रिया नगण्य है जब तक कि अम्लता 80-90% से ऊपर नहीं होती है, तब हाइड्रोलिसिस की गर्मी चरम होती है, यह गंभीर जलन पैदा कर सकती है।

उत्तेजन

- मजबूत ऑक्सीकरण एसिड आमतौर पर गैर-ज्वलनशील होते हैं। वे दहन स्थल को ऑक्सीजन प्रदान करके अन्य सामग्रियों के दहन में तेजी ला सकते हैं।

- हालांकि, सल्फ्यूरिक एसिड अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और उनके संपर्क में आने पर सूक्ष्म रूप से विभाजित दहनशील पदार्थों को प्रज्वलित करने में सक्षम है।

- गर्म होने पर, यह अत्यधिक जहरीले धुएं का उत्सर्जन करता है।

- यह विभिन्न प्रकार के पदार्थों के साथ विस्फोटक या असंगत है।

- यह उच्च तापमान और दबाव में हिंसक रासायनिक परिवर्तनों से गुजर सकता है।

- यह पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया कर सकता है।

जेट

- सल्फ्यूरिक एसिड दृढ़ता से अम्लीय होता है।

- हिंसक रूप से ब्रोमीन पेंटाफ्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करता है।

- 80 डिग्री सेल्सियस पर पैरा-नाइट्रोटोलुइन के साथ विस्फोट।

- एक विस्फोट तब होता है जब केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड नमी वाले कंटेनर में क्रिस्टलीय पोटेशियम परमैंगनेट के साथ मिलाया जाता है। मैंगनीज हेप्टोक्साइड बनता है, जो 70 ° C पर फट जाता है।

- केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एक्रिलोनिट्राइल का मिश्रण अच्छी तरह से प्रशीतित रखा जाना चाहिए, अन्यथा एक जोरदार एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया होती है।

- सल्फ्यूरिक एसिड (96%) निम्नलिखित भागों में से किसी के साथ बराबर भागों में मिलाए जाने पर तापमान और दबाव में वृद्धि होती है: एसिटोनिट्राइल, एक्रोलिन, 2-अमीनोथेनॉल, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (28%), एनिलिन, एन-ब्यूटिरल्डिहाइड।, क्लोरोसल्फोनिक एसिड, एथिलीन डायमाइन, एथिलीनमाइन, एपिक्लोरोहाइड्रिन, एथिलीन सियानोहाइड्रिन, हाइड्रोक्लोरिक एसिड (36%), हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड (48.7%), प्रोपलीन ऑक्साइड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, स्टाइलिन मोनोमर।

- कार्बाइड, ब्रोमेट्स, क्लोरेट्स, प्राइमिंग मटेरियल, पिक्रेट और पाउडर धातुओं के संपर्क में सल्फ्यूरिक एसिड (केंद्रित) बेहद खतरनाक है।

- एलिल क्लोराइड के हिंसक बहुलकीकरण को प्रेरित कर सकता है और क्लोरीन गैस का उत्पादन करने के लिए सोडियम हाइपोक्लोराइट के साथ बाह्य रूप से प्रतिक्रिया करता है।

- क्लोरोसल्फ्यूरिक एसिड और 98% सल्फ्यूरिक एसिड को मिलाकर, HCl प्राप्त किया जाता है।

विषाक्तता

- सल्फ्यूरिक एसिड शरीर के सभी ऊतकों के लिए संक्षारक है। वाष्प के साँस लेने से फेफड़ों की गंभीर क्षति हो सकती है। आंखों के साथ संपर्क में दृष्टि की कुल हानि हो सकती है। त्वचा के साथ संपर्क गंभीर नेक्रोसिस का कारण बन सकता है।

- सल्फ्यूरिक एसिड का जमाव, 1 चम्मच और केंद्रित रसायन के आधा औंस के बीच की मात्रा में, एक वयस्क के लिए घातक हो सकता है। यहां तक ​​कि कुछ बूंदें घातक हो सकती हैं यदि एसिड विंडपाइप में हो जाता है।

- क्रोनिक एक्सपोजर से ट्रेकोब्रोनिटिस, स्टामाटाइटिस, कंजक्टिवाइटिस और गैस्ट्राइटिस हो सकता है। गैस्ट्रिक वेध और पेरिटोनिटिस हो सकता है और संचार के पतन के बाद हो सकता है। सर्कुलर शॉक अक्सर मौत का तत्काल कारण होता है।

- पुरानी सांस, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल या तंत्रिका संबंधी बीमारियों और किसी भी आंख और त्वचा रोग से पीड़ित लोगों को अधिक खतरा होता है।

अनुप्रयोग

- सल्फ्यूरिक एसिड दुनिया में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले औद्योगिक रसायनों में से एक है। लेकिन, इसके अधिकांश उपयोगों को अप्रत्यक्ष माना जा सकता है, एक घटक के बजाय एक अभिकर्मक के रूप में भाग लेना।

- अधिकांश सल्फ्यूरिक एसिड अन्य यौगिकों के उत्पादन में खर्च किए गए एसिड या कुछ प्रकार के सल्फेट अवशेषों के रूप में समाप्त होता है।

- कई उत्पाद सल्फर या सल्फ्यूरिक एसिड को शामिल करते हैं, लेकिन उनमें से लगभग सभी विशेष कम मात्रा वाले उत्पाद हैं।

- 2014 में उत्पादित सल्फ्यूरिक एसिड के लगभग 19% का उपयोग लगभग बीस रासायनिक प्रक्रियाओं में किया गया था, और बाकी का उपयोग विभिन्न प्रकार के औद्योगिक और तकनीकी अनुप्रयोगों में किया गया था।

- दुनिया भर में सल्फ्यूरिक एसिड की मांग में वृद्धि, घटते क्रम में: फॉस्फोरिक एसिड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड, अमोनियम सल्फेट और यूरेनियम प्रसंस्करण और धातुकर्म अनुप्रयोगों में होती है।

अप्रत्यक्ष

- सल्फ्यूरिक एसिड का सबसे बड़ा उपभोक्ता अब तक उर्वरक उद्योग है। यह 2014 में कुल विश्व खपत का 58% से अधिक का प्रतिनिधित्व करता था। हालांकि, 2019 तक इस शेयर में लगभग 56% गिरावट की उम्मीद है, मुख्य रूप से अन्य रासायनिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उच्च वृद्धि के परिणामस्वरूप।

- फॉस्फेट उर्वरक सामग्री, विशेष रूप से फॉस्फोरिक एसिड का उत्पादन, सल्फ्यूरिक एसिड का मुख्य बाजार है। इसका उपयोग उर्वरक सामग्री जैसे ट्रिपल सुपरफॉस्फेट और मोनो और डायमोनियम फॉस्फेट के निर्माण के लिए भी किया जाता है। सुपरफोस्फेट और अमोनियम सल्फेट के उत्पादन के लिए छोटी मात्रा का उपयोग किया जाता है।

- अन्य औद्योगिक अनुप्रयोगों में, सल्फ्यूरिक एसिड की पर्याप्त मात्रा का उपयोग एसिड निर्जलीकरण प्रतिक्रिया माध्यम के रूप में किया जाता है, जैविक रसायन और पेट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं में नाइट्रेट, संक्षेपण और निर्जलीकरण के साथ-साथ शोधन में भी शामिल होता है। पेट्रोलियम, जहां इसका उपयोग रिफाइनिंग, अल्कलाइजेशन और क्रूड डिस्टिलेट्स के शुद्धिकरण में किया जाता है।

- अकार्बनिक रासायनिक उद्योग में TiO2 पिगमेंट, हाइड्रोक्लोरिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के उत्पादन में इसका उपयोग उल्लेखनीय है।

- धातु प्रसंस्करण उद्योग में, सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग स्टील के अचार, तांबा, यूरेनियम और वैनेडियम अयस्कों के लीचिंग के लिए खनिजों के हाइड्रोमेटलार्जिकल प्रसंस्करण में किया जाता है, और शुद्धि और चढ़ाना के लिए इलेक्ट्रोलाइट स्नान के निर्माण में किया जाता है। अलौह धातु।

- कागज़ उद्योग में लकड़ी के गूदे के निर्माण की कुछ प्रक्रियाएँ, कुछ वस्त्रों के उत्पादन में, रासायनिक रेशों के निर्माण में और खाल की टेनिंग में भी सल्फ्यूरिक एसिड की आवश्यकता होती है।

प्रत्यक्ष

- संभवतः सल्फ्यूरिक एसिड का सबसे बड़ा उपयोग जिसमें सल्फर को अंतिम उत्पाद में शामिल किया गया है, जैविक सल्फेशन प्रक्रिया में है, विशेष रूप से डिटर्जेंट के उत्पादन के लिए।

- अन्य कार्बनिक रसायन और मामूली फार्मास्यूटिकल्स प्राप्त करने में भी सल्फोनेशन महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

- लीड-एसिड बैटरियां सबसे अधिक ज्ञात सल्फ्यूरिक एसिड युक्त उपभोक्ता उत्पादों में से एक हैं, जो कुल सल्फ्यूरिक एसिड की खपत के केवल एक छोटे अंश के लिए जिम्मेदार हैं।

- कुछ परिस्थितियों में, सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग सीधे कृषि में किया जाता है, अत्यधिक क्षारीय मिट्टी के पुनर्वास के लिए, जैसे कि पश्चिमी संयुक्त राज्य के रेगिस्तानी क्षेत्रों में पाया जाता है। हालाँकि यह उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड की कुल मात्रा के संदर्भ में बहुत महत्वपूर्ण नहीं है।

सल्फ्यूरिक एसिड उद्योग का विकास

विट्रियॉल प्रक्रिया

तांबा (II) सल्फेट क्रिस्टल जो नीले विट्रियल का निर्माण करते हैं

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने की सबसे पुरानी विधि तथाकथित "विट्रियॉल प्रक्रिया" है, जो प्राकृतिक उत्पत्ति के, विभिन्न प्रकार के सल्फेट वाले विट्रियल के थर्मल अपघटन पर आधारित है।

फ़ारसी कीमियागर, जाबिर इब्न हय्यन (जिन्हें गेबर, ई। 721 - 815 के रूप में भी जाना जाता है), रज़ी (ईस्वी सन् 865 - 925), और जमाल दीन अल-वावत (ईस्वी सन् 1318) ने विट्रीओल को अपनी खनिज वर्गीकरण सूचियों में शामिल किया।

"विट्रियॉल प्रक्रिया" का पहला उल्लेख जाबिर इब्न हैयान के लेखन में दिखाई देता है। तब कीमियागर सेंट अल्बर्ट द ग्रेट और बेसिलियस वैलेंटाइनस ने इस प्रक्रिया को और अधिक विस्तार से वर्णित किया। कच्चे माल के रूप में फिटकिरी और चैलेन्थाइट (नीला विट्रियल) का इस्तेमाल किया गया था।

मध्य युग के अंत में, ग्लास कंटेनरों में सल्फ्यूरिक एसिड कम मात्रा में प्राप्त किया गया था, जिसमें सल्फर को नम वातावरण में नमक के साथ जलाया गया था।

सल्फ्यूरिक एसिड की अधिक मांग के कारण 16 वीं शताब्दी से औद्योगिक पैमाने पर विट्रियल प्रक्रिया का उपयोग किया गया था।

नॉर्डशेन का विट्रिओल

उत्पादन का ध्यान जर्मन शहर नोर्डहॉज़ेन में था (यही वजह है कि विट्रियल को "नॉर्डोसेन विट्रियॉल" कहा जाने लगा), जहां आयरन (II) सल्फेट का इस्तेमाल किया गया था (ग्रीन विट्रियल, FeSO ₄ - 7H ₂ O) कच्चे माल के रूप में, जिसे गर्म किया गया था, और परिणामस्वरूप सल्फर ट्राइऑक्साइड को सल्फ्यूरिक एसिड (विटिलोल का तेल) प्राप्त करने के लिए पानी के साथ मिलाया गया था।

इस प्रक्रिया को गैलिलियों में किया गया था, जिनमें से कुछ में कई स्तर थे, समानांतर में, विट्रियल तेल की अधिक मात्रा प्राप्त करने के लिए।

गैली का उपयोग विट्रियल के उत्पादन में किया जाता है

प्रमुख मंडलों

18 वीं शताब्दी में, सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए एक अधिक किफायती प्रक्रिया को "लीड चैंबर प्रक्रिया" के रूप में जाना जाता था।

तब तक, प्राप्त एसिड की अधिकतम सांद्रता 78% थी, जबकि "विट्रियल प्रक्रिया" के साथ केंद्रित एसिड और ओलियम प्राप्त किया गया था, इसलिए इस पद्धति का उपयोग उद्योग के कुछ क्षेत्रों में तब तक किया जाता रहा जब तक कि "प्रक्रिया" की उपस्थिति नहीं हुई। संपर्क ”1870 में, जिसके साथ केंद्रित एसिड सस्ता प्राप्त किया जा सकता था।

ओलियम या फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड (CAS: 8014-95-7), सल्फर ट्राइऑक्साइड और सल्फ्यूरिक एसिड की एक चर संरचना के साथ तेल की स्थिरता और गहरे भूरे रंग का एक समाधान है, जिसे सूत्र एच ₂ एसओ ₄ द्वारा वर्णित किया जा सकता है । xSO ₃ (जहां x सल्फर ऑक्साइड (VI) की मुक्त दाढ़ सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है)। 1 के एक्स के लिए एक मान आनुभविक सूत्र एच ₂ एस ₂ ओ _{7 देता है}, जो डिसल्फ्यूरिक एसिड (या पायरोल्फ़ल्फ़्यूरिक एसिड) से मेल खाती है।

प्रक्रिया

लीड चैंबर प्रक्रिया "संपर्क प्रक्रिया" द्वारा दबाए जाने से पहले बड़ी मात्रा में सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली औद्योगिक विधि थी।

1746 में इंग्लैंड के बर्मिंघम में, जॉन रोएबक ने सीसा-पंक्ति वाले कक्षों में सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन शुरू किया, जो पहले इस्तेमाल किए गए ग्लास कंटेनरों की तुलना में अधिक मजबूत और कम खर्चीला था, और इसे बहुत बड़ा बनाया जा सकता था।

सल्फर डाइऑक्साइड (मौलिक सल्फर या सल्फर युक्त धातु खनिजों के दहन से, जैसे कि पाइराइट) स्टीम और नाइट्रोजन ऑक्साइड के साथ बड़े चैंबरों में लेड शीट्स के साथ पेश किया गया था।

सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड भंग हो गया और, लगभग 30 मिनट की अवधि में, सल्फर डाइऑक्साइड को सल्फ्यूरिक एसिड के लिए ऑक्सीकरण किया गया था।

इसने सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन के प्रभावी औद्योगिकीकरण की अनुमति दी और, विभिन्न परिशोधनों के साथ, यह प्रक्रिया दो दो शताब्दियों के लिए उत्पादन की मानक विधि बनी रही।

1793 में, क्लेमेंटे और डेसोर्मेस ने लीड चैंबर प्रक्रिया में पूरक हवा को शुरू करके बेहतर परिणाम हासिल किए।

1827 में, गे-लुसाक ने मुख्य कक्ष में अपशिष्ट गैसों से नाइट्रोजन ऑक्साइड को अवशोषित करने की एक विधि पेश की।

1859 में, ग्लोवर ने गर्म गैसों के साथ स्ट्रिपिंग करके, नवगठित एसिड से नाइट्रोजन ऑक्साइड की वसूली के लिए एक विधि विकसित की, जिससे नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्प्रेरक प्रक्रिया को लगातार करना संभव हो गया।

1923 में, पीटरसन ने एक बेहतर टॉवर प्रक्रिया की शुरुआत की, जिसने 1950 के दशक तक इसे संपर्क प्रक्रिया के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति दी।

चैम्बर प्रक्रिया इतनी मजबूत हो गई कि 1946 में यह अभी भी दुनिया के सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन का 25% प्रतिनिधित्व करता था।

वर्तमान उत्पादन: संपर्क प्रक्रिया

संपर्क प्रक्रिया आधुनिक औद्योगिक प्रक्रियाओं में आवश्यक उच्च सांद्रता में सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की वर्तमान विधि है। इस प्रतिक्रिया के लिए प्लेटिनम उत्प्रेरक का काम करता था। हालांकि, अब वैनेडियम पेंटोक्साइड (V2O5) को प्राथमिकता दी जाती है।

1831 में, ब्रिस्टल, इंग्लैंड में, पेरेग्रीन फिलिप्स ने सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण को उच्च तापमान पर एक प्लैटिनम उत्प्रेरक का उपयोग करके सल्फर ट्रायऑक्साइड के लिए पेटेंट कराया।

हालांकि, उनके आविष्कार को अपनाने, और संपर्क प्रक्रिया का गहन विकास, लगभग 1872 के बाद डाई के निर्माण के लिए ओलियम की मांग के बाद ही शुरू हुआ।

इसके बाद, बेहतर ठोस उत्प्रेरक खोजे गए और SO2 / SO3 संतुलन के रसायन विज्ञान और ऊष्मागतिकी की जांच की गई।

संपर्क प्रक्रिया को पाँच चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. सल्फर डाइऑक्साइड बनाने के लिए सल्फर और डाइऑक्साइड ऑक्सीजन (O2) का संयोजन।
2. शुद्धिकरण इकाई में सल्फर डाइऑक्साइड की शुद्धि।
3. 450 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 1-2 एटीएम के दबाव पर वैनेडियम पेंटोक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में सल्फर डाइऑक्साइड को अतिरिक्त डाइऑक्साइड ऑक्सीजन का उपयोग।
4. गठित सल्फर ट्राईऑक्साइड सल्फ्यूरिक एसिड में मिलाया जाता है जो कि ओलीम (डिस्फुरिक एसिड) देता है।
5. ओलिक को फिर सल्फ्यूरिक एसिड बनाने के लिए पानी में मिलाया जाता है जो अत्यधिक केंद्रित होता है।

कच्चे माल के रूप में पाइराइट का उपयोग करके संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की योजना

नाइट्रोजन ऑक्साइड प्रक्रियाओं (सीसा कक्ष प्रक्रिया के दौरान) का मूल नुकसान यह है कि प्राप्त सल्फ्यूरिक एसिड की एकाग्रता अधिकतम 70 से 75% तक सीमित है, जबकि संपर्क प्रक्रिया केंद्रित एसिड (98) का उत्पादन करती है %)।

संपर्क प्रक्रिया के लिए अपेक्षाकृत सस्ती वैनेडियम उत्प्रेरक के विकास के साथ, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की बढ़ती मांग के साथ, नाइट्रोजन ऑक्साइड प्रसंस्करण संयंत्रों में सल्फ्यूरिक एसिड के वैश्विक उत्पादन में लगातार गिरावट आई।

1980 तक, पश्चिमी यूरोप और उत्तरी अमेरिका में नाइट्रोजन ऑक्साइड प्रसंस्करण संयंत्रों में वस्तुतः कोई अम्ल उत्पन्न नहीं हो रहा था।

डबल संपर्क प्रक्रिया

डबल संपर्क डबल अवशोषण प्रक्रिया (DCDA या डबल संपर्क डबल अवशोषण) ने सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए संपर्क प्रक्रिया में सुधार पेश किया।

1960 में, बायर ने तथाकथित डबल कैटलिसिस प्रक्रिया के लिए पेटेंट के लिए आवेदन किया। इस प्रक्रिया का उपयोग करने वाला पहला संयंत्र 1964 में शुरू किया गया था।

अंतिम उत्प्रेरक चरणों से पहले एक प्रारंभिक SO ₃ अवशोषण चरण को शामिल करके, सुधार संपर्क प्रक्रिया ने SO ₂ रूपांतरण में महत्वपूर्ण वृद्धि की अनुमति दी, जिससे वातावरण में इसके उत्सर्जन में काफी कमी आई।

गैसों को अंतिम अवशोषण स्तंभ के माध्यम से वापस पारित किया जाता है, जिससे न केवल एसओ ₂ से एसओ ₃ (लगभग 99.8%) तक उच्च रूपांतरण दक्षता प्राप्त होती है, बल्कि उच्च एकाग्रता के उत्पादन की भी अनुमति मिलती है। सल्फ्यूरिक एसिड।

इस प्रक्रिया और साधारण संपर्क प्रक्रिया के बीच आवश्यक अंतर अवशोषण चरणों की संख्या में है।

1970 के दशक में शुरू, मुख्य औद्योगिक देशों ने पर्यावरण की सुरक्षा के लिए सख्त नियम पेश किए, और नए पौधों में दोहरे अधिग्रहण की प्रक्रिया अधिक व्यापक हो गई। हालाँकि, पारंपरिक संपर्क प्रक्रिया का उपयोग अभी भी कई विकासशील देशों में कम कड़े पर्यावरण मानकों के साथ किया जाता है।

संपर्क प्रक्रिया के वर्तमान विकास के लिए प्रमुख प्रेरणा प्रक्रिया में उत्पादित ऊर्जा की बड़ी मात्रा की वसूली और उपयोग बढ़ाने पर केंद्रित है।

वास्तव में, एक बड़े आधुनिक सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्र को न केवल रासायनिक संयंत्र के रूप में देखा जा सकता है, बल्कि एक थर्मल पावर प्लांट के रूप में भी देखा जा सकता है।

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली कच्ची सामग्री

पाइराइट

पाइराइट 20 वीं शताब्दी के मध्य तक सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में प्रमुख कच्चा माल था, जब तेल शोधन प्रक्रिया और प्राकृतिक गैस के शुद्धिकरण से बड़ी मात्रा में मौलिक सल्फर बरामद होने लगे, जो मुख्य सामग्री बन गई। उद्योग प्रीमियम।

सल्फर डाइऑक्साइड

वर्तमान में, सल्फर डाइऑक्साइड विभिन्न तरीकों से प्राप्त होता है, विभिन्न कच्चे माल से।

संयुक्त राज्य में, उद्योग "फ्रैच प्रोसेस" द्वारा भूमिगत जमा से प्राथमिक सल्फर प्राप्त करने पर 20 वीं शताब्दी के शुरुआती वर्षों से आधारित है।

मध्यम रूप से केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड भी अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त सल्फ्यूरिक एसिड की बड़ी मात्रा के पुनर्गठन और शुद्धिकरण द्वारा निर्मित होता है।

पुनर्चक्रण

इस एसिड का पुनर्चक्रण पर्यावरण के दृष्टिकोण से, विशेष रूप से मुख्य विकसित देशों में तेजी से महत्वपूर्ण है।

मौलिक सल्फर और पाइराइट पर आधारित सल्फ्यूरिक एसिड का निर्माण, बाजार की स्थितियों के लिए अपेक्षाकृत संवेदनशील है, क्योंकि इन सामग्रियों से उत्पादित एसिड एक प्राथमिक उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है।

इसके विपरीत, जब सल्फ्यूरिक एसिड एक उप-उत्पाद होता है, जो एक अन्य प्रक्रिया से कचरे को खत्म करने के साधन के रूप में निर्मित होता है, तो इसके उत्पादन का स्तर सल्फ्यूरिक एसिड बाजार में स्थितियों से तय नहीं होता है, लेकिन बाजार की स्थितियों के लिए प्राथमिक उत्पाद।

नैदानिक ​​प्रभाव

-सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग उद्योग में और कुछ घरेलू सफाई उत्पादों, जैसे बाथरूम क्लीनर में किया जाता है। इसका उपयोग बैटरियों में भी किया जाता है।

-डेलीबैरेट अंतर्ग्रहण, विशेष रूप से अत्यधिक केंद्रित उत्पादों की वजह से गंभीर चोट और मृत्यु हो सकती है। ये अंतर्ग्रहण एक्सपोज़र संयुक्त राज्य अमेरिका में दुर्लभ हैं, लेकिन दुनिया के अन्य हिस्सों में आम हैं।

-यह एक मजबूत एसिड है जो ऊतक क्षति और प्रोटीन जमावट का कारण बनता है। यह त्वचा, आंखों, नाक, श्लेष्म झिल्ली, श्वसन पथ और जठरांत्र संबंधी मार्ग, या किसी भी ऊतक जिसके साथ यह संपर्क में आता है, के लिए संक्षारक है।

-चोट की गंभीरता एकाग्रता और संपर्क की अवधि से निर्धारित होती है।

-कम एक्सपोज़र (10% से कम सांद्रता) केवल त्वचा, ऊपरी श्वसन पथ और जठरांत्र म्यूकोसा की जलन का कारण बनता है।

तीव्र साँस लेना जोखिम के श्वसन प्रभाव में शामिल हैं: नाक और गले में जलन, खाँसी, छींकना, पलटा ब्रोन्कोस्पास्म, डिस्पेनिया और फुफ्फुसीय एडिमा। मृत्यु अचानक संचार पतन, ग्लोटिस एडिमा और वायुमार्ग की भागीदारी, या तीव्र फेफड़ों की चोट से हो सकती है।

-सल्फ्यूरिक एसिड अंतर्ग्रहण तत्काल अधिजठर दर्द, मतली, लार, और श्लेष्मा या रक्तस्रावी सामग्री की उल्टी का कारण हो सकता है जो "कॉफी के मैदान" की तरह दिखता है। कभी-कभी ताजा खून की उल्टी देखी जाती है।

-संतुलित सल्फ्यूरिक एसिड के जमाव से विशेषकर पाइलोरस में अन्नप्रणाली, परिगलन और पेट के छिद्र का क्षरण हो सकता है। कभी-कभी, छोटी आंत में चोट देखी जाती है। बाद की जटिलताओं में स्टेनोसिस और फिस्टुला का गठन शामिल हो सकता है। घूस के बाद, चयापचय एसिडोसिस विकसित हो सकता है।

-कभी भी त्वचा की जलन नेक्रोसिस और दाग-धब्बों के साथ हो सकती है। ये घातक हो सकते हैं यदि शरीर की सतह का एक बड़ा क्षेत्र प्रभावित होता है।

-आंख की चोट के प्रति आंख विशेष रूप से संवेदनशील होती है। सल्फ्यूरिक एसिड की कम सांद्रता के साथ जलन, फाड़ और नेत्रश्लेष्मलाशोथ भी विकसित हो सकते हैं। उच्च सांद्रता में सल्फ्यूरिक एसिड के साथ स्पलैश का कारण बनता है: कॉर्नियल जलन, दृष्टि की हानि और कभी-कभी ग्लोब का छिद्र।

-ग्राहक जोखिम फेफड़े के कार्य में परिवर्तन, क्रोनिक ब्रोंकाइटिस, नेत्रश्लेष्मलाशोथ, वातस्फीति, लगातार श्वसन संक्रमण, गैस्ट्रेटिस, दाँत तामचीनी के क्षरण और संभवतः श्वसन पथ के कैंसर से संबंधित हो सकते हैं।

सुरक्षा और जोखिम

रसायनों के वर्गीकरण और लेबलिंग के ग्लोबली हार्मोनाइज्ड सिस्टम के खतरनाक बयान (GHS)

वैश्विक स्तर पर हार्मोनाइज्ड सिस्टम ऑफ क्लासिफिकेशन एंड लेबलिंग ऑफ केमिकल्स (GHS) एक अंतरराष्ट्रीय स्तर पर सहमत प्रणाली है, जिसे संयुक्त राष्ट्र द्वारा वैश्विक स्तर पर संगत मानदंडों का उपयोग करके विभिन्न देशों में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न वर्गीकरण और लेबलिंग मानकों को बदलने के लिए बनाया गया है (राष्ट्रों) राष्ट्र, 2015)।

खतरों की कक्षाएं (और उनके संबंधित जीएचएस अध्याय), वर्गीकरण और लेबलिंग मानकों, और सल्फ्यूरिक एसिड के लिए सिफारिशें इस प्रकार हैं (यूरोपीय रसायन एजेंसी, 2017; संयुक्त राष्ट्र, 2015; पबकेम, 2017):

जीएचएस खतरा वर्ग

H303: यदि निगल लिया जाए तो हानिकारक हो सकता है (PubChem, 2017)।

H314: गंभीर त्वचा की जलन और आंखों की क्षति (PubChem, 2017)।

H318: आंखों की गंभीर क्षति का कारण बनता है (PubChem, 2017)।

H330: साँस द्वारा घातक (PubChem, 2017)।

H370: कारण अंगों को नुकसान (PubChem, 2017)।

H372: लंबे समय तक या बार-बार संपर्क में आने से अंगों को नुकसान होता है (PubChem, 2017)।

H402: जलीय जीवन के लिए हानिकारक (पबकेम, 2017)।

एहतियाती बयान कोड

P260, P264, P270, P271, P273, P280, P284, P301 + P330 + P331, P303 + P361 + P353, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P307 + P311, P310, P312, P312, P312, P301। P363, P403 + P233, P405, और P501 (PubChem, 2017)।

संदर्भ

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