Осушение 95% серной кислоты

[Ramus]

Дык никто не спорит. Если предложите доступный в условиях лаборатории и апробированный метод
Греть пиросульфат до 450-500^оС? Во всех руководствах по неорганическому синтезу описано выделение SO3 из олеума, а про пиросульфат - молчок и есть подозрение, что не все так гладко получается.
Кстати, если пиросульфат натрия в 95% серку насыпать, то по идее часть воды должна связаться и на выходе будет раствор NaHSO4 в 100% кислоте

Еще можно SO3 получать контактным способом

[BarsMonster]

Что-ж, только-что к фосфорному ангидриду прилил холодной серной кислоты (-5С) - на дне получился тягучий белый холодец, сверху плавает серная кислота как ни в чем не бывало, не дымит.
Грею смесь до комнатной температуры, надеюсь оно начнет смешиваться.

Update: После нагрева - почти все растворилось, добавил еще ангидрида (~0.1 объема кислоты) - снова почти все растворилось. но видно что в кислоте не полностью смешиваемый студень получается в нижней части...
Что-ж, посмотрим, будет ли это адское варево работать лучше )

Update: Полный провал - травит точно также, может даже чуть хуже. Видимо мне нужно травить Олеумом. Хотя можно попробовать этот же трюк с азотной кислотой.

[ivasi]

Получение SO3 и олеума

http://chemistry-chemists.com/N1_2009/139-159.pdf

В статье описано получение олеума иSO3 путем
разложения бисульфата натрия при температуре не выше780°C.

[BarsMonster]

Хмм, наткнулся на такую реакцию:

3H2SO4 + P2O5 (избыток) --> 2H3PO4 +3SO3

При какой температуре такую реакцию нужно проводить? Очевидно выше 45С (т.кипения SO3), но насколько выше?
Насколько эффективен такой способ получения SO3?

[stallker]

Возможно фторидов добавить.
Насыпать несколько кристалов и капнуть серной.

[Любитель_Манниха]

Каков источник этой реакции? Бумага и экран всё стерпят. Вот для отнятия воды от трифторуксусной кислоты нужно кинуть туда P2O5 1/2 по объему и перегнать, затем с полученной жидкостью процедуру повторить. А если кислота такая же, но без фтора- с P2O5 вообще ждет фейл. Не стоит мучаться, только олеум/SO3(по проверенной методике), только хардкор! Больше времени потратите и разочарования огребёте, пытаясь провести "простые школьные" реакции...

[ Post made via Mobile Device ]

[-Mike-]

Перегонкой из разбавленной 100% не получить, при атмосферном давлении упретесь в 98,3%.

А если вакуумную перегонку использовать? Ну если только там нагреть до возможного предела...

[amik]

При изменении давления состав азеотропной точки H2SO4-H2O практически не меняется.

[-Mike-]

А если провести концентрирование серной кислоты при помощи электролиза? Наверное будет более эффективно, начиная около 98,3%?

[amik]

На второй странице темы высказывалось обоснованное предположение, что это не поможет

По-мойму, при электролизе концентрированной кислоты с инертными (?) электродами на катоде будет SO2, на аноде - кислород с озоном, а концентрация кислоты уменьшится.

[IB]

Хмм, наткнулся на такую реакцию:
3H2SO4 + P2O5 (избыток) --> 2H3PO4 +3SO3
При какой температуре такую реакцию нужно проводить? Очевидно выше 45С (т.кипения SO3), но насколько выше?
Насколько эффективен такой способ получения SO3?

Отвечу, поскольку занимался этим в одной из прошлых жизней.
Реакцию вполне можно провести, но выход очень маленький - проверено экспериментально. Мне как-то нужно было достаточно много чистого олеума, и я пытался его приготовить подобным методом. Оказалось, что это очень трудозатратно, и я достал олеум через одного уважаемого коллегу с форума. Но олеум оказался крайне грязным, поэтому его пришлось "чистить" через SO3 обычной сублимацией (вакуум водоструйного насоса, температура бани 60-120С, охлаждаемая тв./ж. ацетоном ловушка ). Вот как это выглядело:


Я это говорю к тому, что сублимация SO3 из грязного олеума протекала очень легко и гладко (я получал так сотни граммов), тогда как из смеси H2SO4/P2O5 очень тяжко (я, помню, еле вымучал грамм пятнадцать SO3 из хорошо "заряженной" литровой колбы нагревая реакционную смесь градусов до 160-180С, если мне не изменяет память). Второй метод тем более тяжкий, что для того, чтобы сделать из серной кислоты 100% (ну или опять олеум, как в моём случае), нужно весьма много серного ангидрида, очень приблизительно 20% по массе от 95% кислоты. Т.е. если нужно совсем мало, до 50-100 мл, то этим методом можно добиться успеха, но если больше - то это крайне трудоёмко.

[IB]

Да, и ещё - пробовал пиросульфатный процесс. Грел колбу с ~200-300 гр. K2S2O7 в пламени с воздушным поддувом на полную катушку так, что люди проходившие мимо говорили, что "шаманство" впечатляет. Плавень активно бурлил выделяя газ; в конце концов я даже вакуум подал, хотя риск плевка или имплозии колбы был существенным. В конце концов в ловушке собрал считанные граммы какой-то дряни, которую условно можно было назвать очень концентрированным олеумом (правда весьма грязным). При таком мощном нагреве, насколько я понимаю, SO3 неустойчив. А если греть слабее, то ничего не будет. Метод не советую. Если сильно усердствовать, можно устроить хороший такой несчастный случай.

[ivasi]

IB, в ссылке которую я привел выше, писана методика получения SO3 пиролизом бисульфата натрия при температуре выше 700°.
Причем, якобы, подтвержденная- с комментариями и фотографиями.
При этом из329 грNaHSO4, по утверждению авторов, выход готового SO3 составил 69.4 гр.

[IB]

О, "узнаю брата Колю". Когда я делал, пытался повторить подобную методику, которая была опубликована менее полно.

ivasi, я прочитал метОду до места

Код: Выделить всё

Расчеты, выход и крепость олеума.

Остаток в реакторе после пиролиза весил 67.2 гр. Расчетное количество остатка,
который должен образоваться вследствие пиролиза
2NaHSO4 -> Na2SO4 + SO3 + H2O
из 329 гр NaHSO4 составляет 69.4 гр. Таким образом, эффективность процесса отгонки
практически составляет 100% (эта величина может быть слегка завышена в результате
присутствия влаги в «безводной» соли). 

, т.е. почти всё. В этом месте я понял, что у автора сложности с арифметикой и дальнейшие численные выводы меня уже не интересовали. Важно следующее - по словам автора (кстати отношусь к труду весьма положительно, и, в общем, вполне верю написанному) путём пиролиза 329г NaHSO4 было получено 26.9 г SO3. Таким образом, выход весьма скромный.

Замечу разницу между тем что делал я и что делал автор:
- я разлагал K2S2O7, а автор Na2S2O7 (фактически после удаления воды и части серной кислоты при обезвоживании NaHSO4).
- автор использовал трубчатую печь, а я открытую горелку (что, увы, обеспечивало существенно более низкую температуру)

Итог: если у вас есть большая трубчатая печь, то небольшое количество SO3 получить можно (я, кстати, несколько грамм тоже получил, правда в виде олеума уже - вероятно в системе было немного водяных паров). Но поверьте, тогда уж проще и эффективней с P2O5 (пусть и гораздо дороже).

[BarsMonster]

В общем, вопрос исчерпан - похоже действительно правильное решение "склад", нашел где купить.

[anatoliy]

[quote="BarsMonster"]В общем, вопрос исчерпан - похоже действительно правильное решение "склад", нашел где купить.

Вот и прекрасно!

[shprotx]

Не нашел треда свежее, напишу сюда:
- K2S2O7 не дает SO3 при разложении, такой трюк прокатывает только с Na2S2O7
- кислоту можно осушить пиросульфатом. По канону из получившегося олеума достают серный ангидрид, но я думаю, что можно просто слить 10-20% олеум и перегнать его
- перегонка при атмосферном давлении в установке, практически идентичной установке на картинке, выявила мерзопакостную проблему: горизонтальный шлиф между насадкой вюрца и холодильником на температуре примерно 300°C начинает дымить. Именно дымить, а не течь.

0126-1.png

С тефлоном эффект ровно такой же, как и без него, при этом сам тефлон на такой температуре - целый-целёхонький, не горит, и даже почти не плавится. Естественно, никакие смазки на такой температуре не помогут.
Что делать?
Либо как сделал я

0128-1.png

либо я думаю, что поможет увеличение угла где-то так до 50-60 градусов.
Еще как вариант - навсегда замуровать насадку в холодильник на жидком стекле с кремнефтористым натрием и каким-нибудь наполнителем, вроде адезитовой или кварцевой муки.
К слову, максимальна концентрация, которую у меня получалось нагнать из серной кислоты средней концентрации обычной перегонкой (ну то есть сначала отгоняю воду, потом - серную кислоту) - это 90%. Видимо, негерметичность установки дает о себе знать, и, как я уже писал выше, чтобы получить 100% - нужен 10-20% олеум.

[Zabolot]

Для общего развития у меня вопрос - нельзя ли бросить в систему хлористого фосфора (V)? Он должен быстро разойтись по системе, в отличие от фосфорного ангидрида. Хлорсульфоновая кислота - основной продукт - сама воду разлагает. Потом продукт продуем сухим воздухом, и всё.

[chemist]

Для общего развития у меня вопрос - нельзя ли бросить в систему хлористого фосфора (V)? Он должен быстро разойтись по системе, в отличие от фосфорного ангидрида. Хлорсульфоновая кислота - основной продукт - сама воду разлагает. Потом продукт продуем сухим воздухом, и всё.

... и куча хлоридов с фосфатами в серной кислоте, хрен редьки не слаще

[chai]

Где-то слышал, что корпуса гораздо лучше травятся трифторметансульфоновой кислотой, прямо прм комнатной температуре. Да и купить её концентрированную не проблема. Главное, брать распаяную по ампулам, чтобы с хранением не мучаться.

[ Post made via Android ]