哨兵小说 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!
哨兵小说 >  帝国的黎明 >   早期的化学

为降低硫酸生产成本,一些制造厂家逐渐用黄铁矿或黄铜矿和其它含硫矿物代替硫黄。一些厂家在生产设备方面也在不断改进,例如采用喷水蒸气进入铅室,代替向铅室内壁喷洒水,另置燃烧硫黄或其它含硫矿物的炉子,而不是在铅室内燃烧。这样,使硫酸生产逐渐由间歇式转向连续式,使硫酸产量大增。到1878年,欧洲硫酸的年产量已达数百万吨。

一段时期里硫酸制造者们认为制造硫酸过程中燃烧硫黄时添加硝石的目的是产生氧气,以氧化二氧化硫为三氧化硫,因而不再向铅室供应空气。1806年法国德索梅(Desormes,CharlesBernard1777~1862)和克莱门(ClementNicolas1779~1841)翁婿两位化学家观察到,将二氧化硫与二氧化氮的混合气体通入铅室中形成白色晶体,将此白色晶体用水处理,形成硫酸并重新放出一氧化氮气体,因而确定二氧化硫在铅室中并非直接被氧气氧化,而是与氮的氧化物形成中间产物,形成硫酸的整个过程是一个循环过程。这引起不少化学家们的研究,经过多人多次研究确定,铅室中二氧化硫和一氧化氮、氧气以及水形成亚硝基硫酸(ONOSO2H),亚硝基硫酸再与水反应,形成硫酸并释放出氮的氧化物,可以用下列化学方程式表示:

2NO+O2→2NO2

2SO2+3NO2+H2O→2ONOSO2OH+NO

2ONOSO2OH+H2O→2H2SO4+NO+NO2

也就是说氧化氮实际上是氧气氧化SO2为SO3的催化剂。

于是在铅室法制硫酸中减少了昂贵的硝石用量,增加供应空气的量,使成本再次降低。到20世纪初,硝石基本上不再使用,而使用氨,因为氨在铂等催化剂存在下,能同空气中氧气作用,生成氮的氧化物。这个反应是:

4NH3+5O2→4NO+6H2O

由于氮的氧化物可以反复使用,于是出现如何回收这些氮的氧化物问题。法国著名化学家盖吕萨克(Gay-Lussac,JosephLouis1778~1850)在1827年提出在铅室后设置一塔,塔内充填焦炭,将铅室中释放的气体从塔底通入,上升后遇到从铅室中通入塔顶而下淋的硫酸,被溶解吸收。但是氮的氧化物却不能完全被吸收,因为一氧化氮不易溶解在硫酸中,也不起化学反应,而二氧化氮不易溶于浓硫酸,只溶于较稀的硫酸中。要使氮的氧化物再重新释放出来,使它们再回到铅室被利用,最初只是用水稀释这种吸收氮的氧化物的酸,这将使生成的硫酸被稀释,再浓缩是不经济的。因此盖吕萨克设计的塔迟迟未投入实际应用。这个塔后来被命名为盖吕萨克塔。

1859年,英国一位管道工人格洛弗(Glover,John1817~1902)提出在燃烧硫黄的炉子和铅室之间设置一塔,使高温二氧化硫气体向上流,遇到塔顶从盖吕萨克塔送来的含氮硫酸,使其中氮的氧化物受热释放出来,进入铅室。这样不仅充分回收了氮的氧化物,也使在盖吕萨克塔中被吸收的氮的氧化物又重新释放出来。这个塔后来被命名为格洛弗塔,很快用于实际生产中,一位普通的工人完善了一位著名化学家的设计,在硫酸制造中同享盛名。

此后硫酸制造者们又对铅室进行一系列改进。

铅室不再是立方形的了,因为立方形会形成角,物料在这些角落中可能停滞不动,气流的流动速度很慢,气相和微小雾滴的液相反复接触效率很差,于是逐渐改造成圆筒形或截头圆锥形,使外形变成了塔形。

铅室不再是空空的了,而是填满了瓷珠。这样可以加大反应物的接确面。

框架不再是木材了,而是钢铁,甚至铅板也被铁和钢代替,它们和铅一样可以耐硫酸腐蚀,再加上用耐酸砖或正长石砌成衬里,更加强了耐腐蚀性能。

这样铅室法变成了塔式法,不过硫酸制造的化学原理还是一样的。

接触法制造硫酸的化学原理却不同。接触法也就是触媒法或催化法,是从1831年开始。这一年英国英格兰西南部港口城市布里斯托尔(Bristol)的一位制醋商菲列普(Phillips,peregrine)向政府提交一份专利申请,项目是“节省硝石和矾铅室的成本”,内容是利用铂粉作催化剂,使二氧化硫直接被氧气氧化成三氧化硫,然后使三氧化硫溶于水形成硫酸。但是这种方法一时没有立即投入实际生产,因为铂粉很快受二氧化硫中夹带的杂质而失效。直到1875年,一位出生在德国和长期居住在英国的化学家麦塞尔(Messel,Rudolph1848—1920)提出首先净化二氧化硫和氧气,可以使铂粉在一定期限内保持有效,使二氧化硫和氧气在铂石棉催化下制成SO3,并以普通硫酸吸收而制成发烟硫酸。1881年英国硫酸制造商斯奎尔(SquiresW.S.)申请这一方法的专利,并建厂生产。麦塞尔参与了工作。

发现元素锗的德国化学家温克勒(Winkler,ClemensAlexander1838~1904)在1875年间也曾进行过SO2在铂存在下和氧气化合成SO3的实验。

但是铂的价值昂贵和易中毒,促使硫酸制造者们和化学家们寻找更便宜的催化剂。到本世纪20年代,出现了钒的氧化物、氧化铁等催化剂。现代接触法硫酸制造中几乎都使用钒催化剂了。

喜欢帝国的黎明请大家收藏:(www.shaobingxs.com)帝国的黎明哨兵小说更新速度全网最快。

哨兵小说推荐阅读: 大明神级木匠皇帝抗战之杀敌就爆装韩四当官三国视频君:开局盘点十大猛将!谍海王牌红色莫斯科隋末之大夏龙雀抗日之浩然正气抗日之打鬼子我一枪一个三国大文圣抗日之全能兵王我在大唐开药铺大明莽夫长歌当宋从继承一家兵器铺开始重生之极品皇帝三国突起我真是大昏君亮剑签到三年,成为无敌战神我的公主我的妻抗日之土匪军人大流寇三国:开局做了曹操儿子我是史上第一败家子最后的三国2:兴魏特种兵之血色獠牙汉末孤峰隋末之万钧之势我的大明新帝国振夫纲我的师长冯天魁大宋将门大汉:开局教淮南王做豆腐阳光大宋纵横诸朝,吐槽皇帝竟然这个样我在亮剑当兵王唐朝小白领帝国从零开始北宋闲王我到大唐做能婿大明开荒团承包大明单兵为王签到大唐不要慌,开局就和李二刚我自寻我道庶族无名重生之战神吕布三国之我是皇太子大唐:我被长乐公主曝光了公主我真不是太监
哨兵小说搜藏榜: 庆余年混在隋末当王爷赘婿大宋之极品纨绔大虞奇侠传重生之烽火一生明末之席卷天下晋砺崇祯盛世斗战三国抗日之兵王纵横唐朝好太子苏联英雄人类群星辉煌时大魏影帝大宋权相贞观从拯救老爹开始阿兹特克的永生者贞观三百年国之大贼天宋武功隋唐之铁血风云扫明人在秦时,开局神农转世理科学霸的三国大秦第一厂公韩刺重生之我是朱瞻壑武布中华父皇:儿臣真不能当太子明末之我崇祯无为而治回到古代做皇帝明末重生之门鹰扬拜占庭从卫所到帝国南明十六年首辅沈栗穿越不断网明越坡之蛟龙入海震惊!长孙无垢给我生了双胞胎我是秦二世长安风无敌特警横扫三国极品侯爷三国辅佐玄德宋成祖大明:天子镇国门边唐大秦皇子:打造重铠军团回宫勤王江南豪侠传
哨兵小说最新小说: 大宋西门笔记我就是要做皇帝曹魏奋斗在新明朝红楼:曹操转生,开局杀贾珍唯我独尊之二止干戈重生农门骄李想的北宋抗日之兵王纵横大唐全才边戎江山如此多骄远征军之溃兵兄弟回到晚清的特种狙击手抗日之横扫天下三国之天下霸业超级大独裁者大周权相血帅铁血骠骑大宋极品国师极品皇帝横扫三国的东方铁骑猎日神刀奉天承运纵横三国之我是张辽宋起波斯湾盗宋明末资本家吕氏皇朝抗日之精英特战队开国功贼杀手特种兵国之大贼我是秦二世回到大宋的全能天才超级系统在初唐巨浪三国戮魔汉末皇叔妻乃大元帅特种兵争霸在明清明统天下明贼特种兵王大汉骑军大唐正衰公乌合之众重生之王爷的奋斗大宋首席御医