한국   대만   중국   일본 
黃酸 - 위키百科, 우리 모두의 百科事典 本文으로 移動

黃酸

위키百科, 우리 모두의 百科事典.

黃酸
空間 채움 模型
공-막대 模型 길이 = 142.2 pm,
S-O 結合 길이 = 157.4 pm,
O-H 結合 길이 = 97 pm
이름
IUPAC 이름
Sulfuric acid
別稱
Oil of vitriol
Hydrogen sulfate
識別子
3D 모델 ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.028.763
EC 番號
  • 231-639-5
E 番號 E513 (酸度 調節劑, ...)
2122
KEGG
RTECS 番號
  • WS5600000
UNII
UN 番號 1830
  • InChI=1S/H2O4S/c1-5(2,3)4/h(H2,1,2,3,4)   예
    Key: QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N   예
  • InChI=1/H2O4S/c1-5(2,3)4/h(H2,1,2,3,4)
    Key: QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYAC
  • OS(=O)(=O)O
性質
H
2
SO
4
몰 質量 98.079 g/mol
겉보기 Clear, colorless liquid
냄새 無臭
密度 1.8302 g/cm 3 , 液體 [1]
녹는點 10.31 [1]  °C (50.56 °F; 283.46 K)
끓는點 337 [1]  °C (639 °F; 610 K) 300 °C 以上일 때 (572 °F; 573 K), 천천히 SO 3 + H 2 O로 變함.
miscible, exothermic
蒸氣 壓力 0.001 mmHg (20 °C) [2]
酸性度 (p K a ) -2.8±0.5 [3] , 1.99
짝鹽基 黃酸
點도 26.7 cP (20 °C)
熱化學
157 J·mol ?1 ·K ?1 [4]
標準 生成 엔탈피 f H ? 298 )
?814 kJ·mol ?1 [4]
危險
物質 安全 保健 資料 External MSDS
GHS 그림文字 GHS05: Corrosive
信號어 危險
H314
P260 , P264 , P280 , P301+330+331 , P303+361+353 , P363 , P304+340 , P305+351+338 , P310 , P321 , P405 , P501
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
引火點 Non-flammable
15 mg/m 3 (IDLH), 1 mg/m 3 (TWA), 2 mg/m 3 (STEL)
半修 致死量 또는 半修 致死濃度 (LD, LC):
LD 50 ( median dose )
2140 mg/kg (rat, oral) [5]
50 mg/m 3 (guinea pig, 8 hr)
510 mg/m 3 (rat, 2 hr)
320 mg/m 3 (mouse, 2 hr)
18 mg/m 3 (guinea pig) [5]
87 mg/m 3 (guinea pig, 2.75 hr) [5]
NIOSH (美國 健康 露出 限界):
PEL (許容)
TWA 1 mg/m 3 [2]
REL (勸奬)
TWA 1 mg/m 3 [2]
IDLH (直接的 危險)
15 mg/m 3 [2]
關聯 化合物
關聯 江山
셀렌산
鹽酸
窒酸
크로뮴山
關聯 化合物
亞黃酸
過酸化日荒山
三酸化 黃
發煙黃酸
달리 明示된 境遇를 除外하면, 標準狀態 (25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 物質의 情報가 提供됨.
아니오아니오   確認  ( 關聯 情報   예아니오아니오  ?)

黃酸 (黃酸, H 2 S O 4 )은 强酸性 의 液體 化合物이다. 中國과 日本에서는 硫黃 (硫黃)의 山이라 하여 遺産(硫酸)이라고 하며, 北韓에서도 硫酸이라고 한다. 大韓民國에서도 遺産이라는 말을 쓰기는 하지만 젖酸 을 뜻하는 遺産(乳酸, 락트산)과 混同할 수 있으므로 普通 黃酸이라고 부른다. 을 除外하고 가장 많이 製造되며, 肥料 製造, 鑛石處理, 廢水處理, 石油精製 等 매우 多樣한 分野에 利用된다. 2001年을 基準으로 全世界 黃酸 生産量은 1億 6500萬 톤에 達한다. 江山이므로 深刻한 化學的 火傷을 일으킨다.

性質과 用度 [ 編輯 ]

水分을 吸收하면 黃酸銀 검게 變하는 境遇가 많다.

若干의 粘性을 띤 酸性 液體이다. 물에 녹으면 發熱하지만, 意外로 얼음과 混在하면 旱祭(寒劑)로 使用되기도 한다. 鹽酸 과는 달리 非揮發性이기 때문에 濃度가 낮은 荒山이라도 黃酸에 含有된 水分이 蒸發하면 濃縮될 危險이 있다.

黃酸의 性質은 濃度 濕度 에 따라 크게 달라진다. 一般的으로 濃度가 約 90% 未滿으로 낮은 黃酸을 稀黃酸 또는 묽은 黃酸 이라고 한다. 묽은 黃酸銀 强酸性이다. 濃度가 約 90% 以上으로 높은 黃酸을 濃黃酸 또는 津한 黃酸 이라고 한다. 津한 黃酸銀 山으로서의 性質이 弱한 代身 吸濕性 이 强하기 때문에 有機物 에 對한 매우 剛한 脫水 作用 을 하며, 葡萄糖 과 接觸할 境遇 水素 酸素 를 물 分子의 形態로 빨아 들인 뒤 炭素 成分만 남긴다. 黃酸이 皮膚 에 닿으면 火傷을 입는 理由는 바로 이 脫水 作用과 發熱 反應 때문이다. 黃酸銀 主로 工業用品, 醫藥品 , 肥料 , 爆藥 等의 製造와 電池 電解液 으로 使用된다. 津한 黃酸과 津한 窒酸 을 混合한 混酸 과 有機物이 反應하여 니트로화 反應 을 일으키며, 代表的인 例로 톨루엔 과 魂産을 反應시켜 트라이나이트로툴루엔(TNT) 을 얻는 方法이 있다.

津한 黃酸을 加熱한 것을 熱濃黃酸 이라고 한다. 290°C以上에서 津한 黃酸銀 물과 三酸化 黃 으로 分解되는데, 分解된 三酸化 黃은 强한 산화력을 가지고 있다. 이 때문에 熱濃黃酸은 强한 酸化劑 로서 使用되고, 이온化 傾向 이 작은 九里 過度 反應을 한다. 또, 炭素 와 같은 非金屬과도 反應하여 술폰산 을 만든다.(단, 發煙黃酸 을 使用한 方法이 一般的이다.)

鹽基 와 反應하면 安定된 鹽(鹽)을 만든다. 特히 암모니아 와의 念은 황산암모늄 이라고 불리며, 安定되어 있고 吸濕性度 적으며 물에 잘 녹으므로 암모니아 肥料로서 優秀하다. 황산암모늄의 製造에는 多量의 黃酸이 쓰이고 있는데, 肥料의 作用을 하는 데는 黃酸 그 自體는 아무 所用이 없고 암모니아 이온을 붙잡아 두는 役割만 한다. 黃酸銀 工業的으로 製造되고 있는 山 中에서 값이 가장 싼 것으로, 이와 같이 山이 必要할 때에 자주 使用된다. 津한 黃酸銀 대단히 산화력이 强하므로 取扱하는 데에 細心한 注意가 必要하다. 또 水分을 吸收하는 作用이 强하므로 이러한 性質을 利用해서 다른 山을 製造한다든지 石油·석탄가스 等의 精製 그리고 乾燥劑 및 脫水劑 等에 使用된다. 묽은 黃酸銀 大部分 完全히 電離되어 있으므로 傳導性이 있으며, 납蓄電池의 電解液으로서 比重 1.2∼1.3 程度의 黃酸溶液(35%)李 쓰이고 있다.

製造 [ 編輯 ]

黃酸을 工業的으로 製造할 때의 주된 原料는 이나 黃化 鐵鑛 等을 태워서 생기는 二酸化 黃 (SO 2 )이다. 이것을 酸化시켜 三酸化 黃 (SO 3 )으로 만든 다음, 물에 溶解시키면 黃酸(H 2 SO 4 )이 된다. 二酸化 黃을 酸化시키는 方法으로는 鉛室法과 接觸法이 있다.

歷史 [ 編輯 ]

黃酸의 硏究는 古代 로 거슬러 올라간다. 수메르 사람들은 그들이 物質의 빛깔에 따라 分類하여 놓은 비트리올(黃酸을 뜻함)의 目錄을 가지고 있었다. 이 비트리올의 起源과 特性에 對한 最初의 論議 가운데 一部는 그리스 物理學者 디오스코리데스 (祈願後 1世紀)와 로마의 自然主義者 臺 플리니우스 (祈願後 23~79年)의 作品에서 볼 수 있다. 갈레노스 또한 이 物質의 醫學的인 利用을 論하였다. 非토리올 物質의 鍊金術的 利用은 罷駑폴리스의 조시모스 의 헬레니즘에 關한 鍊金術 作品에서 그 記錄을 통해 볼 수 있다. [6]

18世紀 英國에서는 鑛産業과 金屬 工業이 急速히 發展하면서, 黃酸의 需要가 增大하였다. 그 때까지 黃酸銀 主로 鐘 模樣으로 된 琉璃製의 團地로 黃을 태워 그 演技를 물에 흡수시켜 만들었으나, 1737年 英國의 醫師 兼 化學者인 워드가 이 方法을 擴大시켜, 容量이 큰 團地를 많이 써서 大量으로 黃酸을 만들어 팔았다. 이 때문에 黃酸 價格은 20分의 1로 내렸으나, 늘어나는 需要를 미처 따르지 못하였다. 이리하여 黃酸銀 手工業 規模에서 工業的 規模로 바뀌는 轉機가 되었다. 그것은 鉛室法(鉛室法)의 出現이었다. 버밍엄의 化學者 존 로벅 은 反應에 쓸 그릇으로서 깨지기 쉽고 값이 비싼 有利 代身에 값이 싸고 어떠한 크기로도 만들 수 있는 容器를 使用할 것을 着眼하였다. 1749年 로벅에 依하여 에든버러 近方의 프레스톤 판즈에서 鉛室法에 依한 黃酸 工場이 稼動되기 始作하였다. 마침 이 무렵 英國 産業革命의 推進力이 되었던 織物工業의 生産量은 暴發的으로 增加하기 始作하였으며, 피륙이 染色되어 市場에 나가기까지는 漂白 工程을 거쳐야 하였는데, 當時의 漂白은 傳統的인 千日 漂白이어서 牧會(木灰)인 알칼리액과 酸敗牛乳(酸貝牛乳)의 산성액에 번갈아 담갔다가 햇볕에 바래는 方式이었다. 넓은 漂白腸이 必要한 데다, 1個月에서 數個月이 걸리는 이 工程은 織物 工場의 隘路가 되었다. 게다가 酸敗牛乳는 需要에 따를 수가 없어 값의 上昇이 甚하였다. 이 무렵(1754年) 에든버러 大學의 홈은 酸敗牛乳 代身 묽은 黃酸을 쓰는 方法을 紹介하였다. 黃酸銀 값이 싼 데다 品質이 恒常 一定하였다. 이 方法은 곧 普及되었고, 表白에 産을 쓰는 工程은 며칠에서 半나절로 短縮되었다.

黃酸工業의 初期에 發達한 鉛室法은 窒酸式으로서 酸化窒素를 利用하고 있다. 이 方法은 鉛版으로 壁面을 만든 가로 세로가 50×10m, 높이 10m 되는 巨大한 鳶실을 反應실로 使用하고 있었다. 이와 같은 巨大한 裝置는 많은 場所를 차지하며, 材料인 납이 비싸기 때문에 現在에는 原理的으로 同一한 窒酸式이며 塔을 使用한 改良方式으로 바꾸어었다. 窒酸式이라고 부르는 것은 原料의 하나로서 窒酸을 加하기 때문이며(때로는 암모니아를 使用), 이것이 酸化되어서 二酸化窒素(NO 2 )로 된다. 二酸化窒素는 二酸化黃에 酸素를 주고 一酸化窒素(Ⅱ) (NO)로 되며, 이것은 또 酸素가스에 依해 酸化되어 二酸化窒素로 되돌아간다. 이와 같이 二酸化黃가스를 酸化시키는 데 直接 酸素가스를 使用하지 않고 일부러 酸化窒素를 利用하는 理由는 酸素가스를 갖고 直接 酸化시키는 일은 普通 反應 速度가 느려서 매우 어렵기 때문이다.

그러나 觸媒를 使用하면 일어나기 어려운 反應도 어느 程度 빨리 할 수 있다. 이를 使用한 것이 接觸式 製造法이다. 觸媒에는 오산화바나듐이 使用된다. 白金이나 酸化鐵 等으로도 觸媒作用을 나타낼 수 있지만 오산화바나듐이 쓰이게 된 것은 價格·壽命, 그리고 쓰기 便하다는 點 等의 綜合的인 見地에서 이루어진 것이다. 接觸式에서는 觸媒의 壽命을 維持하기 위해서 二酸化黃을 注意깊게 精製해야 하기 때문에 黃酸의 製造費가 多少 비싸지만 純度度 높고 또 濃度가 높은 黃酸을 만들 수가 있으므로 이러한 接觸式에 依한 生産이 차츰 增加하고 있다.

같이 보기 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]

  1. Haynes, William M. (2014). 《CRC Handbook of Chemistry and Physics》 (英語) 95板. CRC Press. 4?92쪽. ISBN   9781482208689 . 2018年 11月 18日에 確認함 .  
  2. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0577” . 美國 國立 職業安全衛生硏究所 (NIOSH).  
  3. Guthrie, J. Peter (1978), 《Hydrolysis of esters of oxy acids: pKa values for strong acids; Brflnsted relationship for attack of water at methyl; free energies of hydrolysis of esters of oxy acids; and a linear relationship between free energy of hydrolysis and pKa holding over a range of 20 pK units》 (英語), E. Can. J. Chem, doi : 10.1139/v78-385  
  4. Zumdahl, Steven S. (2009). 《Chemical Principles 6th Ed.》. Houghton Mifflin Company. A23쪽. ISBN   978-0-618-94690-7 .  
  5. “Sulfuric acid” . 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).  
  6. VLADIMOR KARPENKO; JOHN A. NORRIS (2001年 12月 20日). “VITRIOL IN THE HISTORY OF CHEMISTRY” (PDF) . Chemicke listy (英語) 96 (997-1005).  

外部 링크 [ 編輯 ]