可以一试
(本文其实是理论研究加失败的实验展示。。本文为LZ首篇理论文,如有数据错误或概念偏差请网友指正。)
硫酸是三大强酸之一,应用广泛。在LZ所在地并没有化学品的严格管控,于是LZ开始了制备该种和谐品的制备……
一、理论部分
因受上世纪硫酸制法和论坛网友的“分解硫酸亚铁制备硫酸”启发,我思考得出了一个成本较低且可行的方法:分解硫酸铁法制备硫酸。这种方法相比电解法和过氧化氢法有较多优势,下面是该种方法的理论基础:
基本原理:Fe2(SO4)3=480℃=Fe2O3+3SO3↑
SO3+H2O==H2SO4
理论产量:每1mol Fe2(SO4)3理论上可生产3mol H2SO4(主产物) 和 1mol Fe2O3(副产物)
即400g硫酸铁对应294g硫酸和160g氧化铁
产得硫酸浓度:由于市售的硫酸铁的分子中可能带有3-9个数量不等的结晶水,不计空气中水蒸气的情况下理论上硫酸浓度可达73.1%~100%
综合上述数据,该种方法在产量和产品质量方面具有优势。
二、大致实验思路
先在480℃以下低热硫酸铁使其脱去部分结晶水(具体温度没有准确数据,这一操作只是为提升硫酸浓度),考虑到三氧化硫通水的危险性(反应剧烈+大量放热),不能采用分解硫酸铁并直接将三氧化硫蒸气通入水中反应的方法。由于市售硫酸铁本身带有结晶水, 以及空气中有水蒸气存在,可将硫酸铁在蒸馏烧瓶或试管中加热并接入冷凝管冷凝,使生成的三氧化硫和水反应生成硫酸冷凝流下,根据实际情况可以外加废气处理装置和冷水浴或冰盐浴装置。
三、失败的实验展示和经验教训总结
实验失败的主要原因是:
我可能买了假的硫酸铁
有图有真相:
现在市售的硫酸铁很多都是聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m (n<2, m=f(n)),我就被它坑了。。。
酒精喷灯加热(不规范操作:烧瓶没垫石棉网,烧瓶质量真好),喷灯都烧成氧化铜了都没分解。。
教训:买试剂前看清楚,不要贪便宜
实验只能下次再做咯,希望这种方法能够为网友们应对和谐提供帮助。
(未完待续)
(文章如有不正之处请指出)三氧化硫通水危险!还有硫酸铜的结晶水通常为5个,不好控制,而且一个硫酸铜分子只有出来一个三氧化硫分子,导致硫酸较稀。(当然,可以蒸馏)
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