硫酸铁分解法制备硫酸(未完结)
Stewart2018/07/31化学 IP:浙江

  (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:

QQ图片20180731151325.jpg

 这是摘自网上的正品硫酸铁图片:

        1533023047198.jpg

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。。。

QQ图片20180731152839.jpg

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)


来自:数理化 / 化学
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~~空空如也
Stewart 作者
6年4个月前 IP:浙江
848766
引用冥火发表于2楼的内容
楼主试试加热硫酸铜

可以一试😄

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Stewart作者
6年4个月前 IP:浙江
848768

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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Stewart作者
6年4个月前 IP:浙江
848794
引用浪里黑条发表于6楼的内容
硫酸铜加热的时候,水会先全部跑掉,然后三氧化硫才跑出来。

密闭环境下先出水还是先出SO3其实差不多。

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Stewart作者
6年4个月前 IP:浙江
848817

IMG_4176.png

 

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Stewart作者
6年4个月前 IP:浙江
848863

我选硫酸铁的一大原因就是产量高

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Stewart作者
6年4个月前 IP:浙江
848974

我试试,正好有存货。

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