鉛室法
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現在、硫酸の工業的製法は「接触法」と呼ばれるもので、 二酸化硫黄を酸化して三酸化硫黄にする際、触媒として酸化バナジウムを使います。 それ以前は「鉛室法」と呼ばれる方法で、窒素酸化物を触媒として使っていました。 窒素は15族元素で、バナジウムは5族元素です。 何やら関係ありそうですね〜。 学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。 「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。 自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。 カッコ内は、文部科学省の学習指導要領に従った、目安となる履修学年です。 【硫酸工場】・・・工業レベルの硫酸製造は、二酸化硫黄から造ります。 (※)錬金術時代の硫酸製造は、緑ばんの乾留でした。→ こちら (01)コルネリウス・ドレベル・・・1620年に世界初の潜水艇を作ったオランダの発明家です。 (02)艇内の酸素・・・硝酸カリウムを加熱することで、酸素を得ていました。 (03)艇内の二酸化炭素・・・生成した酸化カリウムが二酸化炭素を吸収しました。 (04)ヨハン・グラウバー・・・硝酸製造に必要な硫酸を、工業レベルで製造したドイツの化学者です。 (05)二酸化硫黄(高2)・・・酸素と反応させると、三酸化硫黄になります。 (06)酸素・・・必要な酸素を、硝酸カリウムを熱分解することで得ていました。 (07)三酸化硫黄(高2)・・・水と反応させると、硫酸になります。 【窒素酸化物】・・・硫酸を製造するときの触媒として利用します。 (08)窒素酸化物・・・予め、硝石と硫酸を反応させて、窒素酸化物を充満させておきます。 (09)最初の硫酸・・・この硫酸は、緑ばんの乾留で得れば良いでしょう。 (10)一酸化窒素(高2)・・・酸素と反応させると、二酸化窒素になります。 (11)二酸化窒素(高2)・・・水と反応させると、亜硝酸と硝酸になります。 (12)亜硝酸(高2)・・・二酸化硫黄と反応させると、硫酸と一酸化窒素になります。 (13)硝酸(高2)・・・二酸化硫黄と反応させると、硫酸水素ニトロシルになります。 (14)硫酸水素ニトロシル・・・亜硝酸や水と反応して、硫酸と一酸化窒素と二酸化窒素になります。 (15)収支・・・ 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4 。 「酸と塩基」に戻る |
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