تولید اسید سولفوریک

خلاصه

اسید سولفوریک یکی از مهم ترین ترکیبات شیمیایی می باشد که از لحاظ اقتصادی برای کشور ها بسیار حائز اهمیت می باشد. به گونه ای که شاخص تولید اسید سولفوریک به یکی از معیارهای مهم رشد اقتصادی کشورها تبدیل گردیده است.  این ترکیب با دارا بودن کاربردهای متنوع و گوناگون سهم به سزایی را از بازارهای معاملاتی جهان به خود اختصاص داده است. و این مساله خود به تنهایی در روند تولید اسید سولفوریک بسیار مهم و ضروری می باشد.

از این رو این شرکت با توجه به نیازهای روز افزون و رو به افزایش صنایع گوناگون و تولیدکنندگان به خرید اسید سولفوریک. بر خود واجب دانسته است تا اسید سولفوریک را با گریدهای مختلف و با بهترین کیفیت و بالاترین خلوص با قابلیت ارسال به اقصی نقاط کشور در اختیار مشتریان عزیز قرار دهد.

برای خرید اسید سولفوریک تماس بگیرید .

اطلاعات تماس

شماره های تماس :

  • شرکت                         ۰۴۱۳۲۹۰۷۰۰۱
  • آقای مرتضی بخشایشی  ۰۹۱۴۱۰۳۲۲۹۲
  • آقای رضا بخشایشی       ۰۹۱۴۱۰۳۲۳۲۹
  • آقای امید بخشایشی      ۰۹۱۴۵۸۴۵۵۲۹

آدرس انبار ها :

  • انبار تبریز : جاده مایان – شهرک صنعتی مایان – فلکه دوم
  • انبار تهران : جاده قدیم قم – شور آباد

مقدمه

طیف اسید سولفوریک رامان که به‌تازگی ثبت ‌شده است تغییرات جریانی از حساسیت بسیار بالا را فراهم می‌کند. ازاین ‌رو روند نسبت سیگنال به سر و صدا در یک دامنه غلظت گسترده ۱۷ مولاری می ‌باشد. محققین طیف ‌ها را به حالت ‌های زیر تفسیر می‌کنند. ۱- ارائه هیچ مدرکی برای یونیزاسیون ناقص اسید سولفوریک در غلظت کم ۲- منعکس‌ کننده تنها یک رویداد زیر ۵ مولار ۳- نشان ‌دهنده یک ارتباط یونی تدریجی در ۵ تا ۱۲/۵  مولار ۴- نمایشگاه تغییرات ساختاری بیشتر سولفات در غلظت بالای ۱۲/۵ مولار  ی باشد.

این نتیجه‌گیری با همبستگی طیف رامان با خواص فیزیکی و شیمیایی شناخته ‌شده اسید سولفوریک و تشابه ساختاری بین پارا سولفات‌ های پیشنهادی و ترکیبات و آنیون ‌های مرتبط تایید می‌گردد. تجزیه و تحلیل موضوعی رامان با رفتار الکترولیت اسید سولفوریک مغایرت دارد. این تناقض باید در تولید اسید سولفوریک برطرف شود و سپس از طریق تجزیه ‌و تحلیل جایگزین داده ‌های طیفی رامان برطرف گردد.

هدف کلی از تفسیر داده های جدید در روند تولید اسید سولفوریک

تجزیه و تحلیل یانگ و بلاتز ۸ و داده‌ های جدیدتر و تفسیر آن ‌ها مستلزم بررسی دقیق می ‌باشد. علاوه‌ بر این کیفیت داده‌ های تولید اسید سولفوریک رامان قدیمی زیر سوال می ‌باشد. و داده‌های جدیدتر براساس کیفیت طیفی بسیار بهتر به روشی تولید نشده ‌است.که اجازه مقایسه مستقیم با داده‌ های قدیمی را بدهد.

در این مطالعه طیف ‌های پراکندگی رامان اسید سولفوریک دو بار ثبت‌ شده است. این کار به روشی سیستماتیک و مقایسه ای و در محدوده غلظت کاملاً گسترده انجام شد. با توجه به ساختارهای پیشنهادی تازه اسید سولفوریک و یون ‌های آن در آب اکنون برخی خصوصیات ناهنجار اسید سولفوریک را بررسی می‌کنیم. و موازات بین الگوی پراکندگی رامان و تغییر عجیب نقطه انجماد و هدایت الکتریکی اسید سولفوریک را آشکار می ‌نماییم.

تابعی از تمرکز چنین تشابهاتی تاکنون  مورد توجه و بررسی قرار نگرفته ‌است. محققین هم چنین به یک‌ روند موازی بین نوارهای پراکندگی رامان و حجم ملایم آشکار اسید سولفوریک در غلظت ‌های متفاوت اشاره می ‌نمایند. و سرانجام برخی تشابهات ساختاری بین اکسیدهای گوگرد پنتا کوردینیت پیشنهاد شده و ساختارهای شناخته ‌شده یون‌ های مرتبط را برجسته می‌ کنند.

بررسی طیف ها و روند غلظت مربوط به تولید اسید سولفوریک

طیف ‌های اسید سولفوریک که توسط آب غیر یونیزه به سطوح مختلف رقیق می‌ شوند. در دمای ۲۹۸ درجه کلوین ثبت شدند. غلظت دقیق اسید اولیه توسط تیتراسیون با سود پرک ۱۶/۸ مولار به ‌عنوان میانگین در آزمایش متوالی تعیین شد.  شیفت‌های خالص رامان با کم کردن طیف‌های موازی آب یونیزه خالص در همان نوع ویال پیرکس از شیفت ‌های اندازه‌ گیری شده‌ نمونه ‌های تولید اسید سولفوریک به دست آمد.

نمونه ‌هایی از غلظت‌های مختلف اسید سولفوریک از ۰/۰۰۵ تا ۱۶/۸ مولار در شرایط تجربی یکسان در محدوده طیفی ۳۵۰ تا ۱۹۰۰ معکوس سانتی ‌متر اندازه‌ گیری شدند. دو نمونه کمترین غلظت از ۰/۰۰۵ تا ۰/۰۲۵ مولار کیفیت طیفی ضعیف و نسبت سیگنال به نویز بسیار کم را نشان می‌ دهد. و بنابراین آن ‌ها در تجزیه‌ و تحلیل بعدی بکار برده نمی ‌شوند.

داده ‌های جمع ‌آوری‌ شده توسط برنامه‌ نرم ‌افزاری به برنامه MS-EXCEL انتقال و پردازش شد. و همچنین مورد تجزیه‌ و تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعه ‌های فعلی رامان ابتدا در شکل‌ های زیر به‌ عنوان باندهای پراکندگی خالص و نرمال ارائه شده ‌است. که به ‌عنوان جذب نسبی در مقابل تعداد موج آورده شده ‌است.

شکل یک تولید اسید سولفوریک

شکل یک تولید اسید سولفوریک

شکل دو تولید اسید سولفوریک

شکل دو تولید اسید سولفوریک

آنالیز باندها و نوارهای مربوط به تولید اسید سولفوریک

بدون جزئیات خاص دو یافته مهم به ‌وضوح برجسته شده ‌اند با این‌حال رانش رو به بالای این باند نشان می ‌دهد. که این گروه‌ ها نوارهای شناخته ‌شده B 890 و B 910 را ترکیب می‌کنند. تقریباً همان ترکیب طیفی باند های ۹۰۰ و ۹۸۰ و ۱۰۵۵ حداقل از یک تا پنج مولار در رمان تولید اسید سولفوریک حفظ می ‌شود. و طیف‌های نرمال شده در این شکل بسیار شبیه یکدیگر هستند. مشخص نیست که آیا باند نهصد واقعا  در زیر ۱۵ مولار تشخیص داده شده ‌است یا نه.

باندهای نهصد و نهصد و هشتاد زیر نه مولار عملاً قابل ‌شناسایی نبودند. که به ‌راحتی می‌توان علت کمبود حساسیت منبع تحریک قوس جیوه آن‌ ها در رامان و معنی ضعیف تشخیص استفاده ‌شده.  در اندازه‌گیری‌های قدیمی رامان دانست.  منابع تحریک لیزر از طیف نگاران مدرن رامان بسیار شدیدتر می‌باشند.  بنابر این نتیجه آن حساسیت طیفی بسیار زیاد بالا می‌باشد.

علاوه ‌بر این تشخیص پرتو پراکنده بسیار کارآمدتر از روش‌ های فوتو الکتریک و صفحه‌ های عکاسی است. که در گذشته مورد استفاده قرار می‌گرفتند شکل ‌های زیر تغییرات فرکانسی باند طیفی عمده تولید اسید سولفوریک را در محدوده صد و پنجاه تا سیصد و پنجاه معکوس سانتی ‌متر ارائه می ‌دهند.

شکل سه تولید اسید سولفوریک

شکل سه تولید اسید سولفوریک

شکل چهار تولید اسید سولفوریک

شکل چهار تولید اسید سولفوریک

شکل پنج تولید اسید سولفوریک

شکل پنج تولید اسید سولفوریک

تشریح روند وضوح طیفی و روند سیستماتیک مربوط به تغییر فرکانس در غلظت های بالای تولید اسید سولفوریک

ازآنجا که وضوح طیفی ساز چهار تا شش معکوس سانتی ‌متر می ‌باشد. نمی‌توان تغییر فرکانس باند را که کمتر از حدود شش معکوس سانتی ‌متر می ‌باشد معنی‌دار و مفهومی دانست. همچنین ازآنجاکه باندها پیچیده به ‌نظر می ‌رسند تغییر مکان فرکانس ‌ها در غلظت بالای تولید اسید سولفوریک وجود دارد. و با این‌حال شواهد روشنی برای روند سیستماتیک و تدریجی تغییر فرکانس در غلظت بالا وجود دارد.

باندهای نهصد و نهصد و هشتاد تغییر و جابجایی آبی را تجربه می‌کنند. درحالی‌که باندهای فرکانس پایین چهارصد و بیست و پانصد و نود دچار تغییر قرمز می ‌شوند. که این نشان ‌دهنده ماهیت طیفی متفاوتی بین باندهای فرکانس بالا و فرکانس پایین است. باند ۱۰۵۵ منحصر به ‌فرد می‌ باشد که در ابتدا به پایین فرکانس پایین منتقل می ‌شود. و حداقل فرکانس را عبور می‌دهد و به سمت مقدار فرکانس اولیه خود برمی‌گردد.

این ‌مورد همان گونه که در ذیل در مورد آن توضیح بیشتری داده شده ‌است نشان می‌دهد. که باند هزار و پنجاه و پنج ترکیبی از ارتعاشات کششی سه بخش مختلف مولکولی و یونی را تشکیل می ‌دهد. این نوع ارتعاشات از همان نوع می باشند و فرکانس دقیق آن ‌ها تا حدی متفاوت از یکدیگر هستند. شکل ‌های زیر به‌عنوان ترکیب شدت پیک تقریبی در برابر غلظت تولید اسید سولفوریک فقط با در نظر گرفتن نوارهای ۹۰۰ و  ۹۸۰ و ۱۰۵۵ می ‌باشند.

شکل شش تولید اسید سولفوریک

شکل شش تولید اسید سولفوریک

شکل هفت تولید اسید سولفوریک

شکل هفت تولید اسید سولفوریک

آنالیز روند شدت خالص نسبی و ارتباط آن با غلظت

مناطقی شدت خالص نسبی تجمعی شیفت ‌های مربوطه می ‌باشد. و در امتداد هرخط عمودی طول یک منطقه شدت نسبی آن است. در فرایند تولید و ارائه این اطلاعات نتایج آزمایشی رسم شده با استفاده از درون ‌یابی برای هر غلظت تولید اسید سولفوریک یک عدد صحیح در محدوده ی۱ تا ۱۷ مولار استخراج شد. همانگونه که از شکل‌های فوق انتظار می ‌رود شدت هر سه باند به‌ صورت خطی تا غلظت ۵ مولار افزایش می ‌یابد.

سپس شدت باند ۹۸۰ از مقدار حداکثر عبور می‌کند و در غلظت بالاتر یکنواخت کاهش می ‌یابد. و در ۱۳ مولار صفر می ‌شود شدت باند ۱۰۵۵ کنت نیز از یک مقدار حداکثری عبور می‌کند. اما این حداکثر در غلظت بالاتر ۱۲/۵ مولار رخ می ‌دهد. و با ناپدید شدن باند ۹۸۰ هم‌ زمان می ‌شود برخلاف شدت باندهای ۹۸۰ و ۱۰۵۵ باند ۹۰۰ با غلظت اسید بدون عبور از حداکثر  مقدار تولید اسید سولفوریک به ‌طور پیوسته افزایش می ‌یابد.

و این افزایش از ۱۲ مولار بیشتر می ‌شود سه منطقه غاظت در شکل زیر و دو مرز بین مناطق در حداکثر باند رخ می ‌دهد اولی در حداکثر باند ۹۸۰ بوده و دومی در حداکثر باند ۱۰۵۵٫

شکل هشت تولید اسید سولفوریک

شکل هشت تولید اسید سولفوریک

بررسی تاثیر خصوصیات فیزیکی ناهنجار در تولید اسید سولفوریک

خصوصیات فیزیکی ناهنجار می ‌توانند یافته ‌ها و نتیجه‌گیری ‌های مطالعه حاضر را تایید کنند. لذا امیدوارکننده است که فاش شود چنین خواصی با رفتار طیفی رامان اسید سولفوریک ارتباط دارد به روشی که تاکنون شناخته ‌نشده است. در شکل زیر نشان داده شده‌ است که در آن منحنی نقطه انجماد روند تولید اسید سولفوریک در برابر غلظت مولی اسید رسم شده ‌است. و به موازات آن محصولات شدت باند کششی نیز رسم شده ‌است.

شکل نه تولید اسید سولفوریک

شکل نه تولید اسید سولفوریک

تا حداقل نقطه انجماد اول در ۵ مول  جایی که یخ های خالص محلول ‌ها منجمد می‌ شوند .محققین منطقی آنالیز رامان فوق را دارند که در آن اسید به‌طور کامل یونیزه می شود. در این مناطق هیچ گونه سولفات از محلول منجمد نمی‌ شود زیرا تمام سولفات به هنگام تولید اسید سولفوریک در حالت آنیونی می ‌باشد. همچنین کاهش شدید اولیه در منحنی نقطه انجماد بدیهی است. که نتیجه افزایش غلظت آنیون سه ظرفیتی HSO5 و پروتون ‌های همراه است.  که سه‌برابر بیشتر از غلظت اسید به ‌عنوان الکترولیت جدا شده غلظت دارند.

به موازات این در منطقه مورد نظر محصول باندهای ۹۸۰ و ۱۰۵۵ به‌طور پیوسته افزایش می ‌یابد.  به‌عنوان یک تصویر آینه ‌ای از فرورفتگی نقطه ‌ای انجماد. همانگونه که پیش ‌بینی ‌شده است یک رفتار خطی به‌وضوح در شکل زیر در محدوده ۰/۰۵ تا ۷/۵ مولار مشاهده شده ‌است.

شکل ده تولید اسید سولفوریک

شکل ده تولید اسید سولفوریک

روند تفسیر طیفی رامان و تشریح داده های مربوط به این فرآیند

مجموعه ‌شدت رامان در محدوده صفر تا پنج مولار مقدار آنیون اسید سولفوریک را کمی می‌کند. و از آنجا که آنیون منحصراً HSO5 سه ظرفیتی است. مقدار این یون در محلول هم توسط FV و هم از مجموع شدت سه باند ارتعاشی کششی اصلی کاوش می‌ شود. بنابر این یک انسجام داخلی بین تجزیه‌  وتحلیل قبلی منتشر شده از حجم ملایم ظاهری روند تولید اسید سولفوریک و تجزیه و تحلیل فعلی طیف ‌های پراکندگی اسید وجود دارد.

تفسیر طیفی رامان از تولید اسید سولفوریک همان  ‌طور که در این مطالعه ارائه‌ شده است. در جدول یک به‌  عنوان انواع ارتعاشات کششی و در جدول دو به ‌عنوان فرکانس ‌های خاص از باندهای کششی مختلف یون‌های مختلف اکسید گوگرد و مولکول‌های مربوط به اسید در آب می ‌باشد.

باند تکلیف قدیمی تکلیف جدید نوع
۹۰۰ H2SO4 Vsoh نامتقارن
۹۸۰ SO4(-2) V1 کاملا متقارن
۱۰۵۵ HSO4(-) Vs متقارن
۱۱۵۰ H2SO4 Vs متقارن
شکل یازده تولید اسید سولفوریک

شکل یازده تولید اسید سولفوریک

منبع:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/NJ/C5NJ00167F#!divAbstract

شکل سه مصرف اسید سولفوریک
شکل شش تولید اسید سولفوریک
اسید کلریدریک با بشکه