Реферат: Серная кислота и экология биосферы - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Серная кислота и экология биосферы

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 1331 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

11 Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия №26 Серная кислота и экология биосферы Реферат Выполнила ученица 8- 2 класса Л. Глазунова Челябинск 2004 Оглавление Стр. 1. Производство серной кислоты 3 2. Свойства серной кислоты 4 3. Применение серной кислоты 6 4. Смог – что это такое? 7 5. Диоксид серы 7 6. Круговорот серы в биосфере 8 7. Очистка газов от SO 2 10 8. Контроль атмосферы в г. Челябинске 10 9. Литература 1 2 1.Произ водство серной кислоты Весь процесс можно разбить на три последовательных стадии: получение диоксида серы, окисление его до триоксида и поглощение триоксида серы. Получение диоксида серы Наиболее распространенным сырьем для получения SO 2 является пирит FeS 2 , который подверга ют обжигу: 4 FeS 2 + 11 O 2 = 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 Обжиг проводят в специальной печи. В результате обжига пирита получается обжиговый газ, который, кроме диоксида серы, содержит кислород, азот, пары воды и другие примеси. Некоторые из этих примесей вредны для последующих процессов производства кислоты, поэтому обжиговый газ подвергают тщательной очистке от твердых частиц и влаги. Осушение газа проводится концентрированной серной кислотой. Иногда в качестве сырья для получения серной кислоты используют диоксид серы, содержащийся в отходящих газах других производств или полученный сжиганием серы . Получение триок сида серы Вторая стадия производства серной кислоты – окисление диоксида серы кислородом воздуха до триоксида. Окисление проводят при температуре 400 – 600 градусов по Цельсию в присутствии катализаторов. Поглощение триоксида серы Полученный оксид серы ( VI ) поступает в поглотительную башню, стенки которой орошаются концентрированной серной кислотой (массовая доля H 2 SO 4 98%). Поглощение триоксида серы водой неэффективно: образуется «туман» из мелких капелек серной кислоты, который долго конденсируется. Конечный продукт производства – раствор SO 3 в серной кислоте, называемый олеумом. Он может быть разбавлен водой до серной кислоты нужн ой концентрации. Рис. 1 Схема производства серной кислоты 1-печь для обжига ; 2, 3- пылеулавливатели ; 4-осушительная башня ; 5-контактный аппарат; 6-поглотительная башня. 2. Свойства серной кислоты Серная кислота представляет собой бесцветную вязкую жидкость, плотность 1,83 г / мл (20 0 С). Температура плавления серной кислоты составляет 10 ,3 0 С, температура кипения 296,2 0 С . Химические свойства серной кислоты во многом зависит от ее концентрации. В лабораториях и промышленности применяют разбавленную и концентрированную серную кислоту, хотя это деление условно (четкую границу между ними провести нельзя). Взаимодействие с металлами Разбавленная серная к ислота взаимодействует с некоторыми металлами , например с железом, цинком, магнием, с выделением водорода: Fe + H 2 S О 4 = FeSO 4 + H 2 Некоторые малоактивные металлы, такие как медь, серебро, золото, с разбавленной серной кислотой не реагируют. Концентрированная серная кислота является сильным окислит елем. Она окисляет многие металлы. Продуктами восстановления кислоты обычно является оксид серы ( IV ) , сероводород и сера ( H 2 S и S образуется в реакциях кислоты с активн ыми металлами - магнием, кальцием, натрием, калием и др .) . Примеры реакций : Cu + 2H 2 S O 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O Mg + 2H 2 SO 4 = Mg SO 4 + SO 2 + 2H 2 O или 4 Mg + 5 H 2 S O 4 = 4 MgSO 4 + H 2 S + 4 H 2 O Серная кислота высокой концентрации (практически безводная) не взаимодействует с железом в результате пассивации металла. Явление пассивации связанно с образованием на повер хности металла прочной сплошной пленки, состоящей из оксидов или других любых соединений, которая препятствует контакту металла с кислотой. Благодаря пассивации можно перевозить и хранить концентрированную серную кислоту в стальной таре. Концентрированная серная кислота пассивирует также алюминий, никель, хром, титан . Взаимодействие с неметаллами Концентрированная серная кислота может окислять неметаллы, например: S + 2 H 2 SO 4 = 3 SO 2 + 2 H 2 O Окислительные свойства концентрированной серной кислоты могут также проявлятся с некоторыми сложными веществами – восстановителями, например: 2 KBr + 2H 2 SO 4 = Br 2 + SO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O Взаимодействие с о сновными оксидами и основаниями Серная кислота проявляет все типичные свойства кислот. Так, она реагирует с основными и ам фоте рными оксидами и гидроксидами с образованием солей. Как двусоставная кислота H 2 SO 4 образует два типа солей: средние соли – сульфаты и кислые соли – гидросульфаты. Примеры реакций: A l 2 O 3 + 3 H 2 SO 4 = Al 2 ( SO 4 ) 3 + 3 H 2 O сульфат алюминия 2 KOH + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2 H 2 O сульфат калия KOH + H 2 SO 4 = KHSO 4 + H 2 O гидросульфат калия Гидросульфаты образуются, когда кислота берется в избытке . Многие соли серной кислоты выделяются из растворов виде кристаллогидратов, например A l 2 ( SO 4 ) 3 18 H 2 O Na 2 SO 4 10 H 2 O . Взаимодействие с солями С некоторыми солями кислота вступает в реакции обмена, например: CaCO 3 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + CO 2 + H 2 O BaCl 2 + H 2 SO 4 = Ва SO 4 + 2HCl Последняя реак ция является качественной на серную кислоту и ее соли: об их присутствии в растворе судят по образованию белого осадка BaSO 4 , который практически не растворяется в концентрированной азотной кислоте. Взаимодействие с водой При растворение в воде серная кислота активно взаимодействует с ней образуя гидраты: n H 2 O + H 2 SO 4 = H 2 SO 4 n H 2 O Благодаря способности связывать воду серная кислота является хорошим осушителем. 3. Применение серной кислоты Серная кислота – важнейший продукт химической промышленности. Она находит применение в производстве минеральных удобрений, волокон, пластмасс, красителей, взрывчатых веществ, в металлургии при получении меди, никеля, урана и других металлов. Используется как осушитель газов. Большое практическое применение из солей серной кислоты имеют различные сульфаты. Медный и железный купоросы CuSO 4 5 H 2 O и FeSO 4 7 H 2 O используются в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений, в производстве красок, для пропитки древесины в качестве антисептического средства. Купоросами называют кристаллогидраты сульфатов некоторых металлов (меди, железа, цинка и никеля). Гипс CaSO 4 2 H 2 O и сульфат кальция CaSO 4 используют в строительстве, медицине и других областях. Из гипса при прокаливании получают алебастр CaSO 4 0,5H 2 O: CaSO 4 2 H 2 O = CaSO 4 0.5 H 2 O +1.5 H 2 O Алебастр, смешанный с водой, быстро затвердевает, превращаясь в гипс: CaSO 4 0,5 H 2 O + 1,5 Н 2 О = CaSO 4 2 H 2 O Сульфат натрия Na 2 SO 4 используется в производстве стекла. Сульфаты калия K 2 SO 4 и аммония ( NH 4 ) 2 SO 4 применяют как удобрения. Сульфат бария BaSO 4 применяется в производстве бумаги, резины и минеральных красок. 4. Смог – что это такое? Термин «смог» - производное от английских слов «с моук» (дым) и «фог» («туман»). Обычно термин смог ассоциируется у нас с Лондоном, однако такое явление наблюдается и в других городах. Смог образуется преимущественно над большими городами в результате действия солнечного света на воздух, загрязненный выбросами углеводородов, оксидов азота и других продуктах сгорания топ лива в автомобильных двигателях, на тепловых станциях и т. п. Смог представляет собой туман с голубоватой дымкой, содержащей вредные для человека вещества: диоксиды азота NO 2 и серы SO 2 , монооксид углерода CO . Смог поражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей человека и животных. При больших концентрациях он действует удушающее. В 1952 г . в Лондо не погибло от смога в течение трех-четырех суток более 4000 человек. В1963 г. смог, опустившийся на Нью-Йорк, убил 350 человек. Постепенно гибнет под п одушкой коричневого смога мега полис Мехико. Рис. 2 C мог Потери урожаев сельскохозяйственных культур и природной растительности при систематическом действии смога оценивается в более чем 1 млрд. долларов ежегодно, и цифра эта с каждым годом возрастает. 5. Диоксид серы SO 2 Диоксид серы SO 2 составляет более 95 % всех техногенных выбросов серосодержащих веществ в атмосферу. По ряду данных, планетарный выброс SO 2 составляет около 110,4 млн. т (без учета нефтепереработки и выплавки металлов). С учетом этих отраслей экономики американские ученые считают мировой выброс SO 2 равным около 174 млн. т. Около 96% мирового выброса приходится на северное полушарие. Сравнительно большая доля стран Восточной и Западной Европы по этим видам загрязнения атмосферы объясняется высоким уровнем использования бурого угля в энергопроизводстве. Есть основания полагать, что ежегодные выбросы SO 2 в атмосферу будут возрастать в связи с ростом потребления топлива. Присутствие оксидов серы в атмосфере оказывает негативное влияние на жизнедеятельность животных и растений: диоксид серы взаимодействует с кислородом воздуха с образованием SO 3 и в конечном счете H 2 SO 4 : 2S O 2 + O 2 = 2SO 3 SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 Наиболее благоприятные условия протекания этой реакции находятся в пределах озонового слоя атмосферы, где в процессе распада молекул озона на O и О 2 генерируется атомный кислород. В результате в стратосфере на высоте порядка 18 км присутствует слой высокой концентрации SO 3 . Анализ данных о круговороте серы в окружающей среде показывает, что выброс техногенного диоксида серы составляет 30% от ее общего поступления в атмосферу. Установлено, что в индустриальных регионах до 60% почвенной кислотности определяется образованием в атмосфере серной кислоты 6. Круговорот серы в биосфере. Сера в значительном количестве присутствует в океане в окисленном виде в составе сульфат-иона Серобактерии в океане, почве и болотах восстанавливают ее из окисленного состояния и выделяют в атмосферу газообразный сероводород. Сероводород сравнительно быстро , за время порядка нескольких минут или десятков минут, окисляется в воздухе с образованием сернистого газа SO 2 . Дополнительными природными источниками сероводорода и сернистого газа являются вулканы, горячие источники и гейзеры. Сернистый газ хорошо растворяется в облачной воде с образованием сернистой кислоты H 2 SO 3 , которая в свою оче редь быстро окисляется и превращается в серную кислоту. Поэтому, попав в облака, где всегда присутствует аммиак, щелочные или щелочноземельные металлы, сера быстро переходит снова в сульфатн ую форму и вместе с дождем или снегом выпадает из облаков на землю. Рис.3 Потоки серы в биосфере При высыхании обычных капель и брызг, образующихся при осушении морских волн, в атмосфере остаются сульфатные частицы с размерами 0,01-10 микрометров. Эти частицы практически невесомы и могут реять в воздухе очень долго, переносимые ветрами на огромные расстояния. Рано или поздно они вымываются осадками и высаждаются на землю, будучи вынесены к ее поверхности турбулентными потоками воздуха. Такая же судьба постигает и молекулы сернистого газа, не успевшие превратится в сульфаты. Попав на поверхность, сернистый газ реагирует с ее материалом и также превращается в суль фаты. Органическое топливо – уголь и нефть – содержит много, от 0,5 до 5%, серы. Поэтому при его переработке и сжигании в атмосферу выбрасываются огромные объемы сернистого газа, концентрации которого во многих регионах многократно превосходят естественный уровень, что вызывает закисление дождей, почв и водоемов с тяжелыми последствиями для многих биогеоценозов. 7. Очистка газов от SO 2 Диоксид серы SO 2 оказывает сильное токсическое действие уже при концентрации в воздухе 0,25 – 0,50 мг / м 3 , а при средней концентрации более 0,50 г / м 3 отмечается повышение смертности и числа госпитализаций. В нашей стране на SO 2 установлены следующие предельно допустимые концентрации: ПДКр.з. – 10мг / м 3 , ПДКм.р. – 0,3мг / м 3 , ПДКс.с. – 0,005 мг / м 3 . ПДКр.з. – предельно допустимая концентрация рабочей зоны ; ПДКм.р. – максимально – разовая ; ПДКс.с. – среднесуточная. Используемые в промышленных масштабах методы очистки отходящих газов от SO 2 можно разделить на три основные группы: 1) аммиачные методы, позволяющие получать сульфит и гидросульфит аммония, которые используются как товарные продукты . 2) Методы нейтрализации, обеспечивающие высокую степень очистки газов, но дающие в качестве побочных продуктов сульфиты и сульфаты, не имеющие широкого спроса в народном хозяйстве. 3) Методы каталитического окисления SO 2 до SO 3 с последующим получением разбавленной серной кислоты. 8. Контроль атмосферы в Челябинске Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в г. Челябинске проводится на 8 стационарных постах, расположенных в различных районах города: - пост №16 – ул. Новороссийская , Ленинский район ; - пост №17 – ул. Румянцева , Металлургический район ; - пост №18 – ул. Захаренко , Курчатовский район ; - пост №20 – ул. Горького , Калининский район ; - пост №22 – ул. Трудовая , Металлургический район ; - пост №23 – пр. Победы , Курчатовский район ; - пост №27 – ул. Российская , Калининский район ; - пост №18 – ул. С они Кривой , Центральный район . Рис. 4 Схема расположения постов наблюдения Отбор атмосферного воздуха проводился на 24 загрязняющих вещества. На всех постах производятся отборы проб на пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, формальдегид, фенол, тяжелые металлы (железо, кадмий, марганец, медь, никель, свинец, хром, цинк). Контроль атмосферы г. Челябинска показывает, что воздух незначительно загрязнен диоксидами серы. Среднегодовые концентрации SO 2 не превышают допустимую норму. Максимальные из разовых концентрации SO 2 также не превышают ПДК. Литература 1. Гальперин М.В. Экологические основы природопользования. – М.:Форум – ИНФРА-М, 2002. 2. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. – М.:Высшая школа, 1998. 3. Малышкина В. Занимательная химия. – Санкт-Петербург, 1998. 4. Хомченко И.Г. Общая химия. – М. Новая Волна, 2002. 5. Комплексный доклад "Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды – на службе области" – Челябинский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Вы когда последний раз слышали новости про Австралию?
Там вообще происходит что-нибудь?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Серная кислота и экология биосферы", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru