ПРОИЗВОДСТВО СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
Как уже упоминалось, основная часть серной кислоты потребляется для изготовления удобрений. Для питания растений особенно нужны фосфор и азот. Природные фосфорные соединения (апатиты и фосфориты) содержат фосфор в виде трудноусвояемого нерастворимого соединения — трикальцийфосфата Са3(Р04)2. При воздействии на апатиты и фосфориты серной кислотой получают кислые соли фосфорной кислоты: дикальцийфосфат СаНР04-2Нг0 (преципитат), растворимый в слабых органических кислотах почвы, и монокальцийфосфат Са(Н2Р04)2-Н20, растворимый в воде. Фосфор растворимых соединений усваивается растениями. Монокальцийфосфат— основная часть удобрения суперфосфата.
Азот вводится в почву в виде водорастворимых соединений. При нейтрализации серной кислоты аммиаком коксового газа получают водорастворимое азотное удобрение, называемое сульфатом аммония (NH4)2S04.
Удобрения, содержащие аммоний и фосфор вместе, называются аммофосами.
Серную кислоту используют для получения солей различных металлов. Оба иона водорода молекулы H2S04 легко обмениваются на ион металла. При взаимодействии металлов или их окислов с серной кислотой получаются соли, называемые сульфатами: CaS04 — сульфат кальция, Na2S04 — сульфат натрия, A12(S04)3— сульфат алюминия, CuS04-5H20—пятиводный сульфат меди (медный купорос), ZnS04 — сульфат цинка (цинковый купорос), FeS04-7H20— семиводный сульфат железа (железный купорос).
Являясь сильной двухосновной кислотой, серная кислота способна вытеснять более слабые кислоты из их солей. На этом ее свойстве основано получение фосфорной, соляной, борной, плавиковой (фтористоводородной) н других кислот. Так, для получения соляной кислоты нагревают смесь хлорида натрия NaCl с концентрированной серной кислотой. Выделяющийся при этом хлористый водород IIC1 растворяют в воде и получают соляную кислоту. В качестве побочного продукта образуется сульфат натрия. Для производства фосфорной кислоты ІЇ3РО4 трнкальцийфосфат обрабатывают раствором серной кислоты. При этом кроме фосфорной кислоты получается еще гипс.
Важным свойством серной кислоты является ее гигроскопичность— способность хорошо поглощать воду. Это используют в промышленности для сушки газа, а также для концентрирования азотной кислоты. При концентрировании азотной кислоты ее смешивают с концентрированной серной кислотой. Серная кислота отнимает воду, разбавляясь при этом до содержания H2SO4 70—75%, а азотная кислота концентрируется. Разделяют кислоты отгонкой азотной кислоты при нагревании. Разбавленную серную кислоту после упаривания (до 93%-ной) повторно используют для концентрирования азотной кислоты.
В нефтяной промышленности серную кислоту применяют для очистки нефтепродуктов от сернистых и непредельных органических соединений, в металлообрабатывающей промышленности— для обработки (травления) металлических поверхностей перед покрытием хромом, никелем, медью и др. Серную кислоту применяют также в металлургической, текстильной, кожевенной промышленности, в органической химии (в процессе нитрования органических соединений и в органическом синтезе), в деревообрабатывающей (при переработке древесины в этиловый спирт) и многих других отраслях промышленности.