硫酸的性质及应用

硫酸的性质

硫酸是人类认识最早的一种无机强酸，它的化学性质稳定、沸点高（浓度为98.3%的浓硫酸沸点为338.8°C)、不挥发。因此化学家常常利用硫酸去制取其他一系列的酸，而且方法十分简便，一般只需将硫酸与所需制备的酸的盐一起加热即可。

例如，用硫酸与食盐（NaCl）或硇砂（氯化铵，NH'l）共热，可以制得HCl气体，用水吸收即得盐酸。

还有，硫酸与萤石（NaF2）共热，便能制得氢氟酸（HF）……因此，硫酸历来有“众酸之母”的美誉。硫酸之所以能够坐上“太上酸”这把交椅，与它的分子结构密切相关。硫酸分子是一个正四面体结构，硫原子位于四面体的中心，它的四个顶角上各有一个氧原子，其中的2个氧原子又分别与1个氢原子相结合。而这2个氢原子之一又可以与另一个硫酸分子上的氧原子通过氢键结合.致使大量的硫酸分子缔合在一起。因此浓硫酸是一种黏度很大的稠厚液体。硫酸的沸点特别高、化学性质十分稳定均与上述分子结构有关。

硫酸的应用

化学肥料工业是消耗硫酸的头号大户。生产1吨硫酸铵约需硫酸760千克；制造1吨过磷酸钙需要硫酸380千克；而生产1吨磷酸铵（氮磷复合肥）需要硫酸1400千克。

从地下开采出来的石油称为“原油”，它必须通过加工才能成为各种有用的石油产品（如汽油、煤油、柴油、润滑油、凡士林、沥青等）。一般精炼1吨原油需要消耗硫酸约24千克。

冶金工业也需要大量的硫酸。例如，铜、锌、镉、镍等金属的精炼常用电解的方法，而配制电解液就需要硫酸。许多金属制品需要电镀，如制造白铁皮需要镀锌，马口铁需要镀锡，还有很多金属构件要镀铬，等等。一般金属在电镀前都必须经过“酸洗”除锈，稀硫酸（15%)是常用的酸洗液。酸洗1吨钢材约需硫酸30千克。

还有汽车、拖拉机等动力交通工具都需配上蓄电池，以供启动马达、汽缸点火和照明等用，而目前绝大部分蓄电池都是由铅和硫酸制成的铅蓄电池。

原子能工业更是硫酸的特大用户。例如，提取核燃料铀需要大量的硫酸;核反应堆中铀棒的包裹材料必须使用金属锆，而冶炼1吨金属锆约需消耗2万吨硫酸。

在有机化学工业中，硫酸同样也是重要的原料。例如，生产1吨黏胶纤维大约需要1.2〜1.5吨硫酸；生产1吨“塑料王”（聚四氟乙烯）需要硫酸1.3吨；生产1吨尼龙-6需要硫酸0.3吨；生产各种有机农药、除草剂、染料、洗涤剂、香料，以及呋喃西林、阿司匹林、磺胺、维生素等药物和各种炸药(如TNT、硝化棉、硝化甘油和苦味酸等），硫酸都是不可缺少的原料。

因此，硫酸被誉为“化学工业的支柱”。一些经济学家甚至用“硫酸的年产量”来衡量一个国家或地区的化学工业发展水平。据统计，1996年我国硫酸的年产量已经达到1757万吨，超过美国，跃居世界第一位。但是人均占有量仅为15千克。2005年我国硫酸的年产量已经达到4462万吨，人均占有量也上升为37千克。