Серный ангидрид
Се́рный ангидри́д, реже се́рный газ (окси́д се́ры (VI), триокси́д се́ры, трёхо́кись серы) — соединение серы с кислородом состава SO3, высший оксид серы, ангидрид серной кислоты. В нормальных условиях представляет собой легколетучую бесцветную жидкость с удушливым запахом. Весьма едок и токсичен. При температурах ниже 16,9°C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO3. Серный ангидрид широко используют в промышленном производстве серной кислоты и в металлургии.
Триоксид серы — токсичное вещество, поражает слизистые оболочки и дыхательные пути, разрушает органические соединения. Хранят в запаянных стеклянных сосудах. Серный газ как продукт окисления сернистого газа — один из постоянных компонентов вулканических извержений и кислотных дождей.
Серный ангидрид в афоризмах и кратких цитатах
правитьРазложенный на дне шахты огонь, при запертых дверях, наполнил весь коридор убийственным серным газом. Дым, валивший из этого отделения, достиг и того, где эти трое кирками обивали оловянно-серебряную руду, соединенную с серою.[1] | |
| — Сергей Максимов, «Сибирь и каторга», 1871 |
Говорят, что клопы пропадают от серных газов. Только бы сам остерегался, не присутствовал бы при горении. | |
| — Иван Ювачёв, из дневника, 1891 |
При температурах выше 480°С безводная соль разлагается с выделением диоксида и триоксида серы; последний во влажном воздухе образует тяжёлые белые пары́ серной кислоты.[2] | |
| — Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е |
Известно, что серная кислота получается окислением сернистого ангидрида SO2 в серный ангидрид SO3 с последующим присоединением воды.[3] | |
| — Б. Казаков, Е. Грузинов, «Четырежды открытый». Элемент № 23: ванадий, 1969 |
А ты, мой мудрый химик <...> | |
| — Бахыт Кенжеев, «Благодарю за весточку, мой Яков...» (из цикла «Послания»), 1989 |
| — Глеб Горбовский, «За полярным кругом», 1990 |
Оксиды серы образуются главным образом в процессе работы тепловых электростанций и металлургических заводов, которые сжигают уголь, нефть и мазут...[6] | |
| — Владимир Максаковский. «Географическая картина мира» (Книга I. Общая характеристика мира), 2003 |
Серный ангидрид в научной и научно-популярной прозе
править
В надежде, что полимеризация этилена наступит при более высоких температурах, мы заказали <к прибору для поглощения> особую воздушную баню из листового железа, с помощью которой можно было нагревать поглощающий прибор выше 200°, но и эта попытка не привела к желаемому результату. Также безуспешен был опыт с дымящейся серной кислотой, содержащей значительное количество ангидрида. Этилен жадно ею поглощается, но здесь происходит уже частью разрушение <органического> вещества; вытекающая из прибора кислая жидкость окрашена в темный цвет и сильно пахнет сернистой кислотой, но не содержит продуктов уплотнения.[7] | |
| — Александр Бутлеров (совместно с В.Горяиновым), «О полимеризации углеводородов этиленного ряда и о превращении этилена в этильный алкоголь»,[8] 1873 |
При нагревании железного купороса выделяется вода и получается белая масса безводной соли FeSO4. При температурах выше 480°С безводная соль разлагается с выделением диоксида и триоксида серы; последний во влажном воздухе образует тяжёлые белые пары серной кислоты.[2] | |
| — Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е |
Контактный способ производства серной кислоты применяется в промышленности с 1875 года. В печи сжигается пирит ― самое дешевое пока сырье ― или сера. Образующийся сернистый газ последовательно проходит через несколько очистительных башен 2 и электрофильтров, в которых из него удаляются твердые частицы. Для еще лучшей очистки от пыли газ промывается в башне водой и сушится серной кислотой в следующей башне. От мышьяковистых соединений сернистый газ очищается в камере и затем поступает в подогреватель, где смешивается с воздухом. Температура смеси ― 400-500°C. После подогрева смесь направляется в контактный аппарат. Здесь она проходит через слой так называемой контактной массы, в состав которой входят 4-6% катализатора. SO2 взаимодействует с кислородом и превращается в SO3. Серный ангидрид улавливается концентрированной серной кислотой в поглотительной башне, и насыщенная серным ангидридом «дымящаяся» серная кислота (олеум) стекает в сборники, а оттуда идёт на склад.[9] | |
| — Михайлов Г., Казбек-Казиев В., «Серная кислота», 1967 |
Таким образом, в основе процесса лежат отщепление одного атома кислорода от молекулы NO2, окисление этим кислородом сернистого ангидрида, окисление NO снова до NO2 и его повторное использование. Какой из описанных способов лучше? Безусловно, контактный. Нитрозным способом получают 75-78%-ную кислоту, а контактным ― купоросное масло (92-94% H2SO4) и олеум (100%-ная кислота, насыщенная серным ангидридом). Доля контактной серной кислоты в общем объеме сернокислотного производства непрерывно возрастает.[9] | |
| — Михайлов Г., Казбек-Казиев В., «Серная кислота», 1967 |
...в начале первой мировой войны химикам вновь пришлось обратиться к элементу №23. В эти годы сражающимся странам потребовались громадные количества серной кислоты. Ведь без неё невозможно получить нитроклетчатку ― основу боевых порохов. Известно, что серная кислота получается окислением сернистого ангидрида SO2 в серный ангидрид SO3 с последующим присоединением воды. Однако SO2 непосредственно с кислородом реагирует крайние медленно. Окисление сернистого ангидрида может происходить при восстановлении двуокиси азота (на этой реакции основан нитрозный способ производства серной кислоты), но более чистая и концентрированная кислота получается, если реакцию окисления SO2 в SO3 проводить в присутствии некоторых твёрдых катализаторов (контактный метод производства). Первым катализатором сернокислотного контактного производства была дорогостоящая платина. Её, естественно, не хватало, требовались заменители. Ими оказались пятиокись ванадия V2O5 и некоторые соли ванадиевых кислот, например Ag3VO4. Они почти с таким же успехом, как и платина, ускоряют окисление SO2 в SO3, но обходятся значительно дешевле, да и требуется их меньше. И главное, они не боятся контактных ядов, выводящих из строя платиновые катализаторы.[3] | |
| — Б. Казаков, Е. Грузинов, «Четырежды открытый». Элемент № 23: ванадий, 1969 |
Серный ангидрид в публицистике и документальной прозе
правитьИзвестен, между прочим, следующий трагический случай в руднике «Тайне», около Газимурского завода, в одном из наибольших за Байкалом. В одной из штолен этого рудника работали трое: два поляка и русский. Разложенный на дне шахты огонь, при запертых дверях, наполнил весь коридор убийственным серным газом.[10] Дым, валивший из этого отделения, достиг и того, где эти трое кирками обивали оловянно-серебряную руду, соединенную с серою. Будучи не в состоянии дольше оставаться в атмосфере, насыщенной газами, поляки по лестнице поднялись на свежий воздух. Один из поляков, видя, что товарищ (русский) остался внизу и долго не выходит, крикнул ему сверху, чтобы поспешил выбираться, иначе непременно погибнет. Не получив ответа, поляк Рожанский сошел по лестнице вниз и едва успел ступить на дно штольни, как упал без чувств, отравленный серными газами. Товарищ его (Вржос) в беспокойстве и с боязнью выжидал земляка и, не дождавшись, поспешил спуститься в рудник и нашел обоих товарищей в беспамятстве лежащими на полу. Он схватил прежде всего земляка своего и понес по лестнице. Чувствуя приступы отравы, он собирал последние силы, дошел уже до половины лестницы, но здесь силы его оставили, он опрокинулся с крутизны навзничь и размозжил свою и товарища голову о камни.[1] | |
| — Сергей Максимов, «Сибирь и каторга», 1871 |
У кадмиевых покрытий есть еще одна любопытная особенность: в чистой атмосфере сельских местностей они обладают значительно большей коррозийной устойчивостью, чем в атмосфере промышленных районов. Особенно быстро такое покрытие выходит из строя, если в воздухе повышенное содержание сернистого или серного ангидридов.[11] | |
| — Борис Горзев, «Ещё о кадмии», 1970 |
Еще большую опасность для человека и других живых организмов представляет поступление в атмосферу газообразных веществ, на которые приходится 97% всех антропогенных выбросов в эту геосферу. Речь идет, прежде всего, о химических соединениях серы, азота, хлора и углерода. Оксиды серы образуются главным образом в процессе работы тепловых электростанций и металлургических заводов, которые сжигают уголь, нефть и мазут (в угле содержание серы колеблется от 0,5 до 6%, а в нефти и мазуте ― от 0,5 до 3%).[6] | |
| — Владимир Максаковский. «Географическая картина мира» (Книга I. Общая характеристика мира), 2003 |
Общий объем поступлений сернистого газа, или диоксида серы (S02), в атмосферу Земли в разных источниках обычно оценивается от 100 млн. до 150 млн. т. в год, оксида азота ― около 100 млн т. С попаданием в атмосферу соединений серы, а также азота непосредственно связана становящаяся все более актуальной проблема так называемых кислотных (кислых) дождей. Механизм их образования очень прост. Диоксид серы и оксиды азота в воздухе соединяются с парами воды, концентрируясь в первую очередь у основания облаков. Затем вместе с дождями (туманами) они выпадают на землю фактически в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают нормы кислотности почвы, ухудшают водообмен растений, способствуя высыханию лесов, особенно хвойных.[6] | |
| — Владимир Максаковский. «Географическая картина мира» (Книга I. Общая характеристика мира), 2003 |
Серный ангидрид в мемуарах, письмах и дневниковой прозе
править
дымит на воздухе
Сильный серный запах захватывает дыхание: кругом меня опять темно; резкий ветер, дующий здесь непрерывно, убедил меня, что вершина вулкана ― самое прохладное место в Неаполе. <...> Несколько секунд вулкан дрожал под моими ногами и снова все погрузилось во мрак; но глухое клокотание в жерле не умолкало и тяжело движущаяся лава разливала кругом себя красноватое зарево. Я чувствовал неодолимое влечение к этому грозному деятелю природы; мне хотелось заглянуть в лабораторию, где работают ее таинственные силы, я был от этой мастерской так недалеко… Ни удушливые газы, ни сернистый дым, ни зола, взвеваемая ветром, не могли остановить меня.[12] | |
| — Константин Ушинский, «Детский мир», 1864 |
| — Александр Черкасов, «На Алтае: Записки городского головы», 1884 |
Скажите, пожалуйста, Александру Лоцину, чтобы он в моей комнате на плите сожег побольше серы и запер двери и окна комнаты на несколько дней. Говорят, что клопы пропадают от серных газов. Только бы сам остерегался, не присутствовал бы при горении. | |
| — Иван Ювачёв, из дневника, 1891 |
| — Александр Святловский, «Тектоника Камчатки», 1967 |
...в те дни, когда вдруг просыпалась Этна, извергая из своих семи кратеров огонь и дым и швыряя в небо раскалённые каменные бомбы, заставляя трескаться землю, обжигая лавой виноградники и обволакивая остров клубами сернистых газов, озарёнными снизу отсветами преисподней… Кто знает, какая нечеловеческая сила разрушила циклопические постройки древней Сицилии? И почему иные из них остались почти нетронутыми, не поверженными во прах?[15] | |
| — Валентин Катаев, «Алмазный мой венец», 1977 |
Серный газ в беллетристике и художественной прозе
правитьЗазвонил телефон. Гриша снял трубку: | |
| — Борис Ласкин, «Бедный Гриша», 1946 |
Серный ангидрид в стихах
править| — Валентин Катаев, «...Ты всем другим местам Неаполь предпочла...» (из цикла «Итальянские этюды»), 1927 |
| — Сергей Петров, «В дыму морозном тёплый дом...», 12 августа 1942 |
Снова с древа познания зла и добра | |
| — Семён Кирсанов, «Снова», 1961 |
А ты, | |
| — Бахыт Кенжеев, «Благодарю за весточку, мой Яков...» (из цикла «Послания»), 1989 |
| — Глеб Горбовский, «За полярным кругом», 1990 |
Источники
править- ↑ 1 2 Максимов С. В. Каторга империи. — М.: ЭКСМО-Пресс, 2002 г.
- ↑ 1 2 Н. Л. Глинка. Общая химия: Учебное пособие для вузов (под. ред. В. А. Рабиновича, издание 16-е, исправленное и дополненное). ― Л.: Химия, 1973 г. ― 720 стр.
- ↑ 1 2 Б. Казаков, Е. Грузинов, Элемент № 23: ванадий (Четырежды открытый). ― М.: «Химия и жизнь», № 4, 1966 г.
- ↑ 1 2 Бахыт Кенжеев. Сочинитель звезд: Книга новых стихотворений. — СПб.: Пушкинский фонд, 1997 г.
- ↑ 1 2 Глеб Горбовский. Собрание сочинений в семи томах. Стихотворения. Поэмы. Рассказы. Повести. Очерки. Мемуары. Статьи. — СПб., «Историческая иллюстрация», 2003-2021 г. — том 7, книга первая.
- ↑ 1 2 3 В. П. Максаковский. Географическая картина мира. — М.: Дрофа, 2008 г.
- ↑ А.М.Бутлеров Сочинения в 3 томах. — М.: Издательство Акдемии Наук СССР, 1953-1958 гг.
- ↑ Опубл.: Журнал Русского Химического общества, №5, 1873 г., стр. 302-305
- ↑ 1 2 Михайлов Г., Казбек-Казиев В., Серная кислота. ― М.: «Химия и жизнь», № 5, 1967 г.
- ↑ Разумеется, под «убийственным серным газом» имеется в виду смесь сернистого и серного газов.
- ↑ Борис Горзев. Ещё о кадмии (редакционная колонка). — М.: «Химия и жизнь», № 9, 1970 год
- ↑ Ушинский К.Д. Собрание сочинений в одиннадцати томах. Том 4. Детский мир и Хрестоматия. — Москва-Ленинград, «Издательство Академии педагогических наук РСФСР», 1948 г.
- ↑ А. А. Черкасов На Алтае: Записки городского головы. — Барнаул, 2004 г.
- ↑ Святловский А. Е.. «Очерк истории четвертичного вулканизма и тектоники Камчатки». — М.: «Наука», 1968 г. 218с.
- ↑ Катаев В.П. Трава забвенья. — Москва, «Вагриус», 1997 г.
- ↑ Борис Ласкин. Избранное. Рассказы. Повесть. Пьесы. Киносценарий. (Сост. Н. Б. Ласкина; Вступ. ст. В. Фролова). — М.: Советский писатель, 1990 г.
- ↑ Катаев В.П. Избранные стихотворения. Москва, «Астрель», 2009 г.
- ↑ С. В. Петров, Собрание стихотворений. В 2 книгах, — М.: Водолей Publishers, 2008 г.
- ↑ С. Кирсанов, Стихотворения и поэмы. Новая библиотека поэта. Большая серия. — СПб.: Академический проект, 2006 г.
