Сульфатна кислота
20 %-ий розчин сульфатної кислоти готується в тому разі, коли в лабораторії немає цього реактиву саме такої концентрації.
Розрахунок кількості компонентів, необхідних для виготовлення, наприклад, 250 см3 розчину 20 %-ої сульфатної кислоти, можна виконати наступним чином:
- маса 250 см3 20 %-ої сульфатної кислоти:
- маса води, що міститься в 284,75 г розчину 20 %-ої сульфатної кислоти:
- маса 100%-ої сулфатної кислоти, що міститься в цьому ж розчині:
- маса, наприклад, 94,8 %-ої сульфатної кислоти (це звичайна концентрація реактивної кислоти):
- об'єм 94,8 %-ної сірчаної кислоти з масою 60,07 г:
- маса води, що міститься в 60,07 г 94,8%-ої сульфатної кислоти:
- маса води, яку необхідно взяти для виготовлення 250 см3 20 %-ої сульфатної кислоти:
- перевірка правильності розрахунків (див. т1 на початку розрахунку):
Таким чином, для приготування 250 см3 20 %-ої сульфаної кислоти необхідно взяти 224,68 см3 води і добавити в неї 32,77 см3 94,8 %-ої сульфаної кислоти.
Об'єм 20 %-ої сульфаної кислоти, необхідної для вилучення в розчин А12О3 з обпаленого каоліну, розраховують наступним чином:
- маса сірчаної кислоти визначається в розрахунку на розкладання необпаленого каолінового концентрату, оскільки при обпаленні каоліну з нього виділяється тільки вільна (адсорбційна) і конституційна волога. При зміні загальної маси обпаленого каоліну маса компонентів, що вилужуються в розчин (А12О3, MgO, Na2О, К2О, Fe2О3) або взаємодіють із сірчаною кислотою, частково не переходячи в розчин (СаО), не змінюється; обчислюємо масу компонентів у каоліновому концентраті, що взаємодіють із сірчаною кислотою, в розрахунку, наприклад, на 20 г необпаленого каолінового концентрату:
- обчислюємо масу 100 %-ної сірчаної кислоти, необхідної для перетворення вказаних компонентів у середні сульфати, за рівняннями:
Al2O3+3H2S04=Al2(S04)3 +3H2O
Fe2O3+3H2S04=Fe2(S04)3 +3H2O
CaO+H2S04=CaS04 +H2O
MgO+H2S04=MgS04 +H2O
Na2O+H2S04= Na2S04 +H2O
K2O+H2S04= K2S04 +H2O
| (1.4)
(1.5)
(1.6)
(1.7)
(1.8)
(1.9)
| - обчислення маси 100 %-ої H2SO4 проведемо з використанням пропорційної формули стехіометричного рівняння
| (1.10)
| де ті – маса оксиду, що взаємодіє із сірчаною кислотою, г; ν, νі – стехіометричні коефіцієнти відповідно сірчаної кислоти та оксиду, що взаємодіє з нею (реакції 1.4-1.9); Mі - молярна маса оксиду, г/моль; Мс=98 – молярна маса сірчаної кислоти, г/моль.
- маса 100 %-ої сульфатної кислоти, необхідної для розкладання 20 г каолінового концентрату:
- маса 20 %-ої сульфатної кислоти, необхідної для розкладання 20 г каолінового концентрату:
- об'єм розчину 20 %-ої сульфатної кислоти:
де 1,139 – густина 20%-ої сульфатної кислоти, г/см3.
Об'єм 20%-ої сульфатної кислоти, необхідної для вилучення А12О3 в розчин, можна розрахувати також за формулою:
| (1.10)
| де а – наважка каоліну, г; ωк – масова частка А12O3 в каоліні; Мс – молярна маса сульфатної кислоти, г/моль; ν – стехіометричний коефіцієнт при сульфатній кислоті (реакції 1.4-1.9); Мі – молярна маса А12О3, г/моль; k – коефіцієнт, що ураховує втрати сірчаної кислоти на вилучення в розчин інших лужних компонентів (СаО, MgO, Na2O, К2O), k=1,043; ωc – масова частка сірчаної кислоти в розчині, дол. од.; ρс - густина 20 %-го розчину сульфатної кислоти, ρс=1,139 г/см3.
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 520 | Нарушение авторских прав
|