Winkler Prins

Anthony Winkler Prins (1870)

Gepubliceerd op 20-08-2018

Zwavelzuur

betekenis & definitie

Zwavelzuur (H2S04) bevindt zich in eenige vulcanische wateren van Zuid-Amerika en algemeen verspreid als zwavelzure zouten. Het ontstaat bij oxydatie van zwavelig zuur, bij het oplossen van zwavelzuur anhydride in water en als zwavelzuur zout bij het roosten van zwavelmetalen. Zwavelig zuur, dat in de opene lucht slechts langzaam in zwavelzuur verandert, ondergaat met snelheid deze oxydatie, wanneer salpeterzuur of hoogere oxyden van stikstof aanwezig zijn, welke daarbij in stikstofoxyde worden omgezet. Dit laatste echter vormt, wanneer dampkringslucht voorhanden is, stikstoftetroxyde, en dit wordt bij aanwezigheid van water door het zwavelig zuur wederom tot stikstofoxyde gereduceerd.

Onder afwisselende reductie van dezelfde hoeveelheid hoogere oxyden der stikstof kan alzoo theoretisch eene onbepaalde hoeveelheid zwavelig zuur in zwavelzuur worden omgezet en hierop rust de bereiding van dat zwavelzuur, hetwelk als Engelsch zwavelzuur in den handel werd gebragt en ook nu nog dien naam draagt. Het zwavelig zuur wordt thans in de zwavelzuurfabrieken dan alleen door verbranding van zwavel voortgebragt, wanneer men arsenik-vrij zwavelzuur wenscht te bekomen. Meestal verkrijgt men het door het roosten van zwavelkies, koperkies, zinkblende enz., en men bezigt ook wel het zwaveligzuur, hetwelk te voren bij het winnen van metalen als een lastig bijproduct ontsnapte. Tot het roosten der kiessoorten, welke, wanneer zij eenmaal tot de roosttemperatuur zijn verhit, van zelf blijven branden, dienen schachtovens (kilns) voor grovere en haardovens voor kleinere ertsbrokken, — voorts verschillend ingerigte ovens, zooals die van Gerstenhöfer, die van Hasenclever enz.

De oxydatie van het zwavelig zuur geschiedt in zaâmgesoldeerde looden kamers. Deze hebben een inhoud van 900—1500 Ned. teerlingellen, zijn door een houten steigerwerk omgeven en rusten op een ijzeren of houten toestel, waaronder zich de roost-oven enz. bevindt. Het in damp veranderde zwavelig zuur stroomt door een stelsel van zulke looden kamers totdat het geheel is geoxydeerd. Dit wordt door salpeterzuur en waterdamp bevorderd. Bij een behoorlijk verloop bevat de laatste looden kamer donker gele dampen, die vervolgens in den zoogenaamden toren van Gay-Lussac worden geleid, die desgelijks van looden platen is opgetrokken. In den jongsten tijd echter wordt het genitreerde zuur naar den Glover-toren geleid, die 14 Ned. el hoog, van looden platen gebouwd, maar van binnen met een mantel van vuurvaste steenen bekleed is. Daarin komen de heete gassen uit den roost-oven met eene temperatuur van 340° C. en worden door het naar beneden druppelen van verdund zwavelzuur tot 74° C. afgekoeld.

Het sterkste zuur, dat men in de looden kamers bereiden kan, bevat 64% zwavelzuur (H2S04) en heeft een soortelijk gewigt van 1,55. Een sterker zuur lost het oxyde van stikstof op en verhindert daardoor zijne werking op het zwavelig zuur. Dientengevolge heeft de verdere concentratie plaats in looden pannen, waarin men het op een gehalte brengt van 77% met een soortelijk gewigt van 1,75. In sommige fabrieken geschiedt de concentratie in den Glover-toren, zoodat men geene pannen noodig heeft. Daar een sterker zuur het lood aantast, moet men tot eene verdere concentratie vaten van glas of platina gebruiken.

Volgens de theorie moeten 100 deelen zwavel 306 deelen zwavelzuur leveren, maar men verkrijgt gemiddeld slechts 290 deelen, hetgeen overeenkomt met een zwavelverlies van 5%. Bij groote zorgvuldigheid kan men 297 deelen winnen. Daarbij gebruikt men op 100 deelen zwavel 3,5—6,5 chilisalpeter en 310 deelen water in den vorm van damp, welken laatsten men in den jongsten tijd heeft vervangen door fijn verdeeld water. Het geconcentreerd zwavelzuur van den handel is vaak door gedeeltelijk verkoold stof min of meer bruin gekleurd. Het heeft een soortelijk gewigt van 1,835 (66 B.) en bevat gewoonlijk eenig zwavelzuur lood, dat zich bij het verdunnen afscheidt, alsmede doorgaans salpeterzuur en oxyden van stikstof en arsenicum. Zuiver zwavelzuur verkrijgt men door het opkoken van het eenigzins verdunde zuur van den handel met zwavelzuur ammonium (tot verwijdering van het oxyde der stikstof) en het bijvoegen van chroomzuur kalium (tot oxydatie van het arsenig zuur). Nu giet men het loodsulfaat af en destilleert het in een zandbad, waarbij alleen de zijden der retort verwarmd mogen worden. Wanneer 0,16 van het volumen is overgehaald, vervangt men den ontvanger door een ander en destilleert totdat van de 10 deelen ruw zwavelzuur 6 deelen zich in den ontvanger bevinden.

Het geconcentreerd zwavelzuur is zonder kleur of reuk, vloeit als olie, rookt niet in de opene lucht, sist niet wanneer men het in water giet en heeft eene sterk bijtende werking. Het bevat nog 172% water, maar in de koude kristalliseert daaruit watervrij zwavelzuur, dat bij 10,5° C. smelt, een soortelijk gewigt bezit van 1,854 en bij verwarming eenig anhydride geeft. Het kookt bij 338° C. en laat eene rest na, die 98,4—98,8% zwavelzuur bevat. De damp van zwavelzuur verdeelt zich bij verdere verwarming volkomen in water en anhydride, en dit laatste vervolgens in zwavelig zuur en zuurstof. Zwavelzuur is zeer hygroscopisch; het neemt uit den dampkring met gretigheid water tot zich en ontwikkelt, wanneer het met water verdund wordt, veel warmte. Men moet steeds, wanneer men zwavelzuur met water vermengen wil, het zuur voorzigtig en onder gestadig omroeren in het water gieten en nooit omgekeerd.