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三氧化硫的制备和用途
2015-03-11 09:10:36来源:元素商城

元素百科资讯频道:本文主要介绍了关于三氧化硫的基本情况,制备方法以及生产用途的文章。

三氧化硫

三氧化硫简介

三氧化硫,又称硫酸酐。有三种同素异形体,α型,熔点62℃,β型,熔点32.5℃,γ型,熔点16.8摄氏度,沸点45℃。通常的三氧化硫是混合体,熔点不恒定。一般认为常温下是液体。

三氧化硫在气态时是单体,分子形状呈平面三角形,硫原子居中,键角120°,S—O键长1.43×10-10m,显然具有双键的特征(S—O单键长约为1.55×10-10m),在其中硫原子是sp2杂化态的。在液态的时候,单体和三聚体(SO3)3呈平衡状态:温度愈高,三聚体愈少。固态三氧化硫主要以两种形态存在,一种是纤维状的(SO3)n,另一种是冰状结构的三聚体(SO3)3。

三氧化硫制备

在实验室中三氧化硫可以通过硫酸氢钠的两步高温分解来制备:

1.脱水:

2NaHSO4 → Na2S2O7 + H2O

2.热分解:

Na2S2O7 → Na2SO4 + SO3

其他的金属硫酸氢盐同样在这个办法中适用,这个的关键在于中间媒介焦硫酸盐的稳定性。

SO3的工业制法是接触法。二氧化硫通常通过硫的燃烧或黄铁矿矿石(一种含硫铁矿石)的煅烧得到的,先通过静电沉淀进行提纯。提纯后的SO2在400至600°C的温度下,用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒作为催化剂,将二氧化硫用氧气氧化为三氧化硫。铂同样可以充当这个反应的催化剂但是价格昂贵,比混合物更容易发生催化剂中毒(导致失效)。其催化机理为:

2 SO2 + V2O5 → 2 SO3 + V2O3

V2O3 + O2→ V2O5

以这种方式制得的三氧化硫大部分都被转化为了硫酸,但不能用水进行吸收,否则将形成大量酸雾,但如果采用98.3%硫酸作吸收剂,因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低,故吸收效率最高。

另外,把硫酸铜在空气中加热至650°C,硫酸铜会分解成三氧化硫及氧化铜。

另一种方法是用一氧化氮催化氧化二氧化硫,但此法的缺陷是使用的一氧化氮剧毒。

三氧化硫用途

主要用于有机化合物的磺化及硫酸盐化方面。在表面活性剂和离子交换树脂生产中广泛用作反应剂。用于染料中间体的生产,石油润滑馏分的精制。包括合成磺胺、硫酸、氯磺酸、氨基磺酸、硫酸二甲酯、洗涤剂等。

以上就是关于关于三氧化硫的基本情况,制备方法以及生产用途的全部内容介绍。

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