14.2.3 – සල්ෆියුරික් අම්ලය නිපදවීම (ස්පර්ශ ක්‍රමය)

0
480
  • S හෝ S අන්තර්ගත ලෝපස්, වාතය සහ ජලය අමුද්‍රව්‍ය ලෙස ගෙන V2O5 උත්ප්‍රේරකය හමුවේ H2SO4 අම්ලය නිපදවීමේ ස්පර්ශ ක්‍රමය පිලිබදව මෙහිදි දැක්වේ.
  • PbS , CuS හා ZnS සහිත ලෝපස් මගින් පිලිවෙලින් Pb , Cu ,Zn ලෝහ නිස්සාරනයේදී අතුරු පලයක් ලෙස ලැබෙන SO2 වායුවද H2SO4 නිපදවීමට භාවිත කල හැක.

ක්‍රියාවලිය

  • පලමුව S හෝ S සහිත ලෝපස් වාතයේ දහනයෙන් SO2  වායුව ලබා ගනී.  

S(S) + O2 (g)→  SO2 (g)

  • කාර්මිකව SO2 නිපදවීම එතරම් පහසු නොවේ.
  • සල්ෆර් මුලද්‍රව්‍ය දහනය කර SO2 නිපදවීම වෙනම ක්‍රියාවලියකි.
  • සල්ෆර් දහනය තාපදායකය.

සල්ෆියුරික් නිපදවීමේ ක්‍රියාවලිය

  • පිලියෙල කර ගන්නා SO2(g) 4500 C පමනදී හා 1atm පමන පීඩනයේ දී V2O5 උත්ප්‍රේරකය සහිත උත්ප්‍රේරක කුටීරයක් තුල වායුගෝලීය වාතය මගින් SO3 බවට ඔක්සිකරනය දෙවන පියවරේදී සිදුවේ.

2SO2 (g) +O2 (g)⇌ 2 SO3(g)

  • දෙවන පියවරේදී පිලියල කරන SO3(g) සාන්ද්‍ර H2SO4 තුල දියවීමට සලස්වා ඔලියම් හෙවත් පයිරොසල්ෆියුරික් අම්ලය  ලබා ගැනීම තුන්වන පියවර තුල දක්නට ලැබේ.

SO3 (g) + H2SO4 (l)→ H2S2O7 (l)

  • තෙවන පියවරේදී  ගන්නා ඔලියම් ක්‍රමානුකූලව පාලනය කල තත්ව යටතේ ජලය තුල තනුක කිරීමෙන්  සාන්ද්‍ර H2SO4අම්ලය අවසානයේ පිලියල වේ.

H2S2O7 (l) + H2O (l) ⇌ 2H2SO4 (aq)

H2SO4 නිශ්පාදනයේ ප්‍රධාමන තාප හුවමාරු පියවර

ක්‍රියාවලි ප්‍රශස්තීකරණය

  1. SO2/O2ප්‍රතික්‍රියක මිශ්‍රනය උත්ප්‍රේරක ස්තර කිහිපයක් හරහා ගමන් කරවීම.
    • මෙහිදී,ප්‍රතික්‍රියක හා උත්ප්‍රේරක වැඩි වෙලාවක් එකිනෙක ස්පර්ශ වෙන බැවින් උත්ප්‍රේරකයේ උත්ප්‍රේරන ක්‍රියාවලිය වඩාත් හොදින් සිදු වේ.  
  2. 1 atm පීඩනයක් පවත්වා ගැනීම.
    • පීඩනය වැඩි කරන විටදි වායු කලාපයේ ප්‍රතිවර්ත්‍ය ප්‍රතික්‍රියාව අනු ගනන අඩු වන දිශාවට සිදු වීමට තිබෙන නැබුරුතාව වැඩි වීම ලේ චැට්ලිය මූලදර්මයෙන් පුරෝකතනය කරයි.
    • මේ ප්‍රතික්‍රියාව සදහා පීඩනය වැඩි කරන විටදී ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාව දිරිමත් වී පලදාව වැඩි වේ.
    • එහෙත් මෙ ප්‍රතික්‍රියාව සදහා වායුගෝල 1 ක පීඩනයේදී පවා පලදාව 99% ක් තරම් ඉහල වේ.
    • එනිසා වඩාත් ඉහල පීඩන යේදීම අනවශය්‍යි.
  3. V2O5 උත්ප්‍රේරක භාවිතා කිරීම.
  4. 4500C පමන උශ්නත්වයක් යොදා ගැනිම.
    • දෙවන පියවරේදී ප්‍රතික්‍රියාවෙන් ද තාපය ජනනය කරන නිසා එක් වරම SO2 සමස්ත ප්‍රමානය O2  සමග ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට නිපදවීමේ ක්‍රියාව සැලසුම් කරහොත් වැඩි තාප ප්‍රමානයක් ජනනය වී නැවත පසු ප්‍රතික්‍රියාව දිරිමත් කරමින් පලදාව අඩු වීමට හේතු වේ.
  5. සැදෙන SO3 අනවර්තව ප්‍රතික්‍රියා පද්දතියෙන් ඉවත් කිරීම.
  6. සැදෙන SO3 වායුව ජලය වෙනුවට පෙර සැදු සාන්ද්‍ර H2SO4  තුල දියකිරිම.
    • SO3 වායුව ජලය තුල දිය වී H2SO4 ලබා දීමේ ප්‍රතික්‍රියාව බෙහෙවින් තාපදායකයි.
    • එහි ප්‍රතිපලයක් ලෙස ප්‍රතික්‍රියාවේදී උත්පාදනය වන තාපයෙන් යොදා ගන්නා ජලය වාශ්ප වීම හේතු කොට ගෙන H2SO4 වාශ්පයක් ලෙස ලැබීම කර්මාන්තයේ නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියේ සන්කීර්නත්වයක් ලබා දීම නිසා ද, කම්කරුවන්ගේ ආරක්ශාවට එය තර්ජනයක් වෙන නිසාද සැදෙන SO3 වායුව ජලය වෙනුවට පෙර සැදු සාන්ද්‍ර H2SO4 තුල දිය කරයි.

H2SO4 හි ප්‍රයෝජන 

  • තීන්ත නිපදවීමේ දි අමුද්‍රව්‍ය  ලෙස භාවිතය.
  • ක්ශාලක නිපදවීමට අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතය.
  •  TNT වැනි පුපුරන ද්‍රව්‍ය නිපදවීමේදී අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතය.
  • බහුඅවයවික නිපදවීමේදි භාවිතය.
  • පොස්පේට් පොහොර නිපදවීමේ දි අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතය.

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.