98%的硫酸怎么能不结晶?具体的怎么能让98%硫酸在零下5-10度不结晶?还有为什么93%和98%结晶的条件不同在哪里?

Question

98%的硫酸怎么能不结晶?
具体的怎么能让98%硫酸在零下5-10度不结晶?还有为什么93%和98%结晶的条件不同在哪里?

Answer 1

硫酸的凝固点随浓度变化而变化的,100%重量百分浓度时,有几个最低的凝固点:
1 浓度为38%时,凝固点为—72.2度.
2 浓度为73.5%时,凝固点为—42.5度.
3 浓度为93.77%时,凝固点为—34.86度
4 浓度为100%时,凝固点为10.37度.
5 浓度为98%时,凝固点为—0.7度.
因为硫酸可看成是由3+1 = 4个简单低共熔相图拼成的.
H2O H2SO4·4H2O H2SO4·2H2O H2SO4·H2O H2SO
4H2SO4·H2O,H2SO4·2H2O,H2SO4·4H2O三种稳定化合物,其温度-组成图为.可看成是由3+1 = 4个简单低共熔相图拼成的.
Ⅰ— 溶液,Ⅱ— H2O（s）+溶液 ,Ⅲ— H2SO4·4H2O（s）+溶液
Ⅳ— H2SO4·4H2O（s）+溶液,Ⅴ— H2SO4·2H2O（s）+溶液
Ⅶ— H2SO4·2H2O（s）+溶液,Ⅷ— H2SO4·H2O（s）+溶液
Ⅸ— H2SO4（s）+溶液,Ⅹ— H2O（s）+H2SO4·4H2O（s））
Ⅺ— H2SO4·4H2O（s）+ H2SO4·2H2O（s）,Ⅻ — H2SO4·2H2O（s）+ H2SO4 ·H2O（s）,Ⅻ′—H2SO4·H2O（s）+ H2SO4（s）
从图可以看出：①浓硫酸98%,结晶温度和很低只有0.25℃,作为产品输出易结晶出H2SO4固体堵塞管道.而浓度为92.5%（俗称93%酸）硫酸因其凝固点是 238.2K左右即-35℃作产品输送安全,不会遇到填塞管道的问题.② 90%左右硫酸的凝固点随浓度变化较大.93%酸—-35℃,而91%酸—-17.3℃,89%酸—4℃.在冬季很容易有固体折出.因此,冬季不能用同一管道输出不同浓度的硫酸,以免因浓度改变而引起管道堵塞.因此需用到浓硫酸的98%以上的企业要特别注意保温.
在高中化学中我们要掌握的是混合物没有固定熔沸点,就是因为其组成的浓度没有给定.