
【化】 chamber process; lead-chamber process; vitriol chamber process
鉛室法(Lead Chamber Process)是18世紀至20世紀初工業制備硫酸的核心技術,其英文定義為"a historical chemical process for producing sulfuric acid by oxidizing sulfur dioxide in lead-lined chambers"。該方法通過将硫磺燃燒生成的二氧化硫(SO₂)、水蒸氣與空氣在鉛制反應室中催化氧化,最終生成硫酸(H₂SO₄)。
核心反應機制包含三個關鍵步驟:
該方法得名于其特殊反應容器——鉛制密封室。鉛材料可抵禦硫酸腐蝕,但長期使用仍會産生毒性鉛化合物殘留,這一缺陷促使20世紀中期被接觸法取代。現代工業中,鉛室法僅保留于特定教學演示和曆史工藝研究領域。
參考來源:
鉛室法是硫酸工業史上最古老的工業化生産方法,以下是詳細解釋:
鉛室法屬于硝化法制硫酸的工藝,因核心反應設備為鉛制方形空室而得名。該方法由英國人J.羅巴克于1746年首創,作為硫酸生産的唯一方法盛行了100多年,直至20世紀被塔式法和接觸法逐步取代。
催化機制:以氮氧化物(如NO₂)為遞氧劑,通過氧化還原循環傳遞氧原子,促使二氧化硫(SO₂)轉化為硫酸(H₂SO₄)。關鍵反應包括: $$ SO₂ + NO₂ + H₂O → H₂SO₄ + NO $$ $$ 2NO + O₂ → 2NO₂ $$ 氮氧化物在理論上不消耗,僅起催化作用。
氣相反應:主要反應在鉛室内的氣相中進行,生成硫酸霧(氣溶膠),需較長時間凝聚成酸液。
總結來看,鉛室法奠定了硫酸工業化生産的基礎,但其效率低和設備笨重促使了更先進工藝的發展。
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