Или нагреванием медных стружек с концентрированной серной кислотой

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O.

Основная область применения SO₂ — производство серной кислоты; применяется в бумажной и текстильной промышленности, а также для сульфатации овощей и фруктов. Большая теплота испарения и лёгкая конденсируемость позволяют использовать его в холодильной технике. Как сильный восстановитель в водных растворах SO₂ обесцвечивает многие органические красители и применяется при отбеливании тканей, сахара и др.

Сернистый ангидрид токсичен. Он может поступать в организм через дыхательные пути во время обжига серных руд (при получении серной кислоты) на медеплавильных заводах, при сжигании содержащего серу топлива в кузницах, котельных, на суперфосфатных заводах, тепловых электростанциях и т. п.

Максимально допустимая концентрация Сернистый ангидрид в воздухе производственных помещений 1,0 мг/м³. Среднесуточная концентрация в населённых пунктах не должна превышать 0,15 мг/м³. Ежегодно в атмосферу выбрасываются десятки млн. т Сернистого ангидрида, образующегося при промышленном сжигании углей и нефти, содержащих соединения серы. Очистка отбросных газов от Сернистого ангидрида — важная научно-техническая задача.

Углекислый газ (диоксид углерода)

Он не пригоден для поддержания жизни. Однако именно им «питаются» растения, превращая его в органические вещества. К тому же он является своеобразным «одеялом» Земли. Если этот газ вдруг исчезнет из атмосферы, на Земле станет гораздо прохладнее, а дожди практически исчезнут.

Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода, CO₂) формируется при соединении двух элементов: углерода и кислорода. Он образуется в процессе сжигания угля или углеводородных соединений, при ферментации жидкостей, а также как продукт дыхания людей и животных. В небольших количествах он содержится и в атмосфере, откуда он ассимилируется растениями, которые, в свою очередь, производят кислород.

Углекислый газ бесцветен и тяжелее воздуха. Замерзает при температуре −78.5°C с образованием снега, состоящего из двуокиси углерода. В виде водного раствора он образует угольную кислоту, однако она не обладает достаточной стабильностью для того, чтобы ее можно было легко изолировать.

Углекислый газ — это «одеяло» Земли. Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, которые обогревают нашу планету, и отражает инфракрасные, излучаемые с ее поверхности в космическое пространство. И если вдруг углекислый газ исчезнет из атмосферы, то это в первую очередь скажется на климате. На Земле станет гораздо прохладнее, дожди будут выпадать очень редко. К чему это в конце концов приведет, догадаться нетрудно.

Правда, такая катастрофа нам пока еще не грозит. Скорее даже, наоборот. Сжигание органических веществ: нефти, угля, природного газа, древесины – постепенно увеличивает содержание углекислого газа в атмосфере. Значит, со временем надо ждать значительного потепления и увлажнения земного климата.

Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная, жидкая высокого давления и газообразная. Ее получают из отбросных газов производств аммиака, спиртов, а также на базе специального сжигания топлива и других производств. Газообразная двуокись углерода – газ без цвета и запаха при температуре 20°С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), плотность – 1,839 кг/м³. Жидкая двуокись углерода – просто бесцветная жидкость без запаха.

Углекислый газ нетоксичен и невзрывоопасен. При концентрациях более 5% (92 г/м³) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека — она тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

В промышленности углекислый газ получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При промышленном производстве газ закачивается в баллоны.

В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора с соляной кислотой.

В повседневной практике углекислый газ используется достаточно широко. Например, газированная вода. В пищевой промышленности диоксид углерода используется и как консервант, а также в качестве разрыхлителя теста.

Углекислотными огнетушителями пользуются при пожарах. Биохимики нашли, что удобрение... воздуха углекислым газом весьма эффективное средство для увеличения урожайности различных культур. Пожалуй, такое удобрение имеет единственный, но существенный недостаток: применять его можно только в оранжереях. На заводах, производящих диоксид углерода, сжиженный газ расфасовывают в стальные баллоны и отправляют потребителям. Если открыть вентиль, то из отверстия с шипением вырывается... снег. Все объясняется просто. Работа, затраченная на сжатие газа, оказывается значительно меньше той, которая требуется на его расширение. И чтобы как-то компенсировать возникающий дефицит, углекислый газ резко охлаждается, превращаясь в «сухой лед». Он широко используется для сохранения пищевых продуктов и перед обычным льдом имеет значительные преимущества: во-первых, «хладопроизводительность» его вдвое выше на единицу веса; во-вторых, он испаряется без остатка.

Углекислый газ используется в качестве активной среды при сварке проволокой, так как при температуре дуги углекислота разлагается на угарный газ СО и кислород, который, в свою очередь, и входит во взаимодействие с жидким металлом, окисляя его.

 

Аммиак, NH₃, простейшее химическое соединение азота с водородом. Один из важнейших продуктов химической промышленности; синтез Аммиак из азота воздуха и водорода — основной метод получения т. н. связанного азота. В природе Аммиак образуется при разложении азотсодержащих органических веществ.

Аммиак — бесцветный газ с резким удушливым запахом и едким вкусом. Сухая смесь Аммиака с воздухом способна взрываться; границы взрывчатости при комнатной температуре лежат в пределах 15,5—28%, с повышением температуры границы расширяются. Аммиак хорошо растворим в воде. Жидкий Аммиак практически не проводит электрический ток. Жидкий Аммиак — хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений. Твёрдый Аммиак — бесцветные кубические кристаллы.

В лабораторных условиях Аммиак может быть получен вытеснением его сильными щелочами из аммониевых солей по схеме:

2NH₄CI + Ca(OH)₂ = 2NH₃ + CaCl₂ + 2H₂O.

Старейший промышленный способ получения Аммиак — выделение его из отходящих газов при коксовании угля. Аммиак используется для получения азотной кислоты, азотсодержащих солей, мочевины, синильной кислоты, соды по аммиачному методу. Так как жидкий Аммиак имеет большую теплоту испарения, он служит рабочим веществом холодильных машин. Жидкий Аммиак и его водные растворы применяют как жидкие удобрения. Большие количества Аммиак идут на аммонизацию суперфосфата и туковых смесей.

Аммиак ядовит. Он сильно раздражает слизистые оболочки. Острое отравление Аммиак вызывает поражения глаз и дыхательных путей, одышку, воспаление лёгких. Предельно допустимой концентрацией Аммиак в воздухе производственных помещений считается 0,02 г/м³.

Фтористый водород, HF, соединение фтора с водородом. Плотность 0,98 г/см³. Выше 19,43°С - бесцветный газ с резким запахом, раздражающим дыхательные пути, ниже этой температуры - бесцветная легкоподвижная жидкость фтористоводородная кислота.

Безводный Фтористый водород реагирует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода (за исключением Al, Mg, Pb, Fe, Ni). Фтористый водород взаимодействует со многими окислами, например SiO₂ + 4HF = SiF₄ + 2H₂O (реакция травления стекла).

Фтористый водород присоединяется к органическим соединениям по кратной связи, а в ряде случаев вызывает полимеризацию этих соединений. Фтористый водород служит хорошим растворителем неорганических и органических соединений; при этом, в отличие от водных растворов, электролитической диссоциации подвергается сам Фтористый водород, а не растворённое вещество.

Промышленное получение ф. в. основано на реакции плавикового шпата с 98%-ной серной кислотой:

CaF₂ + H₂SO₄ = 2HF + CaSO₄.

Фтористый водород широко применяется для получения синтетического криолита, в производстве урана, для синтеза фторорганических соединений, для травления стекла, в качестве катализатора алкилирования при получении бензина из нефти и др.

Фтористый водород токсичен; попадание на кожу вызывает ожоги, пары HF раздражают верхние дыхательные пути. Предельно допустимая концентрация паров Фтористый водород в воздухе 0,0005 мг/л. Первая помощь - вдыхание кислорода; при попадании на кожу - погружение обожжённого участка в ледяной насыщенный раствор сернокислой магнезии или 70%-ный этиловый спирт.

Газы и твердые химические вещества особо агрессивно воздействуют на бетон только в присутствии влаги, образующиеся растворы различной концентрации проникают в поры бетона, вызывают его коррозию, что может привести к разрушению.

Воздействие газов на расположенные выше зоны забрызгивания части водохозяйственных сооружений в принципе не отличается от воздействия газов на любые промышленные сооружения

Однако влияние отдельных факторов окружающей среды на бетонные и железобетонные конструкции различно. Например, влажность и содержание углекислоты в воздухе благоприятно влияют на увеличение прочности бетона и в тоже время вызывают карбонизацию защитного слоя бетона, что приводит к снижению защитных свойств бетона и коррозии арматуры.

Наименование фактора	Степень воздействия
благоприятное	неагрессивное	слабоагрессивное	среднеагрессивное	сильноагрессивное
Окружающая воздушная среда	В атмосфере не содержится газов, отрицательно влияющих на несущую способность ВХО	наименование газа	концентрация, мг/м^3	концентрация, мг/м^3	концентрация, мг/м^3	концентрация, мг/м^3
Углекислый газ	До 2000	Св. 2000	-	-
Аммиак	До 0,2	Св.0,2 до 20	Св. 20	-
Сернистый ангидрид	До 0,5	Св. 0,5 до 10	Св. 10 до 200	Св. 200 до 1000
Фтористый водород	До 0,05	Св.0,5 до 5	Св.5 до 10	Св. 10 до 100
Сероводород	До 0,01	Св. 0,01 до 5	Св. 5 до 100	Св.100
Оксиды азота (растворяющиеся в воде)	До 0,1	Св. 0,1 до 5	Св. 5 до 25	Св. 25 до 100
Хлор	До 0,1	Св. 0,1 до 1	Св. 1 до 5	Св. 5 до 10
Хлористый водород	До 0,05	Св. 0,05 до 5	Св. 5 до 10	Св. 10 до 100