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早期的化学

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设置一塔,塔内充填焦炭,将铅室中释放的气体从塔底通入,上升后遇到从铅室中通入塔顶而下淋的硫酸,被溶解吸收。但是氮的氧化物却不能完全被吸收,因为一氧化氮不易溶解在硫酸中,也不起化学反应,而二氧化氮不易溶于浓硫酸,只溶于较稀的硫酸中。要使氮的氧化物再重新释放出来,使它们再回到铅室被利用,最初只是用水稀释这种吸收氮的氧化物的酸,这将使生成的硫酸被稀释,再浓缩是不经济的。因此盖吕萨克设计的塔迟迟未投入实际应用。这个塔后来被命名为盖吕萨克塔。

1859年,英国一位管道工人格洛弗(Glover,John1817~1902)提出在燃烧硫黄的炉子和铅室之间设置一塔,使高温二氧化硫气体向上流,遇到塔顶从盖吕萨克塔送来的含氮硫酸,使其中氮的氧化物受热释放出来,进入铅室。这样不仅充分回收了氮的氧化物,也使在盖吕萨克塔中被吸收的氮的氧化物又重新释放出来。这个塔后来被命名为格洛弗塔,很快用于实际生产中,一位普通的工人完善了一位著名化学家的设计,在硫酸制造中同享盛名。

此后硫酸制造者们又对铅室进行一系列改进。

铅室不再是立方形的了,因为立方形会形成角,物料在这些角落中可能停滞不动,气流的流动速度很慢,气相和微小雾滴的液相反复接触效率很差,于是逐渐改造成圆筒形或截头圆锥形,使外形变成了塔形。

铅室不再是空空的了,而是填满了瓷珠。这样可以加大反应物的接确面。

框架不再是木材了,而是钢铁,甚至铅板也被铁和钢代替,它们和铅一样可以耐硫酸腐蚀,再加上用耐酸砖或正长石砌成衬里,更加强了耐腐蚀性能。

这样铅室法变成了塔式法,不过硫酸制造的化学原理还是一样的。

接触法制造硫酸的化学原理却不同。接触法也就是触媒法或催化法,是从1831年开始。这一年英国英格兰西南部港口城市布里斯托尔(Bristol)的一位制醋商菲列普(Phillips,peregrine)向政府提交一份专利申请,项目是“节省硝石和矾铅室的成本”,内容是利用铂粉作催化剂,使二氧化硫直接被氧气氧化成三氧化硫,然后使三氧化硫溶于水形成硫酸。但是这种方法一时没有立即投入实际生产,因为铂粉很快受二氧化硫中夹带的杂质而失效。直到1875年,一位出生在德国和长期居住在英国的化学家麦塞尔(Messel,Rudolph1848—1920)提出首先净化二氧化硫和氧气,


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