शीश कक्ष विधि द्वारा सल्फ्यूरिक अम्ल की KI और `"PCl"_(5)` से अभिक्रियाओं के रासायनिक समीकरण दीजिए |

Explanation

सीस कक्ष विधि द्वारा सल्फ्यूरिक अम्ल का निर्माण-इस प्रक्रम में प्रयुक्त संयन्त्र के विभिन्न भागों में होने वाली अभिक्रियाएँ अग्रलिखित हैं -
(i) पाइराइट बर्नर-इन भट्ठियों में गन्धक या आयरन पाइराइट को वायु में जलाकर `SO_2` प्राप्त की जाती है।
`S + O_2 to SO_2uarr`
`4FeS_2 + 11O_2 to 2Fe_2O_3 + 8SO_2 uarr`
(ii) नाइटर पात्र-इन पात्रों में `NaNO_3` तथा सान्द्र `H_2SO_4` का मिश्रण भरा होता है। जब इनके ऊपर से `SO_2` तथा वायु का मिश्रण प्रवाहित होता है तो `HNO_3` वाष्प व नाइट्रोजन के ऑक्साइड बनते हैं।
`NaNO_3 + H_2SO_4toNaHSO_4 + HNO_3`
`4HNO_3 to 4NO_ 2 uarr + O_2 uarr +2H_2O`
आधुनिक संयन्त्रों में अमोनिया का वायु से Pt की उपस्थिति में ऑक्सीकरण किया जाता है। इन अभिक्रियाओं में नाइट्रोजन के ऑक्साइड (NO तथा `NO_2` ) बनते हैं।
`4NH_3 + 5O_2 overset(Pt)(to) 4NO uarr + 6H_2O`
`2NO + O_2 to 2NO_2 uarr`
(iii) धूल कक्ष-यहाँ पर नाइट्रोजन के ऑक्साइड, वायु और `SO_2` के मिश्रण में उपस्थित धूल के कण भाप के सम्पर्क में आकर भारी होकर नीचे बैठ जाते हैं।
(iv) ग्लोवर स्तम्भ-यह अम्लरोधक ईंटों का बना स्तम्भ होता है, जिसमें फ्लिण्ट पत्थर के टुकड़े भरे होते हैं। इसके ऊपर दो टंकियाँ होती हैं। एक टंकी से नाइट्रोसो सल्फ्यूरिक अम्ल तथा दूसरी से तनु कक्ष अम्ल टपकता रहता है। नीचे से `SO_2` , वायु तथा नाइट्रोजन के ऑक्साइडों का मिश्रण धीरे-धीरे ऊपर चढ़ता है। इस टावर में अग्रलिखित क्रियाएँ होती हैं -
(a) गैसीय मिश्रण का ताप `50-80^@C` तक गिर जाता है। (b)` SO_2` की कुछ मात्रा `NO_2` व भाप से क्रिया करके `H_2SO_4` में परिवर्तित हो जाती है।
`SO_2 + NO_2 + H_2O to H_2SO_4 + NO uarr`
( c) सीस कक्ष से आने वाला तनु अम्ल गर्म गैसों के सम्पर्क में आकर सान्द्र हो जाता है।
(d) गेलुसैक स्तम्भ से आने वाला नाइट्रेटिड `H_2SO_4` नाइट्रोजन के ऑक्साइडों से मुक्त हो जाता है और सान्द्र `H_2SO_4` प्राप्त होता है।
`2[NO.HSO_4] + H_2O to 2H_2SO_4 +NO uarr +NO_2 uarr`

(v) लेड (सीस) कक्ष-ये कक्ष लेड के बने होते हैं। ग्लोवर टावर से गैसीय मिश्रण इन कक्षों में लाया जाता है और ऊपर से जलवाष्प छोड़ी जाती है जो गैसीय मिश्रण के साथ `H_2SO_4` बनाती है।
`2SO_2 + O_2 + 2NO + 2H_2O to 2H_2SO_4 + 2NO uarr`
यह अम्ल कक्षों के फर्श पर एकत्रित हो जाता है। इस अम्ल को कक्ष अम्ल (60-70% `H_2SO_4` ) कहते हैं।
(vi) गेलुसैक स्तम्भ-सीस कक्ष से निकलने वाली गैसों में नाइट्रोजन के ऑक्साइड होते हैं। इन गैसों को गेलुसैक स्तम्भ में नीचे से ऊपर की ओर चढ़ाया जाता है। इस स्तम्भ में कोक भरा रहता है। इसमें ऊपर की टंकी से ठण्डा `H_2SO_4` बूंद-बूंद करके टपकाया जाता है, जो कि गैसीय मिश्रण में उपस्थित नाइट्रोजन के ऑक्साइडों को अवशोषित कर लेता है और नाइट्रोसो सल्फ्यूरिक अम्ल बनाता है, जिसे ग्लोवर स्तम्भ में भेजा जाता है।
`2H_2SO_4 + NO + NO_2 to 2 [H2SO4.NO] + H_2O`
अम्ल का सान्द्रण -
चैम्बर अम्ल में भार के विचार से `60-70% H_2SO_4` होता है। इसका सान्द्रण-कासकैड विधि द्वारा किया जाता है।
कासकैड विधि-इस विधि में चैम्बर अम्ल को सिलिका के प्यालों में गर्म किया जाता है। ये सिलिका के प्याले सीढ़ियों पर इस प्रकार रखे जाते हैं कि ऊपर का प्याला भर जाने पर अम्ल उससे नीचे के प्याले में आ जाता है। एक भट्ठी से प्राप्त गर्म गैसों को सीढ़ियों के नीचे से प्रवाहित करते हैं। अम्ल ऊपर से नीचे धीरे-धीरे गिरता जाता है और उसमें उपस्थित जल वाष्पित होता रहता है। इस प्रकार, अम्ल सान्द्र हो जाता है और इसको सबसे नीचे रखे पात्र में एकत्रित कर लेते हैं। इस प्रकार 90% सल्फ्यूरिक अम्ल प्राप्त हो जाता है।