接触法

接触法は硝酸の工業的製法です。原料となる二酸化硫黄はかつては黄鉄鉱(二硫化鉄)を燃焼させて作っていたのですが、現在は石油から回収される硫黄を原料としてつくられるのが主流です。

まずは空気を送り込みながら硫黄を燃焼させて二酸化硫黄を発生させます。

\(\ce{S + O2 -> SO2 ^}\)

昔は次のように黄鉄鉱(\(\ce{FeS2}\))を燃焼させて二酸化硫黄を得ていましたが現在では行われていません。

\(\ce{4FeS2 + 11O2 -> 2Fe2O3 + 8SO2}\)

いずれにしても二酸化硫黄をまず作ります。

そして二酸化硫黄を触媒を用いて酸化するのですが、このとき不純物が含まれると触媒の活性が低下するので、精製して純度を高めておきます。

そして二酸化硫黄と空気を酸化バナジウムを触媒として反応させると三酸化硫黄ができます。

\(\ce{2SO2 + O2 -> 2SO3}\)

三酸化硫黄はそのまま水に吸収させようとすると発熱が大きく飛散してなかなか吸収されないので実用的ではありません。そこで三酸化硫黄は濃硫酸に吸収させて発煙硫酸にします。そして発煙硫酸を水で薄めて濃硫酸がつくられます。