اسید سولفوریک - Sulfuric acid

سولفوریک اسید که در گذشته با نام جوهر گوگرد خوانده میشد، اسیدی بسیار قوی است که با هر درصدی در آب حل میشود و فرمول شیمیایی آن H۲SO۴ است.

اسید سولفوریک اسید معدنی بسیار قوی میباشد. این اسید با هر درصدی در آب حل میشود. اسید سولفوریک در گذشته به نام جوهر گوگرد معروف بوده است. وقتی غلظت بالایی از SO3 گازی به اسید سولفوریک اضافه میشود، الئوم یا اسید سولفوریک دود کننده به فرمول H2S2O7 ایجاد میشود. واکنش اسید سولفوریک با آب بسیار گرمازا میباشد. اضافه کردن آب به اسید سولفوریک غلیظ خطرناک است. زیرا در اثر حرارت حاصل از واکنش اسید و آب ، آب داغ ممکن است به اطراف پراکنده شود.

بنابراین آن را با آرامی به آب اضافه میکنند. این مساله بدلیل پایین بودن دانسیته آب نسبت به اسید سولفوریک میباشد که آب میل دارد روی اسید قرار گیرد. میل ترکیبی اسید سولفوریک با آب بقدری بالاست که میتواند مولکولهای هیدروژن و اکسیژن را از بقیه ترکیبات بصورت آب جدا کند. به عنوان مثال مخلوط کردن گلوکز و اسید سولفوریک ، عنصر کربن و آب ایجاد میکند.

اسید سولفوریک قسمت عمده باران اسیدی میباشد که از آلایندههای جوی مثل SO3 حاصل از کارخانهها با آب باران بوجود میآید.

تاریخچه :

اسید سولفوریک برای نخستین بار توسط جابر بن حیان کشف شد. او با تقطیر کانیهای سولفات آهن و سولفات مس، این اسید را به دست آورد.

تولید :

سولفوریک اسید، یکی از مهم ترین مواد شیمیایی صنعتی است که با استفاده از فرایند مجاورت تولید می شود. در مرحله نخست گوگرد در مجاورت اکسیژن اکسید شده و گوگرد دی اکسید به دست می آید.

در سال 1832 یک تاجر انگلیسی سرکه ، روشی اقتصادی برای تولید SO3 و اسید سولفوریک غلیظ ابداع کرد که امروزه به نام فرآیند تماسی معروف است و قسمت اعظم اسید سولفوریک در دنیا به این روش تولید میگردد. این فرآیند در سه مرحله صورت میگیرد که عبارتند از :

• تهیه و خالص سازی SO2 :
  خالص سازی SO2 و هوا برای جلوگیری از مسمومشدن کاتالیزور لازم است. گازها پس از شستشو با آب ، با اسید سولفوریک خشک میشوند.
• اکسیداسیون کاتالیکی SO2 به SO3 :
  SO2  با O2 در دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد و فشار 2atm و کاتالیزور پنتا اکسید وانادیم ، واکنش داده و SO3 تولید میکند. SO3 تولید شده از میان تبادلگر گرمایی عبور داده شده و در اسید سولفوریک غلیظ حل شده و تولید الئوم میکند. به دلیل اینکه انحلال SO3 در آب بسیار گرمازا بوده و بجای اسید سولفوریک مایع ، مه تولید میشود، انحلال مستقیم SO3 در آب عملی نمیباشد.
• تولید H2SO4 :
  اولئوم با آب واکنش داده و اسید سولفوریک تولید میکند.

کاربرد :

اسید سولفوریک جزء مواد شیمیایی پراستفاده میباشد. این ماده در واکنشهای شیمیایی و فرآیندهای تولید سایر ترکیبات ، کابرد فراوانی دارد. عمدهترین استفاده آن در کارخانههای تولید کود شیمیایی ، استخراج فلزات ، سنتزهای شیمیایی ، تصفیه پسابها و پالایشگاههای نفت میباشد. اسید سولفوریک در اثر واکنش با اسید نیتریک ، یون نیترونیوم تولید میکند که در فرآیند نیترودار کردن ترکیبات استفاده میشود.

فرآیند نیترودار کردن در صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید ترینیتروتولوئن (TNT) ، نیترو گلیسیرین و ... استفاده میشود. اسید سولفوریک در انبارههای سربی (باطریهای سربی) به عنوان محلول الکترولیت استفاده میشود.

اسید سولفوریک ، یک عامل آبگیری بسیار قوی است. در اکثر واکنشها به عنوان عامل هیدراتاسیون استفاده میشود و در تولید میوههای خشک هم به میزان کم ، از اسید سولفوریک برای جذب آب استفاده میکنند.