خواص عمومی اسید سولفوریک

اسید سولفوریک  یکی از مهمترین اسید های معدنی است که خالص آن مایعی است بی رنگ که در 339 درجه سانتی گراد می جوشد و در 5/10 درجه سانتی گراد به صورت کریستال در می آید . ( منجمد می شود ) ، درموقع حل شدن در آب مقدار زیادی گرما به وجود می آید و اسید حل شده در آب بصورت هیدراتهای 2H20، H2S0   ، H2S04  در می آید .اگر یک قطره کوچک از آب بر روی سطح اسید غلیظ بیافتد آب بلافاصله تبخیر شده و به بخار تبدیل می گردد که ممکن است این بخار ، ذرات ریز اسیدی را نیز همراه داشته باشد . به همین خاطر در موقع حل کردن اسید در آب لازم است تا جریان کمی از اسید بر روی آب اضافه شود و نه بالعکس . اگر چنانچه دماسنجی در محلول قرار داده شود افزایش سریع حرارت بخوبی مشاهده می شود .

اسید سولفوریک اسیدی  است قوی که با اکثر فلزات مثل : ( روی ، آهن ، آلومینیوم ، منگنز و …… ) ترکیب می شود ولی محلول ضعیف آن با فلزاتی که فعالیت آنها کمتر است مثل : ( جیوه ، نقره ، طلا ) ترکیب نمی شود

فرآیند تولید اسید سولفوریک

توليد صنعتي اسيد سولفوريک به روش تماسي در سال 1832  يک تاجر انگليسي سرکه ، روشي اقتصادي براي توليد اسيد سولفوريک غليظ ابداع کرد که امروزه به نام فرآيند تماسي معروف است و قسمت اعظم اسيد سولفوريک در دنيا به اين روش توليد مي‌گردد. اين فرآيند در سه مرحله صورت مي‌گيرد که عبارتند از:تهيه و خالص سازي :خالص سازي هوا براي جلوگيري از مسموم‌شدن کاتاليزور لازم است.

گازها پس از شستشو با آب ، با اسيد سولفوريک خشک مي‌شوند. اکسيداسيون کاتاليکي در دماي بالاتر از 450 درجه سانتيگراد و فشار  2atm و کاتاليزور پنتا اکسيد واناديم ، واکنش داده و  توليد مي‌کند. گاز توليد شده از ميان تبادلگر گرمايي عبور داده شده و در اسيد سولفوريک غليظ حل شده و توليد الئوم مي‌کند. به دليل اينکه انحلال در آب بسيار گرمازا بوده و بجاي اسيد سولفوريک مايع ، مه توليد مي‌شود، انحلال مستقيم  در آب عملي نمي‌باشد. نهایتا توليد اولئوم با آب واکنش داده و اسيد سولفوريک توليد مي‌کند.

  توضیحات تکمیلی

اسید سولفوریک،یکی از  مهمترین مواد شیمیایی صنعتی است که با استفاده از فرایند  تماس (contact process) تولید می شود. در مرحله نخست گوگرد در مجاورت اکسیژن اکسید شده و گوگرد دی اکسید SO2 به دست می آید. در مرحله بعد گوگرد دی اکسید در مجاورت یک کاتالیزور به 3SO اکسیده می شود واکنش فوق در دمای معمولی بسیار کند است. لذا در روش صنعتی ، از دماهای بالا تر) 400Cتا 700C) و از یک کاتالیزور (مانند وانادیم پنتوکسید V2O5 یا اسفنج پلاتین) استفاده می شود. با دمیدن بخار گوگرد تری اکسید به درون اسید سولفوریک ، پیروسولفوریک اسید تشکیل می شود سپس با افزودن آب به پیرو سولفوریک اسید ، محلول سولفوریک اسید با غلظت مورد نظر تهیه میشود کنترل این روش که در آن ، پیروسولفوریک اسید تشکیل می شود ، آسان تر از واکنش مستقیم گوگرد تری اکسید با آب است.

اين اسيد با هر درصدي در آب حل مي‌شود. وقتي غلظت بالايي از  گازي به اسيد سولفوريک اضافه مي‌شود، الئوم يا اسيد سولفوريک دود کننده ايجاد مي‌شود. واکنش اسيد سولفوريک با آب بسيار گرمازا مي‌باشد. اضافه کردن آب به اسيد سولفوريک غليظ خطرناک است. زيرا در اثر حرارت حاصل از واکنش اسيد و آب ، آب داغ ممکن است به اطراف پراکنده شود.  بنابراين آن را با آرامي به آب اضافه مي‌کنند.

اين مساله بدليل پايين بودن دانسيته آب نسبت به اسيد سولفوريک مي‌باشد که آب ميل دارد روي اسيد قرار گيرد. ميل ترکيبي اسيد سولفوريک با آب بقدري بالاست که مي‌تواند مولکول‌هاي هيدروژن و اکسيژن را از بقيه ترکيبات بصورت آب جدا کند. به عنوان مثال مخلوط کردن گلوکز و اسيد سولفوريک ، عنصر کربن و آب ايجاد مي‌کند.

یکی از موارد مشخصه اسید سولفوریک غلظت آن است که در کارخانه های ساخت اسید سولفوریک اهمیت زیادی پیدا می کند . مفهوم از غلظت بطور مختص ، وجود مقدار اسید سولفوریک خالص در ترکیب اسید و آب می باشد که بصورت گرم H2SO4 در محلول اسید سولفوریک عنوان می شود . مثلا وقتی عنوان می شود که غلظت اسید 98% است یعنی در 100 گرم محلول 98 گرم اسید خالص وجود دارد . 

تولید اسید سولفوریک 98

تولید اسید سولفوریک 98درصد به این صورت تولید میشود که گوگرد درون حوضچه هایی بنام حوضچه ذوب میرود و به مذاب تبدیل میگردد,سپس گاز گوگرد در در کوره به دمای مورد نظر میرسد و سپس این گاز با مجاورت با کاتالیزور ها به گاز SO3 تبدیل میگردد.