اسید سولفوریک

اسید سولفوریک با فرمول H۲SO۴ که در گذشته جوهر گوگرد یا هیدروژن سولفات خوانده می‌شد، اسیدی با چگالی بالا، بی‌رنگ و بسیار قوی است که با هر درصدی در آب حل می‌شود.

این ماده یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی موجود در جهان است که از واکنش آب با سولفور تری‌اکسیدساخته می‌شود.

این ماده گاهی به عنوان «سلطان مواد شیمیایی» خوانده می‌شود چرا که حجم تولید آن در جهان بسیار زیاد است.

این اسید به قدری با اهمیت است که سرانه مصرف آن به ازای هر فرد، یکی از شاخص‌های تعیین پیشرفت فنی کشورهاست.

 

شکل ظاهری محصول: 

مایعی شفاف، بی رنگ، بی بو

 

تاریخچه سولفوریک اسید:

اسید سولفوریک برای نخستین بار توسط جابر بن حیان کشف شد.

جابربن حیان با تقطیر کانی‌های سولفات آهن (معروف به زاج سبز) و مس(II) سولفات، این اسید را به دست آورد.

خواص فیزیکی:

این ماده دارای مولکول‌های دارای گشتاور قطبی است که می‌توانند با یک‌دیگر پیوند هیدروژنی برقرار کنند.

پس سولفوریک اسید مایعی است با نقطه جوش بالا و هم چنین یک مایع ویسکوز (دارای گران روی زیاد) محسوب می‌شود.

همین شرایط مولکولی باعث می‌شوند که سولفوریک اسید به خوبی در آب حل شود و محلول‌های اسیدی مختلف تولید کند.

 

ساختار مولکولی و خصلت اسیدی:

این ماده از مولکول‌هایی شامل یک اتم گوگرد، چهار اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن ساخته شده‌است.

 

از آن‌جا که هیدروژن‌ها به اتم اکسیژن متصل هستند، حامل بار مثبت جزئی می‌باشند و قادرند به عنوان هیدروژن اسیدی عمل کنند.

با از دست دادن اولین هیدروژن، آنیون هیدروژن‌سولفات تولید می‌شود که با توجه به ساختارهای رزونانسی، بسیار پایدار است

بنابراین اولین تفکیک سولفوریک اسید، به شکل کامل انجام می‌شود:

H2SO4 + H2O → HSO4- + H3O+ (1

برای دومین مرحله، باید هیدروژن به شکل کاتیون، آنیون هیدروژن‌سولفات را ترک کند که چندان راحت نیست؛

بنابراین تفکیک دومین هیدروژن اسیدی در سولفوریک اسید، کامل نیست و یک واکنش تعادلی است:

HSO4- + H2O ⇔ H3O+ + SO42- (2

سولفوریک اسید، یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی صنعتی است که با استفاده از فرایند مجاورت تولید می‌شود.

سولفوریک اسید را می‌توان در آزمایشگاه از واکنش گاز گوگرد دی‌اکسید با هیدروژن پراکسید (آب اکسیژنه) به دست آورد.

روش دیگر تولید سولفوریک اسید در آزمایشگاه با استفاده از الکترولیز محلول مس (ll)سولفات می‌باشد.

کاتد باید از فلزی باشد که رسانایی خوبی دارد، مانند مس و آند نیز باید از جنس پلاتین یا زغال باشد تا با محلول واکنش ندهد.

 

 ویژگیهای محصول:

 

•  فرمول ایوپاک:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 
• فرمول مولکولی:    H₂SO₄
• جرم مولی:          98/078 g/mol
• چگالی:              1.84 g cm⁻³ liquid
• دمای ذوب:         10 °C
• دمای جوش:       290°C bp of pure acid. 98%

solution boils at 338 °C

• انحلال پذیری در اب: حل‌پذیری کامل (گرماده) انتالپی منفی

 

کاربردهای محصول:

از جمله کاربردهای اسید سولفوریک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنایع شیمیایی: تولید ضد یخ، حشره‌کش‌ها، صنایع دارویی، احیای آلومینیوم
• فرآیند نیتروژن دار کردن: صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید تری‌ نیتروتولوئن، نیترو گلیسیرین
• انباره‌های سربی (باطری‌های سربی): به عنوان محلول الکترولیت
• صنایع کاغذسازی: تولید دستمال‌کاغذی، روزنامه، جعبه‌های مقوایی
• مواد شوینده: به عنوان حلال چربی‌ها و لیپیدها
• چرم سازی: از بین بردن مو، چربی و آلودگی‌ها
• حفاری چاه‌های نفت: اسیدی کردن چاه‌های نفت