اسید سولفوریک
تماس بگیرید
اسید سولفوریک با فرمول مولکولی (H2SO4) یکی از مهم ترین و پرکاربردترین مواد شیمیایی موجود در جهان می باشد که نخستین بار از تقطیر زاج سبز و مس (II) سولفات توسط جابرابن حیان کشف شد. اسید سولفوریک یک اسید معدنی و بسیار قوی است که با نام های مختلف اسید سولفوریک در بازار با نام های دیگری مانند اسید سولفوریک 98%، اسید سولفوریک 35%، اسید سولفوریک 50%، جوهر گوگرد، سولفات هیدروژن، هیدروژن سولفات، اسید سولفوریک غلیظ، H2SO4 ،Sulfuric acid، روغن ویتریول، اسید باتری، اسید سولفین، نیز شناخته می شود. ساختار سولفوریک اسید شامل یک اتم گوگرد، چهار اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن می باشد. این ماده بسته به میزان خالص بودن آن در طبیعت از نظر ظاهری متغیر می باشد و در واقع بی رنگ تا قهوه ای تیره رنگ، روغنی، متراکم، بی بو و خورنده است، اما به طور کلی اسید سولفوریک مایعی بی رنگ در نظر گرفته می شود.
اسید سولفوریک 98 درصد خورنده می باشد.
سولفوریک اسید مایعی با نقطه جوش بالا، در حدود 10 درجه سانتی گراد می باشد، همچنین این ماده ویسکوز است و گرانروی زیادی دارد. جرم مولی آن 98.07 گرم بر مول و چگالی آن 1.83 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد.
اسید سولفوریک یک مایع بسیار قطبی است زیرا دارای مولکول هایی با گشتاور قطبی می باشد که می توانند با یکدیگر پیوند هیدروژنی برقرار کنند، همین شرایط مولکولی باعث شده که این ماده به خوبی در آب حل شود، بنابراین می توان محلول های اسیدی بسیار مختلفی تولید کرد.
این ماده از هدایت الکتریکی بالایی برخوردار می باشد، به گونه ای که در اثر تفکیک از طریق پروتون سازی توسط خود طی فرآیندی به نام اتوپروتولیز ایجاد می شود. اسید سولفوریک رایج ترین ماده شیمیایی برای کاهش pH در تصفیه آب است.
اسید سولفوریک با اجسامی که در آن ها فلز وجود دارد سریعا واکنش می دهد و مثل تمامی عناصر شیمیایی هرچه دما بیشتر باشد میزان و سرعت واکنش نیز افزایش پیدا می کند. واکنش شیمیایی اسید سولفوریک با اجسام فلزی دارای یک استثناء نیز می باشد و آن هم این است که این اسید بسیار قوی بر روی فلزات جیوه و سرب هیچ اثری نخواهد داشت.
تولید اسید سولفوریک
اسید سولفوریک از قدیمی ترین مواد شیمیایی، برای اولین بار توسط دانشمند ایرانی جابربن حیان در قرن نهم کشف شد. او این ماده را از طریق تقطیر خشک کانی هایی که شامل سولفات آهن (زاج سبز) و سولفات مس (کات کبود) بودند به دست آورد. بعدها افراد دیگری مانند جان گلوبر ، جان روبک و جوزف گیلوساک روش های دیگری را برای تولید این ماده ارائه دادند. از آنجا که اسید سولفوریک در صنعت و تولید مواد شیمیایی مختلف کاربرد دارد، بنابراین نیاز به روشی برای تولید بالا و مقرون به صرفه این ماده است. از واکنش SO3 با آب می توان اسید سولفوریک تولید کرد اما این روش به دلیل گرمازا بودن واکنش و وجود مشکلات در کنترل واکنش عملی نیست از این رو برای تولید این ماده از روش تماسی در مجاورت کاتالیزور استفاده می شود.
مراحل تولید سولفوریک اسید با استفاده از فرایند مجاورت گوگرد
در مرحله اول گوگرد در مجاورت اکسیژن، اکسید شده و گوگرد دیاکسید به دست میآید. گوگرد مذاب در کوره پاشیده و در انفجار هوای خشک در حدود 1300 کیلوگرم سوزانده می شود:
S + O2 > SO2
سپس گوگرد دیاکسید در مجاورت یک کاتالیزگر و در واکنش با اکسیژن اضافی به 3SO اکسیده میشود:
SO2 + O2 > SO3
درنهایت از واکنش گوگرد تریاکسید با آب، محلول سولفوریک اسید تولید میگردد. در ساخت یک تن اسید سولفوریک، یک تن بخار با فشار بالا نیز تولید می شود:
SO3 + H2O > H2SO4
همچنین از واکنش گاز دی اکسید گوگرد با هیدروژن پراکسید (آب اکسیژنه) نیز اسید سولفوریک تولید می شود:
SO2 + H2O2 > H2SO4
این واکنش در دمای معمولی سرعت پایینی دارد به همین دلیل این واکنش را در محیطی با دمای ۴۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد انجام می دهند و برای واکنش از کاتالیزور وانادیم پنتوکسید (V2O5) استفاده می شود.
حال SO3 را به اسید سولفوریک غلیظ وارد می کنند که از این واکنش پیرو سولفوریک اسید بدست می آید:
H2SO4(l)+SO3(g) > H2S2O7(l)
اگر به پیرو سولفوریک اسید مقدار مشخصی آب اضافه شود اسید با غلظت مورد نظر حاصل می شود:
H2S2O7(l)+H2O(l) > 2H2SO4(l)
کاربرد اسید سولفوریک
کاربرد اسید سولفوریک در تولید مواد شوینده:
اسید سولفوریک قدرت هیدرولیز بسیار بالایی دارد و قادر به حل نمودن چربی ها و لیپیدها می باشد. بنابراین به عنوان حلال چربی ها و لیپیدها در تولید شوینده ها مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربرد سولفوریک اسید در تولید کودهای شیمیایی:
بیشترین استفاده از سولفوریک اسید در تولید کودهای شیمیایی می باشد، به گونه ای که حدود 60 درصد از بازار مصرف این ماده، مختص به تولید این کودها می باشد.
از این ماده جهت تولید کود آمونیوم سولفات برای جبران گوگرد در خاک مورد استفاده قرار میگیرد. زمانی که اسید سولفوریک را به خاک اضافه می کنیم، با آهک های موجود در خاک واکنش داده و باعث تولید سولفات کلسیم آبدار می شود که به گچ کشاورزی معروف است. این واکنش همچنین باعث تولید سولفات منیزیم نیز می گردد.
از مزایای اسید سولفوریک 98 درصد برای باغ های کشاورزی، مزارع و باغچه ها این است که میزان قلیایی بودن خاک و آب را کاهش می دهد. اگر از این ماده به صورت منظم برای خاک استفاده گردد، باعث می شود که تهویه خاک به درستی صورت پذیرد و میزان نفوذپذیری خاک افزایش یابد. در صورت استفاده از این ماده میزان شوری خاک نیز کاهش پیدا می کند.
از دیگر موارد استفاده اسید سولفوریک در صنعت کشاورزی، استفاده از آن برای نفوذپذیری آب و هوا در خاک رس است، همان طور که می دانید نفوذپذیری هوا و آب در خاک رس به کندی صورت می گیرد گاهی اوقات بعد از چندین روز آبیاری هم ، آب به خاک رس نفوذ نمی کند همین موضوع باعث می شود تهویه خاک به درستی صورت نگیرد و ریشه گیاه آسیب ببیند. اسید سولفوریک این مشکل را حل می کند.
ریشه درختان پسته به تهویه بسیار حساس است و کشاورزان زیادی به دلیل عدم مرغوبیت خاک ضررهای زیادی دیده اند. اسید سولفوریک به عنوان یک ماده و کود شیمیایی قوی عمل می کند و باعث می شود که مشکلات کشاورزان در زمان استفاده از این گونه خاک ها حل شود.
کاربرد اسید سولفوریک در پالایش نفت:
در پالایش نفت دو نوع تصفیه شیمیایی و تصفیه با هیدروژن وجود دارد که پالایش با اسید سولفوریک از نوع تصفیه شیمیایی است.
اسید سولفوریک برای تبدیل ترکیبات اتیلنی به استرهای محلول در اسید و برای تصفیه فرآوردههای سفید مثل بنزین ها و نفت سفید، مورد استفاده قرار می گیرد. هدف آن خنثی نمودن ترکیبات بازی، حذف ترکیبات اکسیژندار و اکسیده کرده مرکاپتانها به دیسولفیدهای کم ضررتر است.
کاربرد اسید سولفوریک در اسید باتری:
مایع داخل باطری از مخلوط اسید سولفوریک و آب مقطر به دست می آید. در واقع اسید باتری رقیق شده اسید سولفوریک می باشد چون اسید را نمی توان به راحتی رقیق کرد و باید از دستگاه رقیق کننده قوی استفاده نمود.
کاربرد اسید سولفوریک در سنتزهای شیمیایی:
اسید سولفوریک در فرآیند تولید مواد شیمیایی مانند سولفات آلومینیوم، اسید سیتریک، سولفات مس، سولفات نیکل، اسید بوریک، ایزوپروپیل الکل، اتانول از اولفین ها و دی اکسیدتیتانیوم، سولفات منگنز و بلور تری گلیسین سولفات (TGS) استفاده می شود.
کاربرد اسید سولفوریک در صنایع آبکاری:
برای پاکسازی و حل کردن آلودگی های معدنی و از بین بردن اکسید بر روی فلزات و چربی ها، قبل از آبکاری از اسید سولفوریک استفاده می کنند. اما برای آبکاری برنج بر روی سرب، سولفوریک اسید، اسید خوبی نیست.
کاربرد اسید سولفوریک در محلول های اسیدی تصفیه آب RO:
آب ورودی به دستگاه آب شیرین کن RO دارای PH خنثی و یا مقداری اسیدی است زیرا سبب افزایش حلالیت یون های فلزی در سطح ممبرین ها و در نتیجه کاهش میزان گرفتگی ممبرین ها میگردد. در این جا یک واحد تزریق اسید داریم تا PH را تنظیم کند. تزریق اسید باعث کاهش PH آب شده و از آن برای شست و شو ممبرین ها دستگاه تصفیه آب RO یا CIP استفاده میگردد.
کاربرد اسید سولفوریک در تولید الیاف مصنوعی:
از موارد پرکاربرد الیاف مصنوعی در صنعت نساجی، الیاف پلی آمید، پلی استر و اکرلیک می باشد که در ساخت آن ها از اسید سولفوریک استفاده میشود. هنگامی که الیاف سلولز در محلول تترا آمین مس حل شوند مایع آبی رنگ تولید می کند وقتی به آن اسید سولفویک اضافه می کنیم الیاف ابریشم مصنوعی یا ریون تولید می شود. همچنین از این ماده برای از بین بردن ناخالصی و رنگدانه های اضافی استفاده می شود.
کاربرد اسید سولفوریک در صنعت چرم سازی:
بطور کلی اسید سولفوریک به دلیل قدرت هیدرولیز بسیار قوی که دارد می تواند چربی ها و لیپیدها را حل نموده و به دلیل همین خاصیت در موارد زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
- مو زدایی و آهک زنی چرم توسط اسید سولفوریک
- حذف سایر زواید چرم با اسید سولفوریک
- حذف آهک از چرم به کمک اسید سولفوریک
کاربرد اسید سولفوریک در مهمات سازی و مواد منفجره:
ازاسید سولفوریک در تولید مواد منفجره مانند: نیتروگلیسیرین، TNT، RDX و PETN استفاده میگردد. نیتروگلیسیرین ماده ای سمی است که اثرات تخریبی زیادی دارد؛ برای تولید نیتروگلیسیرین از اسیدهایی مانند اسید نیتریک و اسید سولفوریک استفاده می شود.
کاربرد اسید سولفوریک در صنایع فولاد و متالوژی:
سولفوریک اسید در استخراج فلزاتی همچون مس، اورانیوم، وانادیوم کاربرد دارد. از اسید سولفوریک همچنین در شست و شو و آماده سازی فلزات برای رنگ زدن آن ها و پوشاندن با پوشش ضدزنگ استفاده می شود. با استفاده از این ماده ابتدا سطح فلزاتی که قرار است رنگ بخورند تمیز شده و ناخالصی ها و زنگ زدگی ها از سطح فلز زدوده میشود و سپس برای فرآیند رنگ زدن آماده می شود.
از دیگر کاربردهای اسید سولفوریک می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- به عنوان یک ماده خشک کننده قوی کاربرد دارد.
- اکسید کنندگی بالا
- رنگ نقاشی (نایلون های رنگی و جوهر تحریر)
- استخراج فلزات
- تولید انواع حشره کش ها
- صنایع کاغذ سازی،تولید دستمال کاغذی، روزنامه و مقوا
- فرایندهای نیتروژن دار کردن
- کشش کاری
- صنایع تولید مواد شیمیایی
- تولید دترجنت ها
- تصفیه و پالایش روغن
- تصفیه فاضلاب های صنعتی
- فرآوری مواد معدنی
- در تولید اسید هیدروفلوریک
- تولید فنل
- تولید پروپانول
- ساخت چسب
- تولید ضد یخ
- ساخت و تولید فیلم های عکاسی
MSDS
- این اسید بسیار قوی است و در هنگام استفاده از آن باید تمامی نکات ایمنی را رعایت کنید. تماس اسید سولفوریک با بدن می تواند باعث تحریکات شدید پوستی و سوختگی و آسیب به چشم ها شود که علاوه بر ضایعات چشمی، منجر به نابینایی هم می شود. استنشاق اسید سولفوریک هم عوارضی مانند بروز سرفه و تنگی و تحریک ریه ها دارد.
- اسید سولفوریک یک از انواع اسید بوده و ماده ای بسیار خطرناک است که به شدت میل ترکیبی با آب دارد واکنش آن با آب به شدت گرماده است.
- به منظور رقيق سازی اسيد سولفوريك، هرگز به آن آب اضافه نكنيد، زیرا به سرعت با آب واکنش داده و باعث پاشش و جوشش اسيد می گردد. نحوه ی صحیح رقیق سازی این است که اسيد کم کم به آب اضافه شود.
نام آیوپاک | Sulfuric acid |
---|---|
سایر نام ها | Oil of vitriol Hydrogen sulfat |
فرمول شیمیایی | H2SO4 |
وزن مولی (gr/mol) | 98.079 |
شکل ظاهری | مایع بی رنگ |
شماره ثبت سیایاس (CAS Number) | 7664-93-9 |
چگالی (gr/mL) | 1.8302 |
دمای ذوب | 10.31 °C (50.56 °F; 283.46 K) |
دمای جوش | 337 °C (639 °F; 610 K) |
حلالیت در آب | محلول در آب (گرمازا) |
فشار بخار | 0.001 mmHg (20 °C) |
اسیدیته (pKa) | -2.8, 1.99 |
ویسکوزیته (cP) | 26.7 |
نقطه فلش | غیر قابل اشتعال |
.فقط مشتریانی که این محصول را خریداری کرده اند و وارد سیستم شده اند میتوانند برای این محصول دیدگاه ارسال کنند.
محصولات مشابه
-
استون
تماس بگیرید -
حلال های 400 / 402 / 404
تماس بگیرید -
دی متوکسی متان (متیلال)
تماس بگیرید
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.