اسیدسولفوریک که در قدیم با نام جوهر گوگرد شناخته می شد، یک اسید معدنی بسیار قوی و یکی از پرکاربردترین مواد شیمیایی جهان است که از واکنش آب با تری اکسید گوگرد تولید می شود و برای اولین بار توسط دانشمند صاحب نام ایرانی زکریای رازی کشف شد (او با تقطیر کانی های سولفات آهن و سولفات مس این اسید را تولید کرد).
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی
اسیدسولفوریک با فرمول شیمیایی H2SO4 محلول اسیدی است که چگالی بسیار بالایی دارد (تقریبا دو برابر چگالی آب). این اسید بی رنگ، بی بو، بسیار خورنده و غیرقابل اشتعال است و با هر نسبتی در آب حل می شود. البته واکنش حل شدن آن در آب بسیار شدید و گرمازا است. این اسید معدنی قوی با طیف وسیعی از فلزات مثل آهن و آلومینیوم واکنش می دهد (سولفوریک اسید با سرب و جیوه واکنش نمی دهد) و واکنشش هم معمولا شدید و همراه با تولید گرما است.
روش تولید اسیدسولفوریک
حجم تولید اسیدسولفوریک در جهان بسیار زیاد است؛ زیرا این اسید معدنی کاربردهای بسیار زیادی دارد، به گونه ای که حجم تولید اسیدسولفوریک از مشخصه های پیشرفت یک کشور محسوب می شود. این ماده شیمیایی در حجم صنعتی معمولا به صورت زیر تولید می گردد:
1- گوگرد در مجاورت اکسیژن، اکسید شده و گوگرد دی‌اکسید به دست می‌کند.
2- گوگرد دی‌اکسید تولید شده در مرحله قبل، در مجاورت یک کاتالیزور و در واکنش با اکسیژن اضافی به تری اکسید گوگرد تبدیل میشود.
3- تری اکسید گوگرد در آب دمیده شده تا پیروسولفوریک اسید تولید شود.
4- در نهایت آب به پیروسولفوریک اسید افزوده می شود که حاصل اسیدسولفوریک خواهد بود.
لازم به ذکر است که در بسیاری از فرایندهای استخراج فلزات از سنگ های معدنی مانند سنگ سولفوره مس و روی، مقدار قابل توجهی اسیدسولفوریک به عنوان محصول جانبی تولید می شود.
کاربردها
- در صنعت شیمیایی جهت تولید طبف وسیعی از مواد شیمیایی مختلف مثل انواع سولفات ها (مثل سولفات آهن، سولفات سدیم، سولفات پتاسیم، سولفات مس و سولفات روی)، فسفریک اسید، حشره کش ها، ضدیخ، رزین های مصنوعی و …
- برای از بین بردن پشم، آلودگی ها و چربی از سطح پوست در صنعت چرم سازی
- در صنایع معدنی برای حل کردن و به اصطلاح لیچینگ خاک های معدنی (مثلا برای استخراج مس و روی از سنگ های معدنی)
- در کشاورزی جهت تولید کودهای شیمیایی مثل سولفات آهن، سولفات روی و سولفات آلومینیوم (درصد بالایی از کودهای شیمیایی به کمک این اسید تولید می شود.)
- برای ساخت الکترولیت باتری خودرو (در واقع اسید باتری خودرو اسید سولفوریک رقیق شده است.)
- در صنعت حفاری برای اسیدی کردن چاه های نفت
- برای تصفیه فاضلاب و پساب ( برای رسوب دهی برخی یون ها و همچنین برای کنترل پ هاش)
- در ساخت کاغذ روغنی
- در رنگسازی برای ساخت انواع رنگدانه ها، رنگ و جوهر چاپ
- جهت تولید انواع مواد شوینده ( اسیدسولفوریک قدرت هیدرولیز بسیار بالایی دارد و قادر به حل نمودن چربی ها و لیپیدها است که به همین علت آن را برای تولید شوینده ها به کار می گیرند.)
کاربرد اسیدسولفوریک در بازیابی فلزات گرانبها و آبکاری
در بازیابی فلزات گرانبها از این اسید خورنده و خطرناک برای تبدیل کلرید نقره به فاز فلزی و حل کردن فلزات مختلف استفاده میشود. لازم به ذکر است که از این اسید برای تمیزکردن و چربی گیری جواهرات و همچنین آبکاری برنج روی سرب استفاده می شود.
خطرات و نکات ایمنی
سولفوریک اسید، اسیدی بسیار خطرناک است و لازمه استفاده از آن توجه به نکات و موارد ایمنی است. برای مثال نکات ایمنی زیر فقط چند نمونه از نکاتی است که باید حین استفاده از این اسید قدرتمند رعایت کنید.
- در هنگام کار با اسیدسولفوریک حتما از دستکش ایمنی ضد اسید و عینک آزمایشگاهی استفاده کنید.
- این اسید را باید به آرامی تمام به آب اضافه کرد تا واکنش شدیدی رخ ندهد و اسید به صورتمان نپاشد.
- تماس این اسید با پوست منجر به سوختگی شدید پوست خواهد شد. همچنین تماسش با چشم باعث نابینایی و کوری می شود.
- تنفس بخارات این ماده شیمیایی منجر به تنگی نفس و بروز سرفه می شود.
- همانطور که در ابتدای مطلب ذکر شد، این اسید آتش زا نیست و بعید است باعث ایجاد آتش سوزی شود.
- این اسید را باید در ظروف پلیمری ضخیم و مستحکم نگهداری و انبار نمود.
