• 0990-923-7988

اسید سولفوریک

15 آذر 1395

اسید سولفوریک، اسیدی معدنی و بسیار قوی با فرمول مولکولی H2SO4 است بطور طبیعی در گازهای خارج شده از آتشفشان وجود دارد. از نظر فیزیکی به صورت مایعی بی رنگ با هر درصدی در آب حل می­شود. واکنش آن با آب به شدت گرمازا است بهمین دلیل باید از اضافه کردن یک باره ­ی آب به آن اجتناب کرد. اسید سولفوریک میل ترکیبی زیادی با آب دارد بطوری که در واکنش با سایر مواد، هیدروژن و اکسیژن آنها را به صورت آب آزاد می­کند. اسید سولفوریک خورنده است و قسمت عمده ­ای از باران اسیدی را تشکیل می­دهد. قطرات آب به هنگام بارش، در واکنش با آلاینده­ های کارخانه­ ها و خودرو­ها تولید اسید می ­کنند.

تاریخچه کشف اسید سولفوریک

اسید سولفوریک (جوهر گوگرد) برای اولین بار توسط دانشمند ایرانی زکریای رازی در قرن نهم کشف گردید. این ماده را از طریق تقطیر خشک کانی­های شامل سولفات آهن (زاج سبز) و سولفات مس (کات کبود) بدست آورد. بعدها افراد دیگری مانند جان گلوبر، جان روبک و جوزف گیلوساک روش­های دیگری را برای تولید این ماده ارائه دادند.

روش تولید اسید سولفوریک

امروزه اسید سولفوریک در صنعت و تولید مواد شیمیایی مختلف کاربرد دارد، بنابراین نیاز به روشی برای تولید بالا و مقرون به صرفه این ماده ضروری بنظر می رسد. از واکنش SO3 با آب می­توان اسید سولفوریک تولید کرد، اما این روش به دلیل گرمازا بودن واکنش و وجود مشکلات در کنترل واکنش عملی نیست. از این­رو برای تولید این ماده از روش تماسی در مجاورت کاتالیزور استفاده می­شود.

در روش تماسی برای جلوگیری از مسموم شدن کاتالیزور مورد استفاده و قابلیت استفاده مجدد از آن که باعث کم شدن هزینه ها می شود ابتدا باید سولفیت و هوا را خالص کرد. از واکنش گوگرد با اکسیژن SO2 حاصل می شود:

S(s)+O2(g)  → SO2(g)

سپس در مجاورت کاتالیزورSO3  تشکیل می شود:

SO2(g)+O2(g)  →  SO3(g)

این واکنش در دمای معمولی سرعت پایینی دارد به همین منظور واکنش را در محیطی با دمای ۴۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد 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(g)

H2S2O7(l)+H2O(g)  →  H2SO4(g)

نام های دیگر

سولفات هیدروژن                Hydrogen Sulphate

دی هیدروژن سولفات           Dihydrogen sulfate

جوهر گوگرد                                  Oil of Vitriol

اسید باتری                                  Battery Acid

کاربرد های اسید سولفوریک

اسید سولفوریک دارای ویژگی های مهمی است که باعث با اهمیت شدن آن گردیده است. برخی از این ویژگی ها عبارتند از:

  • عاملی خوب برای جذب سولفات
  • هزینه پایین نگه داری و انتقال آن
  • آمادگی بالا برای تشکیل سولفات های آلی
  • مطابقت با فرایند های اسیدی و خنثی سازی
  • دارا بودن نقطه جوش بالا و در نتیجه امکان کار با آن در دماهای بالا

مقدار تولید اسید سولفوریک در دنیا بیش از مقدار تولید هر ماده شیمیایی دیگر است. به دلیل مصرف بالای اسید سولفوریک در صنعت و کشاورزی، میزان مصرف این ماده را در یک کشور می توان به عنوان شاخص خوبی جهت محاسبه روند اقتصادی یک جامعه صنعتی منظور کرد. در تولید کود شیمیایی، استخراج فلزات، سنتزهای شیمیایی، تصفیه پساب‌ها و پالایشگاه‌های نفت کاربرد دارد. می توان گفت عمده ترین کاربرد اسید سولفوریک در تهیه کود شیمیایی فسفاته می باشد، به طوری که حدود شصت درصد بازار مصرف این محصول به تولید کودهای شیمیایی اختصاص دارد.

این ماده در واکنش‌های شیمیایی و فرآیندهای تولید سایر ترکیبات شیمیایی، کاربردهای بسیار زیادی دارد. از مهم ترین استفاده های آن در تولید کودهای شیمیایی، تصفیه مواد نفتی، صنایع شیمیایی (ضد یخ، حشره كشها، داروئی، احیای آلومینیوم) صنعت آهن و فولاد، پاك كننده‌های مصنوعی، اسیدی كردن چاه‌های نفت، جداسازی مس با عیار كم، استخراج اورانیوم، چسب مصنوعی) مواد رنگی، نایلون رنگی، جوهر تحریر و تهیه ‏‏‏ TiO2از ایلمنیت)، ابریشم مصنوعی (پارچه‌های ابریشمی، نخ اطراف تایر) فیلم‌های عكاسی، صنایع كاغذ سازی (دستمال كاغذی، روزنامه، جعبه‌های مقوایی، كاغذ تحریر و سایر مقواها)، مواد منفجره و … می‌توان نام برد. اسید سولفوریک در واکنش با اسید نیتریک ، یون نیترونیوم را تولید می‌کند که در فرآیند نیترو‌دار کردن بسیاری از ترکیبات دیگر استفاده می‌شود.

فرآیند نیترودار کردن در صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید تری‌ نیتروتولوئن یا همان TNT، نیترو گلیسیرین و … استفاده می‌شود. همچنین اسید سولفوریک در انباره‌های سربی (باطری‌های سربی) مانند باتری ماشین به عنوان محلول الکترولیت نیز استفاده می‌شود. این ماده شیمیایی یک عامل آبگیری بسیار قوی نیز 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 موجود استفاده می‌کنند.

از دیگر کاربرد های این اسید می توان به کاربرد اسید سولفوریک در باغات پسته با هدف اصلاح شرایط pH خاک اشاره کرد. pH خاک به صورت مستقیم روی میکروارگانیسم های موجود در خاک و همچنین جذب عناصر و مواد غذایی مختلف تاثیر می گذارد. عناصری مانند روی، منگنز، آلومینیوم، مس و کبالت در شرایط pH اسیدی، توانایی جذب بالایی دارند و برعکس در pH بالا، نمی توانند توسط گیاهان جذب شوند.

خطرات ناشی از اسید سولفوریک

اسید سولفوریک با تمامی خواص و مزایای خود ماده ای خطرناک است و می تواند خسارات جبران ناپزیری را بر بدن وارد نماید. تماس با اسید سولفوریک باعث تحریک شدید، سوختگی پوست و آسیب چشمی منجر به ضایعات چشمی و حتی نابینایی می شود. بخارهای اسید سولفوریک می تواند منجر به تحریک مخاط بینی و حلق، تحریک ریه ها و بروز سرفه و یا تنگی نفس گردد .اگر وارد دهان شود آثار دائمی را بر جای خواهد گذاشت و همچنین باعث اسهال و استفراغ و درد شکمی و سوراخ شدن معده خواهد شد. در صورت تماس با بدن باید فورا با آب و صابون و محلول بی کربنات سدیم ۱ درصد شسته شود. در کارگاه و محل کار بهترین راه ایمنی، استفاده از وسایل حفاظت فردی است. برای جلوگیری از تماس پوست با اسید باید از دستکش های ضد اسید استفاده کرد. تجهیزات حفاظتی به طور کلی شامل لباس کار، دستکش و چکمه است. جنس پوشش های مورد استفاده بهتر است از PVC یا پلی ونیل کلراید باشد. برای حفاظت از چشم ها هنگام کار با مواد شیمیایی خورنده و سمی استفاده از عینک ایمنی یا پوشش های مخصوصی که کل صورت را می پوشاند توصیه می شود. بهترین راه برای حفاظت از سیستم تنفسی استفاده از ماسک می باشد. در محیط هایی که غلظت آلاینده از ۰٫۱ میلی گرم در متر مکعب بیشتر است، استفاده از ماسک هایی که کل صورت را می پوشاند توصیه می شود.

 

679 بازدیدها
Super User
  • خراسان رضوی، گناباد، مرکز رشد فناوری
  • 0990-923-7988
  • 05157288644
  • این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

گالری تصاویر

سفارش محصول

  ایمیل ارسال نشد !   Your email has been sent.
بالا