(Super)kwas siarkowy
Kwas siarkowy to nieorganiczny związek chemiczny należący do grupy tlenowych kwasów siarki, które ze względu na swoją moc nazywane są superkwasami. Przyjmuje postać bezbarwnej, oleistej cieczy o dużej higroskopijności. Ze względu na swoje zastosowanie bywa określany mianem „krwi przemysłu chemicznego”. Określenie to odnosi się do roli, jaką kwas siarkowy odgrywa w wielu kluczowych syntezach.
Przyjrzyjmy się mu nieco bliżej…
Otrzymywanie
Ze względu na ogromne zapotrzebowanie kwas siarkowy „produkuje” się obecnie na skalę przemysłową. Wykorzystywana jest do tego metoda kontaktowa, w ramach której utleniany jest dwutlenek siarki. Dwutlenek siarki wykorzystywany do otrzymywania kwasu siarkowego pochodzi głównie z procesów spalania siarki lub siarczków metali.
Proces otrzymywania kwasu siarkowego ma trzy etapy:
Otrzymywanie dwutlenku siarki – dwutlenek siarki otrzymuje się głównie przez spalanie siarki lub siarkowodoru, innym sposobem uzyskania dwutlenku siarki jest tzw. prażenie siarczków lub siarczanów.
Utlenianie dwutlenku siarki – proces polegający na przekształcaniu dwutlenku siarki w tritlenek siarki, proces przeprowadza się poprzez reakcję dwutlenku siarki z tlenem w obecności katalizatora.
Absorbcja tritlenku siarki – proces absorpcji tritlenku siarki przeprowadza się w stężonym H2SO4 lub oleum, ponieważ w ten sposób unika się tworzenia trudnej do skondensowania mgły kwasu siarkowego.
Zastosowanie
Stale odwołujemy się do określenia „krew przemysłu”. Co to właściwie znaczy? Jakie są praktyczne zastosowania kawasu siarkowego w przemyśle?
Ogromną rolę kwas siarkowy odgrywa w przemyśle nawozowym. Jest związkiem wykorzystywanym do produkcji nawozów, takich jak: superfosfaty, fosforany i siarczan amonu. W przemyśle chemicznym wykorzystuje się go do produkcji innych kwasów. Przy udziale kwasu siarkowego powstaje m.in.: kwas solny, kwas azotowy i kwas fosforowy.
Kwas siarkowy ogrywa istotną rolę w rozwoju szerokorozumianej branży pirotechnicznej i materiałów wybuchowych. Nie do przecenienia jest jego udział w branży petrochemicznej, gdzie służy do osuszania olejów, nafty i parafiny. Jest obecny w górnictwie i hutnictwie, a jako elektrolit także w popularnych akumulatorach kwasowo-ołowiowych.
A oprócz tego…
Kwas siarkowy znajduje szerokie zastosowanie w branży detergentów i specjalistycznych środków czystości. Możemy go spotkać w przemyśle kosmetycznym, gdzie jest wykorzystywany do produkcji surowców i półproduktów… Kwas siarkowy służy m.in. do produkcji wody utlenionej oraz różnorodnych substancji zapachowych.
Nic więc dziwnego w tym, że nawet coraz ostrzejsze normy w zakresie ochrony środowiska naturalnego nie zagrażają pozycji kwasu siarkowego w przemyśle. Bez niego wiele procesów technologicznych byłoby nieopłacalnych lub wręcz niemożliwych do przeprowadzenia.