Acide sulfurique

L'acide sulfurique est un composé chimique du soufre avec la formule empirique H2SO4. C'est un liquide incolore, huileux, très visqueux et hygroscopique. L'acide sulfurique est l'un des acides les plus forts et est très corrosif. Cet acide minéral forme deux séries de sels, les hydrogénosulfates et les sulfates, dans lesquels un ou deux protons sont remplacés par des cations par rapport à l'acide libre.

L'acide sulfurique est l'un des produits chimiques les plus importants d'un point de vue technique et est l'une des substances chimiques de base les plus produites. Environ 135 millions de tonnes d'acide sulfurique ont été produites en 1993. Il est principalement utilisé dans la production d'engrais et pour la production d'autres acides minéraux, tels que l'acide chlorhydrique ou phosphorique. Habituellement, des solutions aqueuses de différentes concentrations sont utilisées.

L'anhydride d'acide sulfurique est le trioxyde de soufre (SO3). La solution de trioxyde de soufre dans l'acide sulfurique en dehors du rapport stoechiométrique est appelée acide sulfurique fumant ou oléum, car le trioxyde de soufre qu'il contient s'échappe facilement de la solution et forme un brouillard («fumée») à partir de l'acide sulfurique dilué avec l'humidité. Les acides apparentés sont l'acide sulfureux (H2SO3), dérivé du dioxyde de soufre, et l'acide thiosulfurique (H2S2O3), dans lequel un atome d'oxygène a été remplacé par du soufre.

Applications

L'acide sulfurique est utilisé en très grandes quantités et dans de nombreux domaines. En plus de celui du chlore, leur volume de production est une mesure du développement industriel et du niveau de performance d'un pays.

Il est nommé différemment selon la concentration. Entre 10% et 20%, il est appelé acide sulfurique dilué ou acide dilué. L'acide de batterie ou l'acide de batterie a une concentration d'acide de 33,5%. Ces acides restent liquides même en dessous de 0 ° C.

L'acide sulfurique contenant jusqu'à 70% environ est appelé acide ambiant, jusqu'à 80% d'acide gloversique. L'acide sulfurique concentré a une teneur minimale de 98,3% (azéotrope). L'acide dilué se trouve en grande quantité comme déchet dans la production d'oxyde de titane ou de colorant.

La majeure partie est utilisée dans la production d'engrais. Avec l'aide d'acide sulfurique, on obtient principalement des engrais phosphatés et sulfate d'ammonium. Ce dernier est représenté par la réaction de l'acide sulfurique semi-concentré avec l'ammoniac.

Dans la production d'engrais phosphatés, l'acide sulfurique est nécessaire pour décomposer le phosphate brut. La réaction produit du superphosphate Ca (H2PO4) 2 / CaSO4

En plus du sulfate d'ammonium, d'autres sulfates sont également produits en faisant réagir les sels correspondants avec de l'acide sulfurique. Un exemple est le sulfate d'aluminium obtenu à partir d'hydroxyde d'aluminium, qui est utilisé en grande quantité dans l'industrie papetière et comme floculant dans la purification de l'eau.

Étant donné que de nombreux minerais sont solubles dans l'acide sulfurique, il peut être utilisé comme agent digestif. Des exemples sont le procédé par voie humide pour la production de zinc à partir d'oxyde de zinc et le procédé au sulfate pour obtenir le pigment blanc de dioxyde de titane. A l'aide d'acide sulfurique, non seulement les minerais oxydés, mais aussi ceux avec d'autres anions tels que le fluorure ou le phosphate peuvent être digérés. Les acides correspondants se forment au cours de la réaction. Ce processus est pertinent pour la production de certains acides techniquement importants. Des exemples sont l'acide fluorhydrique de fluorite, l'acide phosphorique d'apatite et l'acide chlorhydrique d'halite. En tant qu'acide de batterie, l'acide sulfurique est une partie importante de l'accumulateur au plomb qui est utilisé comme batterie de démarrage dans les voitures. Comme pour la batterie plomb-acide, l'acide sulfurique dilué sert également d'électrolyte dans les processus électrolytiques. Les avantages par rapport aux autres électrolytes sont leur conductivité élevée et en même temps leur faible tendance à diminuer.

En chimie organique, le groupe acide sulfonique peut être introduit par fumage d'acide sulfurique (sulfonation). Il est principalement utilisé pour produire des tensioactifs pour l'industrie des détergents et des colorants. Un autre groupe fonctionnel qui peut être introduit à l'aide d'acide sulfurique est le groupe nitro. Cela se fait à l'aide d'acide dit nitrurant, un mélange d'acide sulfurique et d'acide nitrique.

L'acide sulfurique est l'un des produits chimiques les plus couramment utilisés dans les laboratoires de chimie. En plus des acides chlorhydrique et nitrique, c'est un acide fort largement utilisé. Il est utilisé, entre autres, pour ajuster la valeur du pH, comme catalyseur pour, par exemple, l'estérification et pour fumer pendant la digestion. L'effet hautement déshydratant de l'acide sulfurique est utilisé pour sécher les substances organiques et les gaz dans les dessiccateurs et les bouteilles de lavage.