Zwavelzuur

Zwavelzuur is een chemische verbinding van zwavel met de empirische formule H2SO4. Het is een kleurloze, olieachtige, zeer stroperige en hygroscopische vloeistof. Zwavelzuur is een van de sterkste zuren en is zeer corrosief. Dit minerale zuur vormt twee reeksen zouten, de waterstofsulfaten en de sulfaten, waarin een of twee protonen worden vervangen door kationen in vergelijking met het vrije zuur.

Zwavelzuur is een van de technisch belangrijkste chemicaliën van allemaal en is een van de meest geproduceerde chemische basissubstanties. In 1993 werd ongeveer 135 miljoen ton zwavelzuur geproduceerd. Het wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van kunstmest en voor de productie van andere minerale zuren, zoals zoutzuur of fosforzuur. Meestal worden waterige oplossingen met verschillende concentraties gebruikt.

Het anhydride van zwavelzuur is zwaveltrioxide (SO3). De oplossing van zwaveltrioxide in het zwavelzuur buiten de stoichiometrische verhouding wordt rokend zwavelzuur of oleum genoemd, aangezien het zwaveltrioxide dat het bevat gemakkelijk uit de oplossing ontsnapt en mist ("rook") vormt uit verdund zwavelzuur met de vochtigheid. Gerelateerde zuren zijn zwaveligzuur (H2SO3), dat is afgeleid van zwaveldioxide, en thioszwavelzuur (H2S2O3), waarin één zuurstofatoom is vervangen door zwavel.

-Toepassingen

Zwavelzuur wordt in zeer grote hoeveelheden en op veel gebieden gebruikt. Naast dat van chloor is hun productievolume een maatstaf voor industriële ontwikkeling en het prestatieniveau van een land.

Het wordt anders genoemd, afhankelijk van de concentratie. Tussen 10% en 20% wordt het verdund zwavelzuur of verdund zuur genoemd. Accuzuur of accuzuur heeft een zuurconcentratie van 33,5%. Deze zuren blijven zelfs onder 0 ° C vloeibaar.

Zwavelzuur met een gehalte tot ongeveer 70% wordt kamerzuur genoemd, tot 80% gloversinezuur. Geconcentreerd zwavelzuur heeft een gehalte van minimaal 98,3% (azeotroop). Verdund zuur komt in grote hoeveelheden voor als afvalproduct bij de productie van titaniumoxide of kleurstof.

Het meeste wordt gebruikt bij de productie van meststoffen. Met behulp van zwavelzuur worden voornamelijk fosfaat- en ammoniumsulfaatmeststoffen verkregen. Dit laatste wordt vertegenwoordigd door de reactie van halfgeconcentreerd zwavelzuur met ammoniak.

Bij de productie van fosfaatmeststoffen is zwavelzuur nodig om het ruwe fosfaat af te breken. De reactie produceert superfosfaat Ca (H2PO4) 2 / CaSO4

Naast ammoniumsulfaat worden ook andere sulfaten geproduceerd door overeenkomstige zouten met zwavelzuur te laten reageren. Een voorbeeld is aluminiumsulfaat dat wordt verkregen uit aluminiumhydroxide, dat in grote hoeveelheden wordt gebruikt in de papierindustrie en als flocculant bij waterzuivering.

Aangezien talrijke ertsen oplosbaar zijn in zwavelzuur, kan het worden gebruikt als verteringsmiddel. Voorbeelden zijn het natte proces voor de productie van zink uit zinkoxide en het sulfaatproces voor het verkrijgen van het witte pigment titaandioxide. Met behulp van zwavelzuur kunnen niet alleen oxidische ertsen, maar ook die met andere anionen zoals fluoride of fosfaat worden verteerd. De overeenkomstige zuren worden gevormd tijdens de reactie. Dit proces is relevant voor de productie van enkele technisch belangrijke zuren. Voorbeelden zijn fluorwaterstofzuur uit fluoriet, fosforzuur uit apatiet en zoutzuur uit haliet. Als accuzuur is zwavelzuur een belangrijk onderdeel van de loodaccumulator die als startaccu in auto's wordt gebruikt. Net als bij de loodzuurbatterij dient verdund zwavelzuur ook als elektrolyt bij elektrolytische processen. De voordelen ten opzichte van andere elektrolyten zijn hun hoge geleidbaarheid en tegelijkertijd hun geringe neiging tot vermindering.

In de organische chemie kan de sulfonzuurgroep worden ingebracht door rokend zwavelzuur (sulfonering). Het wordt voornamelijk gebruikt om oppervlakteactieve stoffen voor de wasmiddelenindustrie en kleurstoffen te produceren. Een andere functionele groep die met behulp van zwavelzuur kan worden geïntroduceerd, is de nitrogroep. Dit gebeurt met behulp van zogenaamd nitrerend zuur, een mengsel van zwavelzuur en salpeterzuur.

Zwavelzuur is een van de meest gebruikte chemicaliën in chemische laboratoria. Naast zoutzuur en salpeterzuur is het een sterk zuur dat veel wordt gebruikt. Het wordt onder meer gebruikt om de pH-waarde aan te passen, als katalysator voor bijvoorbeeld verestering en om te roken tijdens verteringen. De sterk dehydraterende werking van zwavelzuur wordt gebruikt om organische stoffen en gassen te drogen in exsiccatoren en wasflessen.