Axit sunfuric (60%)

Tổng quan ngắn gọn
Axit sunfuric, còn được gọi là Hydrogen Sulphate, được phân loại là axit diprotic và axit mạnh với công thức phân tử H2SO4. Các tính chất vật lý của axit sulfuric là chất lỏng không màu đến hơi vàng. Nó được gọi là dầu của vitriol. Axit sunfuric rất hòa tan trong nước ở mọi nồng độ. Axit sunfuric không xuất hiện trong tự nhiên ở dạng khan vì tính hút ẩm của nó, có thể hấp thụ hơi nước từ không khí. Axit sunfuric được hình thành trong tự nhiên bởi phản ứng oxy hóa của khoáng chất sunfua.
Quy trình sản xuất
Quá trình sản xuất axit sulfuric là sử dụng quy trình Buồng chỉ tạo ra nồng độ xấp xỉ 65%. Có một số phương pháp sản xuất axit sulfuric như sau:
Quy trình liên hệ
Đây là quy trình sản xuất phổ biến nhất trong ngành công nghiệp vì các axit sulfuric thu được từ quá trình này có nồng độ cao và cũng ít tốn kém hơn các phương pháp khác. Quá trình tiếp xúc cũng được sử dụng để bốc khói axit sunfuric từ sulfur dioxide. Quá trình này xảy ra bằng cách rang quặng sunfua hoặc đốt lưu huỳnh với oxy với sự có mặt của chất xúc tác vanadi (V) oxit và được phân loại là phản ứng tỏa nhiệt. Phương pháp này bao gồm bốn bước:
i. Sản xuất lưu huỳnh đioxit bằng cách đốt lưu huỳnh S (s) + O2 (g) = SO2 (g)
ii. Phản ứng oxy hóa của sulfur dioxide để tạo ra lưu huỳnh trioxit 2SO2 (g) + O2 (g) = 2SO3 (g) (Chất xúc tác V2O5)
iii. Hấp thụ lưu huỳnh trioxit vào H2SO4 (97-98%) để tạo ra oleum (H2S2O7 (l)) H2SO4 (l) + SO3 (g) = H2S2O7 (l)
iv. Pha loãng oleum với nước để tạo ra axit sulfuric ở nồng độ nhất định H2S2O7 (l) + H2O (l) = 2H2SO4 (l) Axit lưu huỳnh ướt (WSA) Quy trình WSA được sử dụng phần lớn trong công nghiệp để thu hồi lưu huỳnh.
Có 4 phản ứng chính trong quá trình WSA, đó là đốt cháy, oxy hóa, hydrat hóa và ngưng tụ. Quá trình WSA được phân loại là một phản ứng tỏa nhiệt và nhiệt do phản ứng giải phóng được sử dụng để sản xuất hơi nước. Quá trình tạo axit sulfuric bằng quy trình WSA với sự hiện diện của chất xúc tác vanadi (V) oxit được trình bày dưới đây:
i. Đốt cháy: H2S + ½ O2 = H2O + SO2
ii. Quá trình oxy hóa: 2SO2 (g) + O2 (g) = 2SO3 (g) (Chất xúc tác V2O5)
iii. Hydrat hóa: SO3 + H2O = H2SO4 (g)
iv. Ngưng tụ: H2SO4 (g) = H2SO4 (l)

Quy trình metabisulfite
Phương pháp này sử dụng natri metabisulfit hoặc kali metabisulfit làm nguyên liệu chính để sản xuất axit sulfuric. Metabisulfide được thêm vào với axit clohydric với nồng độ 12,6 răng hàm và tạo ra sulfur dioxide. Khí được sủi bọt qua axit nitric, sẽ giải phóng hơi nitơ đioxit màu nâu/đỏ khi phản ứng diễn ra. Việc hoàn thành phản ứng được biểu thị bằng việc ngừng khói.
SO2 + H2O2 = H2SO4