اسید سولفوریک

اسید سولفوریک چیست

اسید سولفوریک نام تجاری یا صنعتی یک ترکیب شیمیایی اسیدی است که توانایی اسیدیته آن ۰٫۵  می باشد. سولفوریک اسید پر مصرف ترین ماده شیمیایی در جهان است و یک اسید قوی محسوب می شود. البته لازم به ذکر است که این اسید را در فارسی به اسم جوهر گوگرد می نامند و با توجه به درصد خلوص خود نیز می‌تواند نام های متفاوتی را در بر بگیرد، مثلاً ممکن است شما این اسید را با اسامی چون سولفوریک اسید ۹۸ درصد، سولفوریک اسید ۵۰ درصد و یا سولفوریک اسید ۳۵ درصد مشاهده کنید. به علاوه شکل دیگر نام گیری آن می تواند بر اساس عناصر سازنده آن باشد لذا به این ترتیب با نام هایی چون هیدروژن سولفات و سولفید اسید نیز نامیده می شود.

برخی ویژگی های جوهر گوگرد

یکی از ویژگی های جالب این ترکیب این است که مولکول های قطبی آن قادرند به راحتی در کنار یکدیگر به کمک پیوند هیدروژنی اتصال یابند و از آنجایی که گرانروی این ترکیب زیاد است می تواند به آسانی درون آب انحلال یابد و بدین واسطه محلول های اسیدی متنوعی ساخته خواهد شد.

میل به ترکیب شدن این اسید با آب تا بدان میزان است که هنگامی که ترکیب های دیگری چون هیدروژن و اکسیژن را به آن می‌افزاییم، قادر است این دو عنصر را با یکدیگر مخلوط کرده و به شکل آب از واکنش جدا نماید.

اسید سولفوریک یکی از ترکیبات کلیدی باران های اسیدی است که خورندگی این باران ها از آن ناشی می شود. علت حضور این ترکیب در باران، کارخانه ها و اتومبیل هایی هستند که آلاینده ها را در هوا منتشر می کنند.

از دیگر ویژگی ‌های این اسید معدنی می توان ترکیب پذیری بالای آن را با انواع فلز ها نام برد و به طور کلی هر چه عنصر در دمای بالاتری قرار داشته باشد پروسه واکنش با سرعت و شدت بیشتری انجام می پذیرد.

این اسید نیز همانند سایر ترکیبات موجود در جهان واجد محدودیت ‌هایی نیز می‌شود. این محدودیت شامل  عناصر سرب و جیوه است یعنی هر چند که این اسید خاصیت خورندگی بالایی دارد و می‌تواند با اغلب عناصر ترکیب شود اما بر روی این دو عنصر نمی تواند تاثیری بگذارد.

اسید سولفوریک در کشاورزی نقش مهمی دارد و به صورت مستقیم یا غیر مستقیم بکار می رود. استفاده مستقیم از این اسید در کشاورزی برای کاهش pH خاک و از بین بردن خواص آهکی خاک یعنی ترکیبات کربنات کلسیم است که مانع از رشد گیاهان می گردد. همچنین از آن برای تولید کود های شیمیایی همچون کودهای سولفاته مثل سولفات مس ، سولفات روی و … استفاده می شود.

خواص فیزیکی اسید سولفوریک

این ترکیب مایعی غلیظ، همراه با بوی تند بوده و دارای نقطه جوش بسیار زیاد است، این اسید در گروه اسیدهای معدنی جای داده می شود و به شکل ارگانیک از گازهای منتشر شده آتشفشان ها جمع آوری می گردد.

نکته‌ ای که در حین بررسی خواص ظاهری این اسید مهم است این می باشد که، این ترکیب با توجه به میزان  خلوصی که شامل می شود می تواند رنگ متفاوتی را داشته باشد، مثلا رنگ آن ممکن است از شفاف تا قهوه ای پررنگ متغیر باشد اما اغلب این اسید را به عنوان یک اسید بی رنگ به حساب می آورند.

همانطور که در ابتدای مقاله به آن اشاره شد از ویژگی‌های مفید این ترکیب انحلال پذیری بسیار خوب آن با آب است که نتیجه آن واکنشی به شدت گرمازا می باشد. به همین دلیل توصیه می گردد که در صورت استفاده از این اسید جوانب ایمنی را رعایت کرده و هرگز آن را به یکباره و مستقیم بر روی آب نریزید.

ویژگی های شیمیایی سولفوریک اسید

سولفوریک اسید دارای خاصیت ویسکوزیته بالایی است و از آنجایی که جزء ترکیبات قطبی به حساب می آید واجد یک قطر دی الکتریک به میزان صد می باشد. یکی از ویژگی‌ های ساختاری این اسید هدایت جریان الکتریکی بالای آن است. از دیگر خصلت های شیمیایی این ترکیب می توان کاهش اسیدیته مایعات توسط آن را نام برد به همین دلیل در فرآیندهای پاکسازی آب از آن استفاده می گردد (البته در برخی از شرایط نیز ممکن است از گاز کربنیک به منظور بالا بردن خصلت قلیایی آب استفاده نمایند.)

sulfuric acid

تولید اسید سولفوریک

به دلیل اینکه این اسید کاربرد های بی شماری در صنایع تولیدی ، خدماتی ، کشاورزی و آزمایشگاهی دارد بنابراین تولید آن با کیفیت مطلوب از اهمیت زیادی برخوردار است. در ادامه به روش های تولید سولفوریک اسید می پردازیم.

حل شدن گاز ‏گوگرد تری اکسید در آب موجب تولید آن می شود و یا ممکن است به روش تقطیر خشک کانی ها آن را استخراج نمایند. ( این کانی ها می بایست در درون خود سولفات آهن و سولفات مس داشته باشند.)

البته از طریق روش های دیگری نیز می توان این اسید را تولید نمود اما باید این موضوع را مد نظر قرار داد که هر چند این اسید بسیار مفید و کاربردی است اما کار کردن با آن نیز می تواند خطرات خاص خود را به همراه داشته باشد، بنابراین در صورت کار با این اسید ، تنها در صورت داشتن آزمایشگاهی کاملاً مجهز و در حضور کاتالیزور اقدام به تولید آن نمایید و در غیر این صورت سعی کنید آن را به صورت تولید شده و آماده از شرکت های معتبر خریداری کنید.

کاربردها و موارد مصرف اسید سولفوریک

از این ترکیب می توان در انواع صنایع و مشاغل مختلف استفاده نمود که در ادامه به برخی از اصلی ترین کاربردهای آن اشاره خواهیم کرد :

• ساخت کودهای شیمیایی ( بیش از ۵۰ درصد از کود های موجود در بازار به واسطه این ترکیب تولید می‌شوند)
• هنگامی که از این ترکیب در تولیدات کشاورزی بهره برده شود به علت کاهش غلظت قلیایی خاک، گیاهان کیفیت بسیار بهتری را خواهند داشت.
• استفاده مستمر این ترکیب در مزارع میتواند سبب تهویه خاک شده و از حجم شوری و آهک خاک نیز بکاهد، که تمامی این موارد می تواند بر روی کیفیت محصول نهایی تاثیر گذار باشد.
• برای استخراج و سنتز ترکیبات شیمیایی مختلف
• جهت تصفیه فاضلاب و پسامد قلیایی
• به علت توانایی هیدرولیز بسیار بالا به عنوان یکی از محتویات مفید در تولید انواع شوینده ها استفاده می گردد چرا که به راحتی قادرست چربی ها را از بین ببرد
• در تولید ماده منعقد کننده پر مصرف سولفات آلومینیوم بکار می رود
• در انواع صنایع مربوط به مواد نفتی و ترکیبات مربوطه (تمامی دستگاه های موجود در پالایشگاه ها و صنایع درگیر به علت حضور ترکیبات نفتی پس از مدتی دچار آسیب و خوردگی می شوند که در این حالت لازم است دستگاه ها توسط ترکیبات شیمیایی ، تمیز و تصفیه گردند، بدین منظور از اسید سولفوریک بهره برده می‌شود.)
• از این اسید به جهت تولید یون نیترونیوم به منظور نیترو دار نمودن محصولات استفاده می گردد.
• در تمامی باطری هایی که منبع آنها اسیدی است از سولفوریک اسید به عنوان یکی از محتویات اصلی بهره برده می شود.
• به منظور ساخت مواد منفجره مثل تری نیترو تولوئن کاربرد دارد
• در صنایع غذایی جهت خشک شدن میوه ها (این اسید می تواند آب موجود در مواد غذایی را به خود جذب نماید و روند خشک شدن را تسریع کند)
• سنتز ترکیبات رنگ دار مثل پلاستیک های رنگی و یا جوهر خودنویس ها
• تولید ترکیبات ضد یخ
• برای سنتز مواد پاک کننده
• کاربرد در روند تولید و تصفیه فلزاتی چون فولاد، آلومینیوم و آهن
• در صنایع نساجی و سنتز ابریشم های مصنوعی
• ساخت ترکیبات دارویی و انواع حشره کش ها

موارد ایمنی

از آنجایی که این اسید در حین مخلوط شدن با آب واکنشی بسیار گرمازا را به دنبال دارد پس می تواند در صورت عدم رعایت اصول ایمنی بسیار آسیب زننده باشد پس تمامی افرادی که در آزمایشگاه با آن سروکار دارند لازم است نکات ذکر شده در این مطلب را کامل رعایت نمایند:

از کار کردن با این ترکیب بدون دستکش و لباس مخصوص خودداری کنید چرا که ممکن است سبب التهاب های پوستی شود و در صورت تماس با چشم می تواند بر روی نابینایی گردد.

سعی کنید در حین استفاده، فرایند را در زیر هود و به همراه ماسک انجام دهید چرا که ورود بخارات این اسید به سیستم تنفسی می تواند سبب التهاب مجاری تنفسی، سوزش و سرفه گردد.