اسید سولفوریک برای نخستین بار توسط جابربن حیان کشف شد. او با تقطیر کانی های سولفات آهن و مس (II) سولفات، این اسید را به دست آورد. اسید سولفوریک ، اسیدی معدنی و بسیار قوی است که به طور طبیعی در گازهای خارج شده از آتشفشان وجود دارد.این ماده در گذشته با نام جوهر گوگرد نیز شناخته می‌شد و اسیدی بسیار قوی است که با هر درصدی در آب حل میشود نام های مترادف : جوهر گوگرد ، سولفات هیدروژن ، سولفوریک اسید ، Sulfuric acid
اسید سولفوریک
اسید سولفوریک مایعی بی رنگ و محلول در آب می باشد. در نتیجه با توجه به کاربرد مورد نظر این ماده را می توان با آب رقیق کرد و در غلظت های گوناگونی تهیه نمود.سولفوریک اسید در زمره مواد خطرناک قرار دارد.این ماده به صورت غلیظ به شدت خورنده است و می تواند موجب آسیب به بافت ها و خوردگی فلزات شود. تماس این ماده با پوست موجب سوختگی های خفیف تا شدید ( وابسته به غلظت مورد استفاده) می گردد. کسانی که این ماده را خورده اند، قبل از پدیدار شدن علائم خوردگی، مزه شیرین در زبان خود حس کرده اند حل شدن این ماده در آب گرما زاست و باعث خوردگی فلزات و کاغذ می گردد.در صورت تماس با اغلب مواد معدنی باعث خوردگی می گردد اما بعید است که باعث آتش سوزی گردد. در تولید کود و سایر محصولات شیمیایی، در پالایش نفت، در تولید فولاد و آهن و بسیاری دیگر از فرآیندهای شیمیایی از این ماده استفاده می شود.اسید سولفوریک دارای دو گرید صنعتی و آزمایشگاهی می باشد.اسید سولفوریک آزمایشگاهی بسیار شفاف تر و زلال تر از اسید سولفوریک صنعتی می باشد.
مشخصات فنی اسید سولفوریک
- نام شیمیایی : اسید سولفوریک | Sulfuric acid
- فرمول شیمایی : H2SO4
- چگالی: ۱.۸۴ g cm−۳ liquid
- جرم مولی: ۹۸/۰۷۸ g/mol
- نقطه ذوب: 10 درجه سانتیگراد
- نقطه جوش: 337 درجه سانتیگراد
- دانسیته: 1.8gr/cm3
- انحلال پذیری در آب : حل‌پذیری کامل (گرماده) انتالپی منفی
- گرید :صنعتی و آزمایشگاهی
- شکل ظاهری : مایع بی رنگ
ویژگیهای اسید سولفوریک
- خورندگی بالا
- سمی بودن
- محلول در آب
- مایعی است با نقطه جوش بالا و هم چنین یک مایع ویسکوز محسوب میشود.
- اضافه شدن ذرات آب به اسید غلیظ باعث پخش شدن ذرات اسید در هوا و یا انفجار میشود
کاربرد ها ی اسید سولفوریک
کاربرد ها ی اسیدسولفوریک به شرح زیر است:
اسید سولفوریك در پالایش نفت
- در صنعت پالایش نفت معمولا از یک اسید به عنوان کاتالیست استفاده می گردد. اسید سولفوریک یکی از این کاتالیست های مهم است. این ماده در واحد SAAU و یا واحد آلکیلاسون سولفوریک اسید مورد استفاده قرار می گیرد
اسید سولفوریك در صنعت کشاورزی
- در حدود 60% از کل تولید این ماده در تولید کود های شیمیایی کاربرد دارد.
- در کشاورزی از این ماده برای خنثی کردن یون های بی کربنات و همچنین تنظیم pH خاک، استفاده می کنند.
- قیمت مناسب و کارایی عالی از عوامل محبوبیت این ماده در بین کشاورزان است.
- اسید سولفوریک در تولید کود سولفات آمونیوم به عنوان ماده اولیه استفاده می شود. در این فرایند از آمونیاک و اسید سولفوریک استفاده می شود.
- اسید سولفوریک در تولید کود سوپر فسفات نرمال به عنوان ماده اولیه از اضافه کردن آن به سنگ فسفات کاربرد دارد.
- اسید سولفوریک در صنایع کود شیمیایی به طور مستقیم در مخلوط کودهای مایع مورد استفاده قرار می گیرد.
صنعت نساجی
- در واحدهای آماده سازی و ریسندگی و رنگ آمیزی پشم
- در صنعت نساجی برای تثبیت رنگ پارچه و نخ و خنثی سازی
صنعت چرم سازی
- در صنعت چرمسازی برای زدودن چربی از چرم خام
صنایع شیمیایی
- تولید ضد یخ
- حشره‌کش‌ها
- صنایع دارویی
- احیای آلومینیوم
اسید سولفوریک در باتری ها
- اسید سولفوریک جز اصلی در انواع مختلف باتری است. اسید باتری حاوی 35 درصد H2SO4 می باشد. از انواع این باتری ها می توان به باتری های با قدرت زیاد مانند باتری های موجود در تجهیزات تصویر برداری بیمارستانی ، باتری های ماشین ، باتری های تجهیزات کشاورزی و… اشاره نمود.
تصفیه روغن موتور
- در فرایند تولید روغن موتور و تصفیه دوم روغنهای موتور کار کرده و همچنین در فرایند تولید گریس ازاسید سولفوریک استفاده می شود.
تصفیه آب
- در تصفیه آب و پساب، در کنترل pH احیای رزین مبدل یونی جهت رسوب دهی یون ها و در نهایت تولید آب عاری از یون مورد استفاده قرار میگیرد.
- جهت افزایش pH آب تا ۶ و رسوب املاح آب استفاده می گردد . پالایشگاه ها، پتروشیمی ها و نیروگاه ها بزرگترین مراکز مصرف کننده آب بدون املاح هستند. لذا مصرف اسید سولفوریک آنها نیز قابل توجه است.
باتری های اتومبیل و آب باتری
- اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت در باطری های اسیدی مورد استفاده قرار می گیرد.
- مورد مصرف این باتری ها در اتومبیل‌ها می‌باشد. اگرچه مقدار و غلظت اسید مورد نیاز برای هر باطری می تواند متفاوت باشد. واحد به ازای یک واحد سرب / اما نسبت میزان مصرف اسید به مصرف سرب در هر باطری ثابت و برابر ٢می‌باشد.
باز کردن لوله های فاضلاب
- یکی از کاربرد های خانگی که باعث شده این ترکیب در اغلب مغازه های لوله کشی نیز موجود باشد کاربرد آن در باز کردن لوله های فاضلاب است.
- لوله باز کن ها در انواع جامد و مایع موجود می باشند، نوع جامد آن به صورت پودری برای فعال نمودن نیاز به آب سرد دارد
- برای استفاده از این مواد لازم است تا مقدار مناسب درون لوله بریزید و سپس آب سرد را باز کنید تا مواد شیمیایی موجود در محصول فعال شوند. اگر مقداری از این ماده بر روی پوستتان ریخت هرگز آن را با آب سرد شست و شو ندهید در عوض پوست خود را با صابون بشویید و با آب گرم آبکشی نمایید
اسید سولفوریک در اسید شویی
- این ماده می تواند در حذف ناخالصی های سطح فولاد اثر بخش باشد.
- HCl نیز قابلیت اسیدشویی دارد اما به دلیل قیمت پایینتر این محصول استفاده از آن در بعضی کاربری ها برHCl برتری دارد
سایر موارد کاربرد اسید سولفوریك
- در صنعت لاستیک سازی جهت شستشو و کنترل pH
- در کارخانجات سالامبور سازی جهت خیساندن پوست و زدودن چرب
- در برخی از واحدهای پودر و مایع شوینده جهت سولفوناسیون و تولید محلول چربی گیر و باز کننده
- لوله فاضلاب و شستشوی کاشی
- در کارخانجات روغن نباتی جهت زدودن چربی از ماشین آلات و مهیا سازی تفاله دانه برای خوراک دام و طیور
- در صنعت کاغذ جهت کنترل pH و تصفیه کاغذ و زدودن ناخالصی های معدنی
- در صنعت تولید کلر در سلهای دیافراگمی جهت خشک کردن و آب گیری گاز کلر
- فرایند های نیتروژن دار کردن
- تولید مواد منفجره مانند TNT و نیتروگلیسیرین
تولید اسید سولفوریک
در حال حاضر مهمترین روش تولید اسید سولفوریك، تولید از گوگرد عنصری است. دی اكسید گوگرد ممكن است از اكسیداسیون گوگرد خام و یا اكسیداسیون سولفیدهای فلزی گوگرد نظیر سولفید مس، سولفید سرب، سولفید نیكل، سولفیدهای آهن، سولفید روی و یا سولفید مولیبدیم تولید شود.اكسیداسیون سولفید هیدروژن (H2S) نیز منجر به تولید دی اكسید گوگرد می شود. تبدیل دی اكسید گوگرد به تری اكسید گوگرد در فرایند اكسیداسیون كاتالیستی با كاتالیست سدیم و یا پنتا اكسید وانادیم اصلاح یافته انجام می شود.در نهایت از هیدراسیون تری اكسید گوگرد اسید سولفوریك تولید می شود. اصلی ترین روش تولید تجاری اسید سولفوریك به این صورت است كه ابتدا دی اكسید گوگرد از گوگرد تهیه می شود. سپس دی اكسید گوگرد در فرایند اكسیداسیون كاتالیستی به تری اكسید گوگرد تبدیل می شود و سپس از واكنش تری اكسید گوگرد با آب اسید سولفوریك غلیظ تولید می شود.
نکات ایمنی اسید سولفوریک
اطفاء حريق
- براي خاموش كردن آتش از مواد شيميايي خشک (ماده خنثی کننده ) استفاده نماييد.
- جهت اطفاء حريق هرگز از آب استفاده نكنيد، چرا كه با اسيد تركيب شده و باعث تغليظ آن مي شود كه مخلوط حاصل بشدت واكنش پذير بوده و توليد بخار اسيد سولفوريک و حرارت مي نمايد
تماس با چشم
- تماس با این ماده می تواند باعث تحریک شدید چشمها گردد که آسیب چشمها ممکن است به ضایعات چشمی و حتی نابینایی منجر گردد.
- تماس مستقیم با بخارات آن باعث آسیب های شدید چشمی و كوری می شود.
- در صورت تماس : چشم آلوده را باید با آب روان حداقل به مدت 20 دقیقه شستشو داد، در این مدت چشم فرد باید باز نگه داشته شود، سریعا باید مراقبت های پزشکی را خبر کنید، تا تمام نشدن این دوره نباید مصدوم را تکان داد.
بلع و گوارش
- غلظت های بالای اسید بلعیده شده ، می تواند باعث سوراخ شدن مری و معده گردد
- در صورت بلع، مصدوم را به هیج وجه مجبور به استفراغ نکنید، در صورت امکان نیم لیتر آب به مصدوم بدهید، در صورت استفراغ خود به خودی سر مصدوم را به جلو برده و پس از تمام شدن، دهان و سایر نقاط آلوده را با آب بشویید، سریعا به مراکز درمانی خبر دهید.
تماس با پوست
- تماس با این ماده می تواند باعث تحریک شدید و سوختگی پوست گردد
- در سطوح بالاتر در معرض بودن با این ماده می تواند باعث آب آوردن ریه ها (ادم ریوی) شود که یک حالت اورژانس پزشکی است و با تنگی نفس شدید همراه می باشد.
- اسید سولفوریک می تواند باعث تحریک ریه ها شود. تماس مکرر با این ماده ممکن است به بروز برونشیت منجر شود که برای بیمار سرفه، خلط و یا تنگی نفس به همراه دارد.
- تماس مداوم با اسید سولفوریک می تواند باعث آسیب پایدار و برگشت ناپذیر ریه ها، آسیب به دندانها و تحریک معده گردد.
- در صورت تماس : محل را را با آب روان حداقل به مدت 20 دقیقه باید شستشو داد، تا تمام نشدن این دوره نباید مصدوم را تکان داد.
تنفس
- استنشاق اسید سولفوریک می تواند باعث تحریک مخاط بینی و حلق گردد.
- التهاب سیستم تنفسی، در غلظت های بالا باعث آسیب های جدی و حتی مرگ می شود.
- در صورت تنفس : مصدوم را به هوای تازه ببرید، فقط در صورت توقف تنفس به مصدوم تنفس مصنوعی بدهید، از تنفس دهان به دهان خودداری و از ماسک اکسیژن استفاده شود، سریعا باید مراقبت های پزشکی را خبر کنید.
بسته‌بندی و نگهداری اسید سولفوریک
به دلیل خاصیت خورندگی اسید سولفوریک باید مخزنی برای آن تهیه شود که خاصیت خورندگی نداشته باشد و در برابر مواد شیمیایی مقاومت کافی را داشته باشد.ظروف و مخازن دارای اسید سولفوریک باید به خوبی درزگیری شده و از محکم بسته بودن درب آنها اطمینان حاصل گردد و مرتبا از لحاظ بروز هر گونه نشتی و سرریز آنها کنترل نمود.در صورت بیرون ریخته شدن اسید آن را با آهک خنثی نموده و سپس منطقه آلوده را با آب زیاد بشویید. از ریختن آب به روی سولفوریک جدا” خودداری کنید زیرا این عمل باعث ایجاد حرارت و پاشیده شدن اسید به اطراف می‌گردد. از تکه پارچه یا خاک اره برای جذب مواد بیرون ریخته شده استفاده نکنید. اگر نشتی به طور مطمئن متوقف نشد یا امکان انتقال امن مواد به ظروف سالم و بی‌خطر وجود نداشت به آتش‌نشانی اطلاع دهید. اسید سولفوریک(حتی در مقادیر کم) بایستی دور از مواد شیمیایی دیگر به ویژه مواد آلی، نیترات‌ها، کلرات،ها، کاربیدها، پراکسیدها، پودرفلزات، مواد شیمیایی اکسیدکننده و مواد آتشگیر نگهداری شود و از کشیدن سیگار با تولید شعله در نزدیکی محل نگهداری آن خودداری شود.
لینک های مرتبط :
