اسید سولفوریک |sulfuric acid | جوهر گوگرد

سولفوریک اسید که در گذشته با نام جوهر گوگرد خوانده می‌شد، اسیدی بسیار قوی است که با هر درصدی در آب حل می‌شود و فرمول شیمیایی آن H_۲SO_۴ است. پی اچ(pH) این اسید ۵/۰ (۵ دهم) می‌باشد.

sulfuric acid دارای مولکول‌های دارای گشتاور قطبی است که می‌توانند با یک‌دیگر پیوند هیدروژنی برقرار کنند.

پس سولفوریک اسید مایعی است با نقطه جوش بالا و هم چنین یک مایع ویسکوز (دارای گران روی زیاد) محسوب می‌شود.

همین شرایط مولکولی باعث می‌شوند که سولفوریک اسید به خوبی در آب حل شود و محلول‌های اسیدی مختلف تولید کند.

ساختار مولکولی و ویژگی اسیدی

این ماده از مولکول‌هایی شامل یک اتم گوگرد، چهار اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن ساخته شده‌است. از آن‌جا که هیدروژن‌ها به اتم اکسیژن متصل هستند، حامل بار مثبت جزیی می‌باشند و قادرند به عنوان هیدروژن اسیدی عمل کنند. با از دست دادن اولین هیدروژن، آنیون هیدروژن‌سولفات تولید می‌شود که با توجه به ساختارهای رزونانسی، بسیار پایدار است؛ بنابراین اولین تفکیک سولفوریک اسید، به شکل کامل انجام می‌شود:

H_۲SO_۴ + H_۲O → HSO_۴^– + H_۳O⁺

برای دومین مرحله، باید هیدروژن به شکل کاتیون، آنیون هیدروژن‌سولفات را ترک کند که چندان راحت نیست؛ بنابراین تفکیک دومین هیدروژن اسیدی در سولفوریک اسید، کامل نیست و یک واکنش تعادلی است

HSO_۴^– + H_۲O ⇔ H_۳O⁺ + SO_۴^۲–

کاربرد اسید سولفوریک :

اسید سولفوریک جزء مواد شیمیایی پراستفاده می‌باشد. این ماده در واکنش‌های شیمیایی و فرآیندهای تولید سایر ترکیبات ، کابرد فراوانی دارد. عمده‌ترین استفاده آن در کارخانه‌های تولید کود شیمیایی ، استخراج فلزات ، سنتزهای شیمیایی ، تصفیه پساب‌ها و پالایشگاه‌های نفت می‌باشد. اسید سولفوریک در اثر واکنش با اسید نیتریک ، یون نیترونیوم تولید می‌کند که در فرآیند نیترو‌دار کردن ترکیبات استفاده می‌شود.

فرآیند نیترودار کردن در صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید تری‌نیتروتولوئن (TNT) ، نیترو گلیسیرین و … استفاده می‌شود. اسید سولفوریک در انباره‌های سربی (باطری‌های سربی) به عنوان محلول الکترولیت استفاده می‌شود.

اسید سولفوریک ، یک عامل آبگیری بسیار قوی است. در اکثر واکنش‌ها به عنوان عامل هیدراتاسیون استفاده می‌شود و در تولید میوه‌های خشک هم به میزان کم ، از اسید سولفوریک برای جذب آب استفاده می‌کنند.

تولید کودهای شیمیایی

تصفیه مواد نفتی

صنایع شیمیایی (ضد یخ، حشره کشها، داروئی، احیای آلومینیوم) صنعت آهن و فولاد

پاک کننده‌های مصنوعی

اسیدی کردن چاه‌های نفت

جداسازی مس با عیار کم

استخراج اورانیوم و چسب مصنوعی

مواد رنگی (نایلون رنگی، جوهر تحریر و تهیه ‏‏‏TiO2 از ایلمنیت)

ابریشم مصنوعی و فیلم (پارچه‌های ابریشمی، نخ اطراف تایر و فیلم‌های عکاسی)

صنایع کاغذ سازی (دستمال کاغذی، روزنامه، جعبه‌های مقوایی، کاغذ تحریر و سایر مقواها) مواد منفجره و … به مصرف می رسد.

استفاده در آنودایزینگ آلومینیوم از غلظت های متفاوت ، این اسید به عنوان الکترولیت استفاده می شود.

رعایت نکات ایمنی اسید سولفوریک :

تماس با این ماده می تواند باعث تحریک شدید و سوختگی پوست و چشمها گردد که آسیب چشمها ممکن است به ضایعات چشمی و حتی نابینایی منجر گردد.

استنشاق اسید سولفوریک می تواند باعث تحریک مخاط بینی و حلق گردد.

استنشاق اسید سولفوریک می تواند از طریق تحریک ریه ها باعث بروز سرفه و یا تنگی نفس 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.

عوارض جانبی اسید سولفوریک :

اسید سولفوریک ممکن است عوارض مزمن (طولانی مدت) ایجادنماید و این عوارض حتی ممکن است برای ماهها و یا سالها پایدار باقی بماند:

اسید سولفوریک می تواند 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.