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Ácido sulfúrico

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Definição

O ácido sulfúrico é um dos compostos mais importantes produzidos pela indústria química. É usado para fazer, literalmente, centenas de compostos necessários a quase todas as indústrias.

O ácido sulfúrico é um ácido forte dibásico oleoso corrosivo pesado H2SO4 que é incolor quando puro e é um agente oxidante e desidratante vigoroso

O ácido sulfúrico é um líquido transparente, incolor a acastanhado, denso, oleoso, corrosivo, miscível em água, H2SO4, geralmente produzido a partir de dióxido de enxofre. Usado principalmente na fabricação de fertilizantes, produtos químicos, explosivos e corantes e no refino de petróleo. Também chamado de óleo de vitríolo, vitríolo.

O ácido sulfúrico é um ácido mineral corrosivo com uma aparência oleosa e vítrea que lhe deu o nome anterior de óleo de vitríolo. Outros nomes são ácido sulfínico, ácido de bateria e sulfato de hidrogênio.

A fórmula do ácido sulfúrico, H2SO4, indica a presença de um átomo de enxofre rodeado por dois compostos de hidróxido e dois átomos de oxigênio. Este poderoso ácido é usado em várias indústrias, principalmente na produção de fertilizantes e produtos químicos.

O que é ácido sulfúrico?

O ácido sulfúrico é um líquido oleoso, incolor e sem odor. É um componente chave em baterias, tratamento de águas residuais, produção de minério e criação de fertilizantes.

Sessenta e cinco por cento de todos os fertilizantes disponíveis no mercado hoje são criados a partir de uma combinação deste ácido e outros produtos químicos.

É criado a partir de materiais inorgânicos por meio de um processo que utiliza um tipo especial de reação química.

Quando os compostos de enxofre são queimados, o gás dióxido de enxofre é deixado para trás. Quando o gás dióxido de enxofre é aquecido a 232°C, a combinação se transforma em trióxido de enxofre.

Jabir Ibn Hayyan misturou trióxido de enxofre com água para criar ácido sulfúrico no século VIII. Um século depois, Ibn Zakariya al-Razi, um médico e alquimista persa, continuou estudando o ácido e descobriu que ele tinha a capacidade de destruir o óxido de ferro e cobre.

Uma variedade de substâncias pode ser misturada com ácido sulfúrico para criar novos produtos. O enxofre pode ser misturado com formas de alumínio para criar sulfatos de alumínio.

Quando os sulfatos de alumínio são misturados à polpa de madeira, as fibras se unem e criam papel. Os sulfatos de alumínio misturados com dióxidos criam uma mistura que retira as impurezas da água.

Esses dióxidos de alumínio são comumente usados em estações de tratamento de água.

A ciclohexanonaoxima e o ácido sulfúrico combinam-se para formar o caprolacto. Caprolactum é usado para fazer náilon. O ácido clorídrico é outra criação derivada deste ácido que é comumente usado no mundo hoje. Além disso, o sódio e os ácidos sulfúricos são combinados para ajudar a refinar o petróleo a fim de criar gasolina.

Devido às propriedades instáveis do ácido, é essencial para quem o combina com água adicioná-lo à água e não o contrário. Se a água for despejada em ácido sulfúrico, uma explosão volátil de água fervente pode ser criada. Embora o ácido não seja inflamável, ele pode criar gás hidrogênio, que é altamente volátil.

Quais são os efeitos do ácido sulfúrico?

A maior parte dos efeitos do ácido sulfúrico resulta de sua forte acidez e de sua grande afinidade pela água.

A corrosão de metais pelo ácido sulfúrico é causada por sua acidez.

Os efeitos do ácido sulfúrico em materiais orgânicos, incluindo tecido humano, são em grande parte o resultado de suas propriedades desidratantes.

Materiais como madeira, papel e tecido de algodão são rapidamente carbonizados em contato com o ácido.

Os efeitos do ácido sulfúrico nos metais são típicos de um ácido forte: ele reagirá com os metais mais reativos que o hidrogênio para formar um sal de sulfato metálico e liberar gás hidrogênio.

Ele vai reagir dessa forma com muitos metais comuns, incluindo ferro, zinco e alumínio. A reação é mais vigorosa com o ácido diluído do que com o ácido concentrado. Isso limita os materiais que podem ser usados para armazenar o ácido, embora na forma concentrada ele possa ser armazenado em tanques de aço inoxidável.

A liberação de gás hidrogênio representa um risco potencial de explosão no caso de derramamento ou vazamento, se o ácido entrar em contato com metais.

O ácido sulfúrico é um agente desidratante muito poderoso e uma grande quantidade de calor é liberada quando o ácido concentrado entra em contato com a água. Se água for adicionada a um excesso de ácido, o calor produzido faz com que a água ferva imediatamente, o que pode resultar na pulverização do ácido em uma área ampla. Por isso, o ácido sulfúrico concentrado deve ser sempre diluído adicionando-o – lentamente – à água; o processo nunca deve ser revertido.

Os efeitos desidratantes do ácido sulfúrico explicam suas reações com muitos materiais orgânicos comuns. Ele removerá o hidrogênio e o oxigênio das moléculas que contêm esses elementos na proporção 2:1 encontrada na molécula de água (H2O) – por exemplo, carboidratos – que incluem açúcares, amido e celulose.

O ácido sulfúrico reage com os carboidratos para remover o hidrogênio e o oxigênio, deixando para trás o carbono.

Uma demonstração de laboratório bem conhecida ilustra isso; ácido sulfúrico concentrado é adicionado ao açúcar de mesa de sacarose em um béquer e rapidamente o converte em uma massa de carvão, com uma boa quantidade de calor produzida. Esta é a razão pela qual o ácido sulfúrico carboniza a madeira e o papel – substâncias que consistem principalmente de carboidratos.

Os efeitos do ácido sulfúrico na pele são bem documentados e, mais uma vez, são devidos às propriedades desidratantes do ácido, e não à sua acidez. O contato da pele com o ácido concentrado resulta em dor e inchaço do tecido em poucos segundos. Se o contato for suficientemente prolongado, podem ocorrer queimaduras profundas e pode haver algum carbonização, resultando em uma descoloração marrom. Devido ao inchaço causado, as queimaduras de ácido sulfúrico geralmente resultam em cicatrizes permanentes.

Ao usar ácido sulfúrico, sempre use luvas de proteção e óculos de segurança adequados; um protetor facial e avental de proteção também são recomendados.

Os pequenos derrames na pele desprotegida podem ser eliminados lavando imediatamente com água abundante. Derrames maiores representam o risco de pulverização de ácido se a água for aplicada imediatamente – é melhor limpar rapidamente o máximo de ácido possível antes de lavar.

O ácido sulfúrico não é volátil à temperatura ambiente e, portanto, normalmente não apresenta perigo de inalação; entretanto, caso esse ácido ou seu precursor industrial, o trióxido de enxofre, entre em contato com a água, a violência da reação pode produzir uma névoa fina de gotículas de ácido sulfúrico. Isso pode causar danos aos olhos, trato respiratório e pulmões se inalado. A exposição crônica à névoa de ácido sulfúrico – por exemplo, em uma fábrica de ácido sulfúrico – pode ter efeitos a longo prazo na saúde e pode representar um risco de câncer para os trabalhadores.

As reações do ácido sulfúrico com outros materiais podem resultar em produtos perigosos. Ele irá, por exemplo, liberar vapores tóxicos e corrosivos em contato com haletos, como cloretos, fluoretos e brometos.

O contato com cloratos e permanganatos produz compostos fortemente oxidantes que apresentam risco de incêndio ou explosão.

Quais são os diferentes usos do ácido sulfúrico?

Ácido sulfúrico
Molécula de ácido sulfúrico – H
2SO4

Existem muitos usos diferentes para o ácido sulfúrico, muitos dos quais são de natureza industrial. Esta substância é um componente vital na síntese industrial de muitos produtos químicos, embora mais da metade da produção mundial a cada ano seja usada para fazer ácido fosfórico.

O ácido sulfúrico também é um importante contribuinte para o refino de petróleo, processamento de minérios e tratamento de águas residuais. Muitos produtos manufaturados diferentes também dependem do ácido sulfúrico, desde a limpeza da ferrugem e oxidação do aço até a fabricação de produtos químicos, tintas e outras substâncias. Um dos outros usos importantes do ácido sulfúrico é como eletrólito em certas baterias.

O ácido sulfúrico é um tipo de ácido mineral historicamente conhecido como óleo de vitríolo. É quimicamente composto por duas moléculas de hidrogênio, uma de enxofre e quatro de oxigênio, e é extremamente corrosivo e incolor.

Existem vários graus de ácido sulfúrico, variando de 10% a 98% de pureza. Muitos dos graus médios e inferiores são preparados pela mistura de ácido sulfúrico concentrado com quantidades apropriadas de água.

Esses graus eram historicamente produzidos usando um processo de câmara de chumbo, que caiu em desuso quando o método de produção por contato foi desenvolvido.

Cerca de 60% de todo o ácido sulfúrico produzido no mundo a cada ano é usado como ingrediente para fazer ácido fosfórico.

O método mais comum de produção de ácido fosfórico envolve a introdução de ácido sulfúrico na rocha fosfórica. Além do ácido fosfórico, outros produtos como o sulfato de cálcio e o fluoreto de hidrogênio também são produzidos por meio desse processo. Como o ácido fosfórico é um componente importante em fertilizantes e detergentes, o ácido sulfúrico é necessário para a produção desses produtos.

Alguns dos outros usos do ácido sulfúrico são para tratar ou remover impurezas de várias substâncias. Este é frequentemente o caso no tratamento de águas residuais, onde o ácido sulfúrico é frequentemente introduzido para neutralizar o pH ou quebrar as emulsões. O ácido sulfúrico às vezes também é usado em instalações de tratamento de água potável para remover impurezas e melhorar o sabor.

Em refinarias de petróleo, é frequentemente usado como um catalisador na criação de isoctano. A indústria do aço também o usa para remover a oxidação e a ferrugem, seja antes de entregar tarugos aos fabricantes industriais, ou antes da galvanização.

Um dos usos do ácido sulfúrico que muitas pessoas encontram todos os dias é nas baterias. As baterias de chumbo-ácido tradicionais encontradas na maioria dos automóveis usam chumbo e óxido de chumbo como ânodos e cátodos, e ácido sulfúrico como eletrólito. Essas baterias têm relações de energia para peso pobres, mas podem fornecer as altas correntes de surto necessárias para operar motores de partida.

Eles também são relativamente baratos de produzir em comparação com outras tecnologias de bateria.

Ressalta-se que o ácido sulfúrico deve ser manuseado com cuidado, nunca devendo entrar em contato com a pele humana, pois pode causar queimaduras graves.

Quais são os perigos do ácido sulfúrico?

Ácido sulfúrico
O ácido sulfúrico pode causar queimaduras se entrar em contato com a pele de uma pessoa

O sulfúrico é um ácido forte incolor, inodoro, altamente reativo e solúvel em água e que tem o potencial de ser bastante perigoso quando manuseado incorretamente.

Um dos perigos mais conhecidos e importantes do ácido sulfúrico é sua capacidade de causar queimaduras graves ao entrar em contato com a pele. Isso é particularmente verdadeiro para ácidos altamente concentrados, embora mesmo soluções um tanto diluídas possam ser bastante perigosas. Outros riscos do ácido sulfúrico presentes quando o ácido é ingerido.

Pode ser perigoso quando ingerido em alta concentração em uma única dose ou em concentrações mais baixas por um longo período de tempo.

Os vários perigos do ácido sulfúrico surgem principalmente de sua alta reatividade química, a mesma propriedade que o torna muito útil em uma variedade de ambientes científicos e industriais.

Quando entra em contato com materiais e substâncias como metal, concreto, água e muitos outros, ocorrem reações químicas – em muitos casos de forma violenta.

O manuseio adequado garante que ele só entre em contato com materiais aos quais deve reagir, minimizando assim o perigo potencial. O manuseio incorreto ou incidentes inesperados, por outro lado, podem levar à ingestão ou ao contato com a pele, roupas ou até mesmo os olhos. Isso pode causar queimaduras graves, e a exposição dos olhos em particular é notória por levar à deficiência visual ou cegueira.

A ingestão ou inalação de ácido sulfúrico pode levar a muitos problemas de saúde diferentes, dependendo se a ingestão é aguda ou ocorre ao longo do tempo.

A ingestão de uma dose considerável de uma só vez pode causar queimaduras internas graves e danos aos órgãos e, se o tratamento adequado não for administrado, pode ser mortal.

Alguns dos riscos do ácido sulfúrico apresentam-se apenas após exposição de longo prazo e podem afetar aqueles que usam regularmente produtos de limpeza ou materiais de laboratório com ácido sulfúrico.

Os perigos de longo prazo da exposição ao ácido sulfúrico incluem danos aos pulmões, deficiência de vitaminas e possivelmente câncer.

Muitos dos perigos do ácido sulfúrico podem ser minimizados ou totalmente eliminados por meio do manuseio adequado do ácido. Ele se assemelha muito à água e a uma variedade de outros produtos químicos inofensivos porque é transparente e inodoro. Muitos dos perigos do ácido sulfúrico podem ser evitados simplesmente por meio de uma rotulagem adequada.

Ao trabalhar com o ácido, é importante usar proteção adequada para

os olhos e o corpo, pois é difícil prevenir e controlar totalmente derramamentos e respingos. Uma única gota de ácido sulfúrico concentrado é suficiente para causar danos graves aos olhos de uma pessoa, portanto, a proteção adequada é sempre importante.

Quais são os usos do ácido sulfúrico na indústria?

Ácido sulfúrico
O ácido sulfúrico é amplamente utilizado na indústria de fertilizantes

O ácido sulfúrico tem tantos usos em processos industriais que pode ser mais fácil procurar objetos que não requeiram alguma forma de ácido sulfúrico ou seus derivados como parte do processo de produção.

Na verdade, esse produto é tão importante que a demanda por ele a cada ano é sempre previsivelmente alta, devido ao fato de que as empresas em todos os setores precisam desse produto para alguma forma de aplicação no processo de produção.

Exemplos de uso de ácido sulfúrico na indústria podem ser vistos na área de tratamento de resíduos, na produção de fertilizantes e na fabricação de diversos itens que vão desde explosivos a corantes.

Uma das utilizações do ácido sulfúrico na indústria é a sua aplicação na fabricação de explosivos, uma vez que é um dos componentes incluídos nos produtos químicos adicionados a esses explosivos que reagem juntos para produzir a descarga na forma de explosões. No caso de explosivos, o ácido sulfúrico é geralmente misturado com outro tipo de ácido conhecido como ácido nítrico para criar um composto particularmente explosivo.

Um dos usos mais importantes do ácido sulfúrico na indústria é na produção de fertilizantes. Consequentemente, os fabricantes de fertilizantes constituem um dos maiores consumidores do ácido sulfúrico agregado produzido no mundo devido ao volume impressionante de demanda dessa indústria. Os fertilizantes fosfatados são o produto da mistura de ácido sulfúrico e rocha fosfática triturada, que são posteriormente processados ao serem misturados em um reator até que o produto final desejado seja obtido.

Outro uso do ácido sulfúrico na indústria é na produção de corantes, especificamente corantes ácidos, geralmente usados na definição da cor do corante. O corante que é produzido utilizando ácido sulfúrico ou mesmo outras formas de ácido geralmente tem suas próprias características e benefícios exclusivos, em oposição a outros tipos de corantes. Um exemplo desse benefício é o fato de que as tinturas assim produzidas costumam aderir aos materiais de forma mais permanente, podendo ser utilizadas para tingir objetos como papel ou outros materiais que requeiram coloração uniforme e cores realmente vivas.

Embora pareça algo que pode não ser muito palatável devido à percepção das propriedades corrosivas inerentes aos ácidos, os ácidos sulfúricos também podem ser aplicados na produção de certos tipos de drogas.

Também pode ser utilizado no processo de refino de petróleo bruto.

Ácido sulfúrico – Composto Químico

Ácido sulfúrico, sulfúrico também chamado de sulfúrico (H2SO4), também denominado óleo de vitríolo, ou hidrogenossulfato, líquido denso, incolor, oleoso, corrosivo; um dos produtos químicos mais importantes comercialmente.

O ácido sulfúrico é preparado industrialmente pela reação da água com o trióxido de enxofre (ver óxido de enxofre), que por sua vez é feito pela combinação química de dióxido de enxofre e oxigênio pelo processo de contato ou pelo processo de câmara.

Em várias concentrações, o ácido é usado na fabricação de fertilizantes, pigmentos, corantes, drogas, explosivos, detergentes e sais e ácidos inorgânicos, bem como no refino de petróleo e processos metalúrgicos.

Em uma de suas aplicações mais conhecidas, o ácido sulfúrico serve como eletrólito em baterias de armazenamento de ácido-chumbo.

O ácido sulfúrico puro tem uma gravidade específica de 1,830 a 25 ° C.

Congela a 10,37 ° C.

Quando aquecido, o ácido puro se decompõe parcialmente em água e trióxido de enxofre; o último escapa como um vapor até que a concentração do ácido caia para 98,3%. Esta mistura de ácido sulfúrico e água ferve a uma temperatura constante de 338 °C à pressão de uma atmosfera.

O ácido sulfúrico é comumente fornecido em concentrações de 78, 93 ou 98 por cento.

Devido à sua afinidade com a água, o ácido sulfúrico anidro puro não existe na natureza. A atividade vulcânica pode resultar na produção de ácido sulfúrico, dependendo das emissões associadas a vulcões específicos, e os aerossóis de ácido sulfúrico de uma erupção podem persistir na estratosfera por muitos anos. Esses aerossóis podem então se transformar em dióxido de enxofre (SO2), um constituinte da chuva ácida, embora a atividade vulcânica seja um contribuinte relativamente menor para a chuva ácida.

O ácido sulfúrico é um ácido muito forte; em soluções aquosas, ele se ioniza completamente para formar íons de hidrônio (H3O+) e íons de sulfato de hidrogênio (HSO4).

Em soluções diluídas, os íons hidrogenossulfato também se dissociam, formando mais íons hidrônio e íons sulfato (SO42-). Além de ser um agente oxidante, reagindo prontamente em altas temperaturas com muitos metais, carbono, enxofre e outras substâncias, o ácido sulfúrico concentrado também é um forte agente desidratante, combinando-se violentamente com a água; nesta capacidade, carboniza muitos materiais orgânicos, como madeira, papel ou açúcar, deixando um resíduo carbonáceo.

O termo ácido sulfúrico fumegante, ou oleum, é aplicado a soluções de trióxido de enxofre em ácido sulfúrico 100 por cento; essas soluções, geralmente contendo 20, 40 ou 65 por cento de trióxido de enxofre, são usadas para a preparação de produtos químicos orgânicos.

Fonte: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/www.cs.mcgill.ca/www.chemistryworld.com/Encyclopaedia Britannica/www.ebi.ac.uk/www.ccohs.ca/www.lenntech.com/www.wisegeek.org/www.essentialchemicalindustry.org

 

 

 

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