Ce composé est si largement utilisé dans les industries du monde que même son utilisation détermine le niveau de développement de ce domaine dans les pays. Le niveau de production d'acide sulfurique est extrêmement élevé, car il possède de nombreuses qualités qui le rendent excellent pour la fabrication et la production de certains matériaux très appréciés dans le monde entier. Il a des caractéristiques qui lui confèrent un pouvoir corrosif incroyable, c'est pourquoi on lui donne son nom respectif.
Au Moyen Âge, ce composé était connu sous le nom de huile de vitriol, dont le nom a été donné par les alchimistes de l'époque, approximativement aux VIIIe et IXe siècles, ce sont aussi les siècles les plus importants, faisant référence à sa découverte et à l'étude de ses fonctions.
Existen diversos procesos para poder obtener el acido sulfúrico, siendo el proceso de cámaras de plomo el más antiguo de todos que aún en la actualidad es muy común el presenciar este proceso, debido a que las grandes industrias fabricantes de fertilizantes la utilizan para facilitar la obtención du même.
Les processus pour obtenir cet acide peuvent être très dangereux si vous ne connaissez pas exactement toutes les étapes qui doivent être connues pour pouvoir les exécuter, car il produit de grandes quantités de chaleur, et à son tour votre corps est très chaud, donc tout les éclaboussures pourraient causer de graves brûlures.
Composition de l'acide sulfurique
C'est le composé le plus largement utilisé dans le monde, étant l'industrie avec les plus hauts niveaux d'utilisation d'acide sulfurique les fabricants d'engrais, la caractéristique la plus forte de ceci est qu'il s'agit d'un composant extrêmement corrosif, et sa formule chimique est S2HO4.
L'acide sulfurique est le composant avec la production la plus élevée au monde, Cela est dû au fait qu'il possède certaines caractéristiques qui permettent l'élaboration d'une infinité de produits dérivés, ainsi qu'il peut également être utilisé pour la synthèse d'autres substances telles que les acides et les sulfates.
Dans les temps anciens, il était connu sous le nom d'huile ou d'esprit de Vitriol, car il provient de ce minéral, généralement ce composé peut être obtenu à partir de dioxyde de soufre par un processus appelé oxydation avec des oxydes d'azote en solution aqueuse, après l'avoir obtenu Il est nécessaire de effectuer d'autres procédés afin d'augmenter sa concentration.
Les deux atomes d'hydrogène que possède cette molécule sont liés aux deux atomes d'oxygène, qui ne sont pas doublement liés au soufre. Selon la solution présente, ces hydrogènes peuvent se dissocier.
La molécule d'acide a une forme pyramidale particulière, caractérisée par l'atome de soufre au centre, tandis que les atomes d'hydrogène sont visibles aux quatre coins. Dans l'eau, il se comporte comme un acide fort dans sa première dissociation, obtenant ainsi l'anion hydrogénosulfate, bien que dans la seconde dissociation il apparaisse comme un acide faible, ce qui donne l'anion sulfate.
Formation d'acide sulfurique
On le trouve dans divers domaines du commerce dans différentes présentations, en commençant par le plus pur, jusqu'à tous les types de mélanges qui peuvent en dériver, qui sont mesurés par des degrés de pureté.
Pour que la formation d'acide sulfurique existe, il est nécessaire de passer par certains procédés pour l'obtenir, parmi lesquels les plus connus, et les plus utilisés sont ceux de la chambre au plomb et le procédé de contact, le premier cité est le plus ancien procédé d'obtention ce composé, et il continue aujourd'hui d'être d'une grande importance et d'une grande utilisation, notamment par les industries chargées de la fabrication d'engrais.
Il est possible d'obtenir ce composé en laboratoire, ce est obtenu en faisant passer un flux de dioxyde de soufre gazeux, dans une solution de peroxyde d'hydrogène. La concentration d'acide sulfurique à travers ce processus de production est obtenue en évaporant l'eau.
Processus de contact
Dans ce processus d'obtention d'acide sulfurique, un mélange de gaz peut être observé qui contient environ entre 7 et 10 pour cent de SO2 , selon la source de sa production, et environ entre 11 et 13 pour cent est préchauffé, et une fois qu'il est purifié au maximum, il peut être passé à un convertisseur d'un ou probablement plusieurs lits catalytiques, cela est dû à un règle de platine, dans laquelle la formation du SO peut être visualisée3 généralement deux convertisseurs ou plus sont utilisés dans ce processus.
La production de ce composé par combustion de soufre élémentaire tend à présenter un meilleur bilan énergétique, qui ne doit pas nécessairement être adapté à certains systèmes de purification rigoureux, qui dans d'autres cas ce processus est forcé.
Il y a une grande différence entre SO fabrication2 en brûlant du soufree, et par l'autre méthode connue sous le nom de grillage des pyrites, surtout si celles-ci sont de l'arsenic, c'est parce que la seconde laisse de nombreuses impuretés dans le résultat final qui ne pourront jamais être complètement éliminées.
Dans une usine en fonctionnement normal, les performances de conversion du SO2 à SO3 qui va de 96% et 97%, parce que leur efficacité diminue avec le temps, cet effet peut être remarqué plus fréquemment dans les usines où l'on utilise des pyrites de départ à haute teneur en arsenic, qui ne peuvent pas éliminer complètement le composé, et donc accompagner les gaz qui subissent la catalyse processus, provoquant l'empoisonnement du catalyseur, ce qui est la principale cause des baisses soudaines de performance.
Dans le deuxième convertisseur, les gaz ont un temps de séjour d'environ 2 à 4 secondes, et dans celui-ci la température doit être réglée entre 500 et 600 degrés Celsius pour atteindre une constante d'équilibre optimale afin d'obtenir une conversion maximale avec le coût minimum possible.
Après le processus précédent, les gaz issus de la catalyse sont refroidis à une température proche de 100º Celsius, pour ensuite passer à travers une tour d'oléum, grâce à cela, une absorption non complète, mais plutôt partielle du SO est obtenue.3Les gaz restants passent par une deuxième tour où le composé est nettoyé et lavé avec de l'acide sulfurique.Une fois toutes ces étapes terminées, les gaz résiduels sont éliminés par une cheminée dans la stratosphère.
Processus de la chambre principale
Ce procédé particulier est le plus ancien connu avec lequel l'acide sulfurique est fabriqué et obtenu, dans lequel SO3 gazeux pénètre dans un réacteur connu sous le nom de tour de gant où il entre dans un processus de lavage avec du vitriol nitreux, qui est de l'acide sulfurique avec des particules d'oxyde nitreux et de dioxyde de carbone dissous, qui à son tour est mélangé avec deux types d'oxyde d'azote, (NO) et le (IV). Une grande partie de l'oxyde de soufre IV utilisé ici est oxydée en oxyde de soufre VI et dissoute dans un bain acide pour former l'acide de la tour, caractéristique de la tour Glover.
Après le passage des mélanges gazeux dans la tour Glover, ils sont acheminés vers une chambre revêtue de plomb (d'où son nom) où ils sont traités avec beaucoup d'eau, qui ont des formes différentes, selon les critères du fabricant, parmi lesquelles les plus courantes sont carré ou ceux qui ont une forme semblable à celle d'un cône.
L'acide sulfurique est condensé sur les parois, formé par une série de réactions et s'accumule sur le sol de la chambre plombée, normalement l'existence d'entre 3 à 6 chambres successives peut être observée, le produit final obtenu à partir de ces chambres Il est souvent connu sous le nom d'acide de chambre, ou plus communément sous le nom d'acide d'engrais.
Dans la dernière phase de ce processus, les gaz sont passés à travers un autre réacteur appelé la tour Gay-Lussac, où commence un lavage continu avec des acides concentrés et froids, qui proviennent de la tour Glover, pour finir les gaz qui n'ont pas pu être traités sont libéré dans l'atmosphère.
Histoire de l'acide sulfurique
Ses débuts remontent à l'époque médiévale, où au lieu de scientifiques, les alchimistes étaient ceux qui expérimentaient avec des substances obtenues à partir de la terre, étant pour la plupart naturelles, bien que certains aient réussi à fabriquer des composés tels que Jabirú Ibn Hayyan, qui a découvert l'acide sulfurique pour la première fois au VIIIe siècle, puis au cours des siècles suivants pour être étudiés en profondeur, car ils avaient réalisé ses grandes qualités et les utilisations possibles qui abritaient la possibilité de fabriquer de nouveaux artefacts et produits, un processus déterminé a réussi à devenir populaire à cette époque de traités et livres des Arabes et des Perses, en raison de l'étude faite par les alchimistes européens au XIIIe siècle.
Dans l'Europe de l'époque, exactement à l'époque médiévale, l'acide sulfurique était connu sous le nom de vitriol, ou composé de vitriol, comme la liqueur de vitriol ou l'huile de vitriol, car il est présent dans ce minéral. Le mot vitriol vient du latin vitreus, qui désigne les sels de sulfate, et sa traduction en espagnol serait cristal.
Ce composant s'est avéré dès le début d'un grand intérêt chez les alchimistes, à tel point qu'il en est venu à essayer d'être utilisé comme pierre philosophale, bien que l'une de ses utilisations les plus courantes soit de faire réagir des substances.
Johann Glauber était un chimiste allemand d'origine hollandaise qui a réussi à obtenir de l'acide sulfurique, ou vitriol, grâce à un processus de brûler du soufre avec du nitrate de potassium en présence de vapeur d'eau. Cela était dû au fait que pendant que le nitrate de potassium se décomposait, il était possible d'observer comment le soufre s'oxydait en SO3 que plus tard, en le combinant avec de l'eau, il était possible d'obtenir le composé. C'est devenu une excellente méthode de commercialisation de l'acide sulfurique, car il était plus facile à produire en masse.
À une époque plus proche de l'année 1746, la méthode de la chambre revêtue de plomb a commencé à être utilisée, qui était beaucoup plus durable et simple que celle de Glauber, et cela a finalement stabilisé l'industrie pour la production de ce composé. , provoquant un grand commerce de celui-ci. autour du monde.
Les niveaux de concentration étaient très faibles d'environ 40%, mais cela a été amélioré avec les études des caractéristiques du composé, réalisant la fabrication de nouveaux produits qui nécessitaient des concentrations plus élevées, c'est parce que certains des scientifiques se sont appuyés sur les anciennes pratiques de obtenir des alchimistes, précisément dans la combustion de pyrites.
Luego en 1831 un vendedor de vinagre consiguió generar un proceso mucho mas sustentable que los anteriores, debido a los bajos costes que ameritaba para poder realizarlos, el cual tiene por nombre el proceso de contacto, siendo este conocido por tener la mayor parte del suministro de acide sulfurique.
Applications et préventions de l'acide sulfurique
Une fois connus tous les aspects et l'histoire de la façon dont ce composé a été obtenu pour la première fois, il est extrêmement important de savoir quelles sont ses applications les plus courantes et les précautions à prendre, car dans la plupart de ces procédés, il est chauffé la substance à un point tel qu'elle pourrait gravement brûler n'importe qui.
Applications les plus courantes
- Quelques processus industriels qui fabriquent des produits en bois et en papier nécessitent de l'acide sulfurique, ainsi que dans les produits textiles.
- Dans les industries de fabrication d'engrais, on note une plus grande consommation et demande de ce composé, car ses composants sont très efficaces pour l'élaboration de ces substances, c'est parce qu'il agit comme un engrais naturel.
- Dans la plupart des cas, ce composé est utilisé comme matière première, bien qu'il se reflète rarement dans le produit final.
- Parmi les plus importants figurent le raffinage du pétrole, le traitement de l'acier, la production de pigments, les explosifs, les plastiques, les fibres, les détergents et l'extraction des métaux non ferreux.
- Il sert de méthode de traitement de divers métaux tels que l'acier, le cuivre, le vanadium, entre autres.
- Dans certains pays, son utilisation est strictement contrôlée par les entités appartenant aux lois de protection de la santé.
- Son utilisation la plus directe, pour ainsi dire, est celle de la fabrication du soufre, qui est incorporé par sulfuration organique, dont le procédé est particulier aux industries des détergents.
Précautions
Les procédés de fabrication de l'acide sulfurique peuvent être vraiment dangereux car dans la grande majorité, sinon la totalité, le composé est chauffé à des températures extrêmes, il faut donc toujours tenir compte du fait qu'il doit être versé dans l'eau , et jamais l'inverse , car il peut provoquer des éclaboussures agressives pouvant provoquer de graves brûlures cutanées.