Senyawa ini begitu luas digunakan dalam industri-industri dunia bahkan penggunaannya menentukan tingkat perkembangan kawasan ini di negara-negara tersebut. Tingkat produksi asam sulfat sangat tinggi, karena memiliki banyak kualitas yang membuatnya menjadi primadona untuk pembuatan dan produksi bahan tertentu yang sangat populer di seluruh dunia. Memiliki karakteristik yang membuatnya memiliki kekuatan korosif yang luar biasa, oleh karena itu diberi nama masing-masing.
Pada Abad Pertengahan, senyawa ini dikenal sebagai minyak vitriol, yang namanya diberikan oleh para alkemis pada masa itu, kira-kira pada abad ke-XNUMX dan ke-XNUMX, ini juga merupakan abad yang paling penting, mengacu pada penemuan dan studi fungsinya.
Ada berbagai proses untuk mendapatkan asam sulfat, menjadi proses ruang timbal yang paling tua dari semua yang bahkan saat ini sangat umum untuk menyaksikan proses ini, karena industri pembuatan pupuk yang besar menggunakannya untuk memfasilitasi perolehan yang sama.
Proses untuk mendapatkan asam ini bisa sangat berbahaya jika Anda tidak mengetahui secara pasti semua langkah yang harus diketahui untuk dapat melakukannya, karena menghasilkan panas dalam jumlah besar, dan sebaliknya tubuh Anda sangat panas, jadi apapun itu. percikan dapat menyebabkan luka bakar yang parah.
Komposisi asam sulfat
Ini adalah senyawa yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, dengan industri dengan tingkat penggunaan asam sulfat tertinggi sebagai produsen pupuk, karakteristik terkuat dari ini adalah komponen yang sangat korosif, dan rumus kimianya adalah S2HO4.
Asam sulfat adalah komponen dengan produksi tertinggi di seluruh dunia, Hal ini disebabkan karena memiliki karakteristik tertentu yang memungkinkan penjabaran infinitas produk turunan darinya, serta dapat juga digunakan untuk sintesis zat lain seperti asam dan sulfat.
Pada zaman dahulu dikenal dengan nama minyak atau spirit Vitriol, karena berasal dari mineral ini, umumnya senyawa ini dapat diperoleh dari sulfur dioksida melalui proses yang disebut oksidasi dengan nitrogen oksida dalam larutan encer, setelah diperoleh maka perlu dilakukan proses oksidasi. melakukan proses lain untuk meningkatkan konsentrasinya.
Dua atom hidrogen yang dimiliki molekul ini terkait dengan dua atom oksigen, yang tidak terikat rangkap dengan belerang. Bergantung pada larutan yang ada, hidrogen ini dapat berdisosiasi.
Molekul asam memiliki bentuk piramidal yang khas, ditandai dengan adanya atom belerang di tengahnya, sedangkan atom hidrogen dapat dilihat di keempat sudutnya. Dalam air ia berperilaku sebagai asam kuat pada disosiasi pertamanya, menghasilkan anion hidrogen-sulfat, meskipun pada disosiasi kedua ia muncul sebagai asam lemah, yang menghasilkan anion sulfat.
Pembentukan asam sulfat
Hal ini dapat ditemukan diberbagai bidang perdagangan dalam penyajian yang berbeda, mulai dari yang paling murni, hingga semua jenis campuran yang mungkin ada berasal darinya, yang diukur dengan derajat kemurniannya.
Agar pembentukan asam sulfat ada, perlu melalui proses tertentu untuk mendapatkannya, di antaranya yang paling dikenal, dan paling banyak digunakan adalah yang ada di ruang timbal dan proses kontak, yang disebutkan pertama adalah metode tertua untuk memperolehnya. senyawa ini, dan hari ini terus menjadi sangat penting dan digunakan, terutama oleh industri yang bertanggung jawab atas pembuatan pupuk.
Senyawa ini mungkin didapat di laboratorium, ini dicapai dengan melewatkan aliran gas sulfur dioksida, dalam larutan hidrogen peroksida. Konsentrasi asam sulfat melalui proses produksi ini dicapai dengan menguapkan air.
Proses kontak
Dalam proses mendapatkan asam sulfat ini, campuran gas dapat diamati yang mengandung kira-kira antara 7 dan 10 persen SO2 , menurut sumber produksinya, dan perkiraan antara 11 dan 13 persen dipanaskan sebelumnya, dan setelah dimurnikan hingga maksimum, dapat diteruskan ke konverter dari satu atau mungkin lebih unggun katalitik, ini disebabkan oleh a aturan platinum, di mana pembentukan SO dapat divisualisasikan3 biasanya dua atau lebih konverter digunakan dalam proses ini.
Produksi senyawa ini melalui pembakaran unsur belerang cenderung memberikan keseimbangan energi yang lebih baik, yang tidak harus disesuaikan dengan beberapa sistem pemurnian yang ketat, yang dalam kasus lain proses ini dipaksakan.
Ada perbedaan besar di antara keduanya Manufaktur SO2 dengan membakar belerange, dan dengan metode lain yang dikenal sebagai pemanggangan pirit, terutama jika ini arsenik, hal ini karena metode kedua meninggalkan banyak kotoran pada hasil akhir yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya.
Dalam sebuah pabrik dalam operasi normal kinerja konversi SO2 untuk SO3 rentang dari 96% dan 97%, karena keefektifannya menurun seiring waktu, efek ini dapat dilihat lebih sering pada tanaman di mana pirit awal dengan kandungan arsen tinggi digunakan, yang tidak dapat sepenuhnya menghilangkan senyawa, dan oleh karena itu menyertai gas yang menjalani katalisis. proses, menyebabkan keracunan katalis, ini menjadi penyebab utama penurunan kinerja secara tiba-tiba.
Dalam konverter kedua, gas memiliki waktu tinggal sekitar 2 hingga 4 detik, dan dalam hal ini suhu harus disesuaikan antara 500 dan 600 derajat Celcius untuk mencapai konstanta kesetimbangan optimal untuk mencapai konversi maksimum dengan biaya seminimal mungkin.
Setelah proses sebelumnya, gas yang berasal dari katalisis didinginkan hingga suhu mendekati 100º derajat Celcius, untuk kemudian melewati menara oleum, berkat ini, penyerapan SO yang tidak lengkap, melainkan sebagian dari SO tercapai.3Gas yang tersisa dari ini melewati menara kedua di mana senyawa dibersihkan dan dicuci dengan asam sulfat Setelah semua langkah ini diselesaikan, gas sisa dihilangkan melalui cerobong asap ke stratosfer.
Proses Ruang Timbal
Proses khusus ini adalah yang tertua yang diketahui dengan mana asam sulfat diproduksi dan diperoleh, di mana SO3 gas memasuki reaktor yang dikenal dengan nama menara glover di mana ia memasuki proses pencucian dengan nitrous vitriol, yaitu asam sulfat dengan partikel nitrous oxide dan karbon dioksida terlarut di dalamnya, yang kemudian dicampur dengan dua jenis nitrogen oksida, (NO) dan (IV). Sebagian besar sulfur oksida IV yang digunakan di sini dioksidasi menjadi sulfur oksida VI dan dilarutkan dalam bak asam untuk membentuk asam menara, karakteristik menara Glover.
Setelah campuran gas melewati menara Glover, mereka dibawa ke ruang yang dilapisi dengan timbal (oleh karena itu namanya) di mana mereka diolah dengan banyak air, yang memiliki bentuk berbeda, sesuai dengan kriteria pabrikan, di antaranya yang paling umum adalah persegi atau yang memiliki bentuk yang mirip dengan kerucut.
Asam sulfat terkondensasi di dinding, dibentuk oleh serangkaian reaksi dan terakumulasi di lantai ruang berlapis timbal, biasanya keberadaan antara 3 hingga 6 ruang berturut-turut dapat diamati, produk akhir diperoleh dari ruang tersebut. sering disebut sebagai asam ruang, atau lebih sering disebut sebagai asam pupuk.
Pada fase terakhir dari proses ini, gas-gas tersebut dilewatkan melalui reaktor lain yang disebut menara Gay-Lussac, dimana pencucian terus menerus dimulai dengan asam pekat dan dingin, yang berasal dari menara Glover, untuk mengakhiri gas yang tidak dapat diproses tersebut. dilepaskan ke atmosfer.
Sejarah asam sulfat
Permulaannya berasal dari abad pertengahan, di mana alih-alih ilmuwan, alkemis adalah mereka yang bereksperimen dengan zat yang diperoleh dari bumi, sebagian besar alami, meskipun beberapa berhasil membuat senyawa seperti Jabirú Ibn Hayyan, yang merupakan penemu asam sulfat untuk pertama kali di abad kedelapan dan kemudian di abad-abad berikutnya untuk dipelajari secara mendalam, karena mereka telah menyadari kualitasnya yang hebat, dan kemungkinan penggunaan yang menampung kemungkinan pembuatan artefak dan produk baru, proses yang ditentukan berhasil menjadi populer pada masa itu. risalah dan buku dari Arab dan Persia, karena penelitian yang dilakukan oleh alkemis Eropa pada abad ketiga belas.
Di Eropa masa itu, tepatnya di era abad pertengahan, asam sulfat dikenal sebagai vitriol, atau senyawa vitriol, seperti cairan vitriol atau minyak vitriol, karena ada dalam mineral ini. Kata vitriol berasal dari bahasa Latin vitreus, yang mengacu pada garam sulfat, dan terjemahannya ke dalam bahasa Spanyol adalah kristal.
Komponen ini sejak awal terbukti sangat menarik di antara para alkemis, sedemikian rupa sehingga ia mencoba digunakan sebagai batu filsuf, meskipun di antara kegunaannya yang paling umum adalah untuk membuat zat bereaksi.
Johann Glauber adalah seorang ahli kimia Jerman keturunan Belanda yang berhasil memperoleh asam sulfat, atau vitriol, melalui proses membakar belerang dengan kalium nitrat di hadapan uap air. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sementara kalium nitrat membusuk, dapat diamati bagaimana sulfur teroksidasi menjadi SO.3 bahwa nanti ketika menggabungkannya dengan air dimungkinkan untuk mendapatkan senyawa tersebut. Ini menjadi metode yang bagus untuk memasarkan asam sulfat, karena lebih mudah diproduksi secara massal.
Dalam waktu mendekati tahun 1746, metode ruang berlapis timah mulai digunakan, yang jauh lebih berkelanjutan dan sederhana daripada Glauber, dan ini akhirnya menstabilkan industri untuk produksi senyawa ini, menyebabkan perdagangan besar di dalamnya. keliling dunia.
Tingkat konsentrasinya sangat rendah sekitar 40%, tetapi ini ditingkatkan dengan studi tentang karakteristik senyawa, mencapai pembuatan produk baru yang membutuhkan konsentrasi yang lebih tinggi, ini karena beberapa ilmuwan mengandalkan praktik kuno mendapatkan alkemis, tepatnya dalam pembakaran pirit.
Kemudian pada tahun 1831 seorang penjual cuka berhasil menghasilkan proses yang jauh lebih berkelanjutan daripada yang sebelumnya, karena biaya rendah yang pantas untuk dapat dilakukan, yang disebut proses kontak, karena ini dikenal memiliki sebagian besar pasokan asam sulfat.
Aplikasi dan pencegahan asam sulfat
Setelah semua aspek dan sejarah bagaimana senyawa ini diperoleh untuk pertama kalinya telah diketahui, sangat penting untuk mengetahui aplikasinya yang paling umum, dan tindakan pencegahan yang harus diambil, karena dalam sebagian besar proses ini. memanaskan zat itu sedemikian rupa sehingga bisa membakar siapa saja.
Aplikasi paling umum
- Beberapa proses industri yang membuat produk kayu dan kertas membutuhkan asam sulfat di dalamnya, serta produk tekstil.
- Dalam industri pembuatan pupuk, semakin besar konsumsi dan permintaan senyawa ini, karena komponennya sangat efektif untuk elaborasi zat-zat tersebut, hal ini karena ia bertindak sebagai pupuk alami.
- Dalam kebanyakan kasus, senyawa ini digunakan sebagai bahan mentah, meskipun jarang tercermin dalam produk akhir.
- Di antara yang paling penting adalah penyulingan minyak bumi, pengolahan baja, produksi pigmen, bahan peledak, plastik, serat, deterjen, dan ekstraksi logam non-besi.
- Ini berfungsi sebagai metode perawatan berbagai logam seperti baja, tembaga, vanadium, dan lain-lain.
- Di beberapa negara, penggunaannya diawasi secara ketat oleh entitas yang termasuk dalam undang-undang perlindungan kesehatan.
- Penggunaannya yang paling langsung, bisa dikatakan, adalah untuk pembuatan belerang, yang digabungkan melalui sulfurisasi organik, prosesnya khusus untuk industri deterjen.
Tindakan pencegahan
Proses pembuatan asam sulfat bisa sangat berbahaya karena sebagian besar, jika tidak semua, senyawa tersebut dipanaskan hingga suhu ekstrim, jadi harus selalu diperhitungkan bahwa ia harus dituangkan ke dalam air, dan bukan sebaliknya. , karena dapat menyebabkan percikan agresif yang dapat menyebabkan luka bakar pada kulit yang parah.