s
19 708 Pages

Remarque disambigua.svg homonymie - Si vous cherchez roman Amélie Nothomb, voir acide sulfurique (selon l'invention).
avertissement
Toutes les informations ont le seul but d'illustration. Wikipedia ne garantit pas la validité du contenu: lire les avertissements.
acide sulfurique
formule développée
Représentation 3D
nom UICPA
acide tetraossosolforico (VI)
noms alternatifs
tetraossosolfato dihydrogène
acide tetraossosolforico (VI)
vitriol
Caractéristiques principales
Formule moléculaire ou moléculaire H2SO4
masse moléculaire (u) 98,09
apparence liquide incolore
CAS 7664-93-9
Einecs 231-639-5
PubChem 1118
SOURIRES OS (O) (= O) = O
propriétés physico-chimiques
densité (G / cm3, en C.S.) 1,84
constante de dissociation acide à 298 K K1: ~ 105
K2: ~ 10-2
solubilité en eau avec réaction exothermique
Point de fusion -15 ° C (258 K)
point d'ébullition 337 ° C (610 K)
pression de vapeur (Pennsylvanie) À 293 K 0,01
propriétés thermochimiques
ΔfaH0 (KJ mol ·-1) -814
Δfasol0 (KJ mol ·-1) -690
S0m(J · K-1mol-1) 156,9
C0p, m(J · K-1mol-1) 138,9
Consignes de sécurité
symboles de danger chimique
corrosif
danger
phrases H 314 - 290
Conseils P 280 - 301 + 330 + 331 - 305 + 351 + 338 - 309 + 310 [1]

L 'acide sulfurique est un acide minéral solide, liquide température ambiante, huileux, incolore et inodore; son formule chimique est H2SO4, parfois aussi rapporté que SO2(OH)2.

Il est l'acide oxygéné du soufre hexavalent, ou du soufre (VI).

son sels ils sont appelés sulfates. Un sulfate très courant est la craie, qui est du sulfate de calcium dihydrate.

en solution aqueux concentré (> 90%) est également connu sous le nom de vitriol. solutions anhydride sulfurique, qui peut atteindre jusqu'à 30%, dans de l'acide sulfurique sont connus comme oleum.

soluble dans eau et éthanol avec réaction exothermique même violente, sous forme concentrée peut causer de graves brûlures en contact avec cuir.

L'acide sulfurique a de nombreuses applications, aussi bien dans le laboratoire et industriel. Ceux-ci comprennent: la production de engrais, traitement des minéraux, la synthèse chimique, le raffinage du pétrole et le traitement des eaux usées. Il est l'acide contenu aussi dans la batterie pour les véhicules à moteur.

En combinaison avec 'acide nitrique forme ionique nitronium (NO2+), Dans la réaction d'un intermédiaire de nitration, Il est utilisé industriellement pour la production de trinitrotoluène (TNT), le nitroglycérine, la fulmicoton et bien d'autres explosifs.

parmi les additifs alimentaires, Il est identifié par les initiales E 513.

histoire

La découverte remonte à l'acide sulfurique neuvième siècle et il est attribué au médecin et alchimiste persan Ibn Zakariya al-Razi, celle obtenue par distillation à sec de minéraux contenant fer (II) heptahydrate sulfate FeSO4 • 7 H2O - connu sous le nom vitriol vert - et cuivre (II) pentahydrate sulfate CuSO4 • 5 H2O - connu sous le nom vitriol bleu.

à calcination ces sels se décomposent dans la respective oxydes fer et cuivre, la vapeur d'eau et anhydride sulfurique SO3[2]; pour l'hydratation devient l'acide sulfurique.

La production de vitriol répandu en Europe à travers la traduction des écrits de la source islamique, pourquoi était connu l'acide sulfurique pour les alchimistes européens au Moyen Age avec des noms comme huile de vitriol ou esprit de vitriol.

en XVIIe siècle Allemand chimiste néerlandais Johann Rudolph Glauber préparé l'acide sulfurique par combustion soufre et salpêtre en présence de vapeur d'eau. le salpêtre se oxyde soufre dans anhydride sulfurique, SO3, qui se combine avec l'eau pour donner l'acide. Joshua Ward, un pharmacien Londonien Il a adopté cette méthode pour la production à grande échelle 1736.

en 1746 à Birmingham, John Roebuck a commencé à produire industriellement de l'acide sulfurique en utilisant le même procédé, mais en opérant chambres plomb, qui étaient plus robustes, plus et moins coûteuses que les conteneurs verre utilisé jusque-là. ce processus plomb-pièces, plus tard adapté et affiné au fil des années, il est resté pendant près de deux siècles, le processus industriel le plus largement utilisé pour la production d'acide sulfurique.

L'acide produit par Roebuck avait concentration moyenne de 35 à 40%. l'amélioration des processus par la suite par le chimiste français Louis Joseph Gay-Lussac et par le chimiste britannique John Glover a produit à une concentration de 78%.

Cependant, la production de certains colorants, ainsi que certains procédés chimiques nécessitent l'utilisation d'acide sulfurique plus concentré, ce qui pour l'ensemble XVIIIe siècle Il a été obtenu que par distillation des minéraux, de la même manière qu'il fonctionne au Moyen Age, la torréfaction pyrite (Sulfure de fer, FeS2) En présence d'air pour le transformer en sulfate ferrique Fe2(SO4)3 dont il a ensuite été ensuite décomposé par chauffage à 480 ° C dans de l'oxyde ferrique et de dioxyde de soufre. Le trioxyde de soufre est ensuite ajouté à l'eau dans les proportions voulues pour obtenir de l'acide sulfurique à la concentration désirée. Cependant, ce processus était très coûteux et n'a jamais conduit à la production de grands volumes d'acide sulfurique concentré.

en 1831 Il était un marchand vinaigre, le Peregrine britannique Phillips, à breveter un procédé plus économique pour la production d'anhydride sulfurique et de l'acide sulfurique concentré. Dans son procès, le soufre ou pyrite Ils ont été brûlés pour donner le dioxyde de soufre, SO2, dont il a été converti plus tard avec des rendements élevés en SO3 par réaction avec l 'oxygène L'air passant sur un catalyseur de platine à haute température. L'application de l'acide sulfurique concentré à l'époque était pas de nature à justifier la construction d'une usine; la première plante qui a utilisé ce procédé (appelé contacts) Il a été construit en 1875 à FRIBOURG en Brisgau, en Allemagne.

en 1915 BASF de l'Allemagne a remplacé le catalyseur de platine avec un catalyseur moins cher vanadium pentoxyde, V2OU5. Ceci, combiné à la croissance de la demande, a entraîné le remplacement progressif des installations plomb Chambre avec des plantes contacts. en 1930 celui-ci fourni au marché d'environ un quart de la production totale d'acide sulfurique, ils fournissent aujourd'hui la quasi totalité.

Densité de solutions aqueuses
% H2SO4 molarité densité ° bien
0,261 0027 1000 0
7704 0825 1.050 6,87
14,73 1652 1100 13,12
21,38 2507 1.150 18,82
27,72 3302 1200 24,05
33,82 4310 1.250 28,86
39,68 5259 1 300 33.3
45,26 6229 1.350 37,42
50,50 7208 1400 41,23
55,45 8,198 1.450 44,79
60,17 9,202 1500 48,11
64,71 10,23 1.550 51,21
69,09 11,27 1600 54,12
73,37 12,43 1.650 56,85
77,63 13,46 1700 59,43
82,09 14,65 1.750 61,85
87,69 16,09 1800 64,14
88,65 1,8125 65
90,60 1,8239 65,5
93,19 1,8354 66
94,00 1,8381
96,00 1,8427
98,00 1,8437
100 1,8391

production

L'acide sulfurique est produit industriellement directement à partir de soufre selon les étapes suivantes:

  • le soufre est brûlé, produisant le dioxyde de soufre
S + O2 → SO2

la réaction est fortement exothermique et avec des quantités stoechiométriques conduirait à T = 1600 ° C; puis il fonctionne avec un excès d'air dans un brûleur; la température est portée à environ 600 ° C

  • l'ER2 Il est oxydé et transformé en anhydride sulfurique en présence d'un catalyseur approprié (dans ce cas, pentoxyde de vanadium); encore la réaction est exothermique, par conséquent favorisée par des températures élevées; il sera alors nécessaire de faire fonctionner le refroidissement intermédiaire dans le réacteur, suivant un profil de température décroissant avec la progression de la réaction; la réaction a lieu avec diminution de moles, et il serait ainsi favorisée par de fortes pressions; Cependant, il est à noter qu'une augmentation constitué également de la pression du procédé ne correspond pas à un avantage important en termes de rendement (94% à 1 bar, 99% à 10 bar); alors il est préférable de ne pas trop pousser les conditions de réaction.
2SO2 + OU2 → 2SO3
  • Enfin, le trioxyde de soufre est hydraté à l'acide sulfurique par absorption dans de l'acide sulfurique concentré (oléum est produit), puis contact avec l'eau; encore la réaction est exothermique et conduit à la formation de brouillards, qui doit être filtré; est ensuite envoyée à l'absorption de l'acide sulfurique du produit (98%).
SO3 + H2O → H2SO4

Parfois, 30% d'acide sulfurique est ajouté anhydride sulfurique, l'obtention d'un acide très concentré, appelé disolforico acide, l'acide sulfurique fumant ou oleum, de formule H2S2OU7.

H2SO4 + SO3 → H2S2OU7

L'addition d'eau, l'oléum retourne être l'acide sulfurique avec une réaction fortement exothermique:

H2S2OU7 + H2O → 2H2SO4

sécurité

risques de laboratoire

acide sulfurique
brûlures causées par deux croquis d'acide sulfurique chimique superficielle à 98% (peau de l'avant-bras)

Les propriétés corrosives de l'acide sulfurique sont accentuées par la réaction exothermique violente de dissociation dans l'eau. Les brûlures causées par l'acide sulfurique sont potentiellement plus dangereux que tout autre acide fort (par exemple l 'acide chlorhydrique), Et ce danger doit être ajouté à déshydration Peau pour la chaleur de dissociation. Le danger est évidemment plus grande avec des solutions de concentration plus élevées, mais il faut se rappeler que l'acide sulfurique pour une utilisation en laboratoire (1 M, 10%) peut causer des dommages graves si elle entre en contact avec la peau pendant assez longtemps. Plus de 1,5 M solutions peuvent être étiquetés comme corrosif, tandis que ceux de moins de 0,5 M peut être considéré irritants.

L'utilisation de l'acide sulfurique fumant (oleum) N'est pas recommandé pour une utilisation dans les zones surpeuplées, comme dans les écoles, par son très dangereux. Le premier traitement pour les contacts avec un acide, on apposition du bicarbonate de sodium pour neutraliser l'acide (autrement apposé sur l'alimentation de l'eau augmenterait la chaleur générée) à l'excès alors, bien sûr, la zone concernée avec lave grandes quantités d'eau: cette opération doit être poursuivie pendant au moins 10 ou 15 minutes, pour refroidir le tissu et prévenir les brûlures du fait de la chaleur générée. Les chefs de vêtements contaminés doivent être enlevés immédiatement.

La dilution de l'acide sulfurique peut être tout aussi dangereux: environ peut être utile de se rappeler que vous devez toujours verser l'acide dans l'eau, et non l'autre. L'addition d'eau à l'acide peut provoquer des projections dangereuses et de dispersion aérosol l'acide sulfurique, qui inhalé en quantité excessive peut avoir des effets négatifs sur l'organisme. Pour éviter de tels accidents est utile de garder à l'esprit la phrase « Ne donnez jamais l'acide boisson ».

Parfois, ils utilisent des mécanismes de refroidissement dans la dilution de grandes quantités d'acide sulfurique, car ce processus peut conduire à ébullition non contrôlée de la solution elle-même.

risques industriels

Bien que l'acide sulfurique est non inflammable, le contact avec certains métaux conduit à la libération de grandes quantités de hydrogène. La dispersion de la vapeur d'anhydride sulfurique est un risque d'incendie supplémentaire préoccupations que cet acide.

L'acide sulfurique est pas considéré comme toxique en plus de la réaction de corrosion évidente sur les tissus, cependant, les vapeurs provoquent une irritation sévère yeux, un voies respiratoires et muqueux: En grandes quantités, il y a aussi le risque d'une violente œdème pulmonaire, la corruption poumons. A de faibles concentrations, les symptômes d'une exposition chronique sont la corrosion de dents et vous pouvez endommager voies respiratoires. en États-Unis, la concentration maximale de vapeurs d'acide sulfurique dans les zones où il y a 1 mg / m3, et d'autres pays ont des limites très similaires.

On a signalé l'ingestion d'acide sulfurique, les cas où une carence a été documentée vitamine B2 et, en ce qui concerne nerfs optiques, des dommages à la axones.

notes

  1. ^ onglet de l'acide sulfurique sur IFA-GESTIS
  2. ^ Pierre Joseph Macquer et Andrew Reid, Les éléments de la théorie et la pratique de Chymie, Volume 1, Millar et Nourse, Londres, 1758, p. 227.pag.227

Articles connexes

D'autres projets

liens externes

autorités de contrôle LCCN: (FRsh85130391 · GND: (DE4180424-7