Co je to kyselina sírová?

Vodná kyselina sírová je jakákoli směs kyseliny sírové a vody a je nejběžnějším způsobem, jak se kyselina prodává. Latinské slovo pro vodu je aqua, odkud pochází pojem vodný. Kyselina sírová, nebo H2S04, se široce používá v chemickém zpracování, pro baterie a jako dehydratační činidlo k odstranění vody z jiných materiálů.

Když je kyselina sírová smíchána s vodou, atomy vodíku se stávají ionty, což znamená, že se oddělují od molekuly kyseliny, vyvíjejí malý elektrický náboj a jsou k dispozici pro reakci s jinými molekulami. Protože v každé molekule jsou dva atomy vodíku, nazývá se kyselina sírová dibasovou kyselinou. Proces ionizace vyžaduje přítomnost vody, takže většina chemických procesů používá vodnou kyselinu sírovou.

Existuje taková afinita nebo silná přitažlivost kyseliny sírové k vodě, že silná kyselina může být použita k vysušení jiných chemikálií. Toto je známé jako dehydratace, která pochází z hydro, řeckého slova pro vodu. Když kyselina absorbuje vodu, stává se slabším vodným roztokem kyseliny sírové a nakonec musí být nahrazena čerstvou kyselinou nebo regenerována na silnou kyselinu. Přidání kyseliny sírové do vody vytváří velké množství tepla, které je třeba regulovat, aby se zabránilo varu směsi.

Existují dva primární komerční způsoby vytváření kyseliny sírové, olověná komora a kontaktní procesy. Vynalezený v 1700s, proces vedení komory používá reakci síry a dusičnanu draselného, ​​nebo saltpeter, s párou v olovem-lemovaný reaktor tvořit oxid siřičitý. Oxid sírový může být rozpuštěn ve vodě za vzniku vodné kyseliny sírové, obvykle s koncentrací asi 70% kyseliny.

Ve 30. letech 20. století byl vynalezen kontaktní postup pro vytvoření kyseliny, která je koncentrovanější. Tento proces používá kovový katalyzátor, který je drahý na výrobu, ale může vytvářet koncentrace kyselin až do 98%. Toto se nazývá koncentrovaná kyselina a je obecně preferovanou metodou výroby ve 20. a 21. století.

Vodná kyselina sírová je běžnou surovinou pro výrobu hnojiv, jiných chemických meziproduktů a olověných motorových vozidel. Od počátku 20. století byly baterie vyrobené z olověných desek zavěšených v roztoku kyseliny sírové běžným způsobem výroby elektřiny pro vozidla, lodě a letadla. Olovo reaguje s kyselým roztokem a vytváří molekulární ionty, které vytvářejí elektrický proud.

Jak baterie vytváří energii, olovo a kyselina reagují za vzniku síranu olovnatého, což je bílý prášek, který se shromažďuje na spodní straně baterie. Tyto baterie jsou dobíjecí, což znamená, že elektrický proud vysílaný baterií tuto reakci zvrátí a umožní, aby se olovo znovu uložilo na desky. V průběhu nabíjení budou síranové ionty tvořit kyselinu sírovou, která v baterii vytvoří koncentrovanější směs a v případě potřeby poskytne více elektrické energie.