Hvad er vandig svovlsyre?
Vandig svovlsyre er enhver blanding af svovlsyre og vand, og det er den mest almindelige måde, hvorpå syren sælges. Det latinske ord for vand er aqua, som er, hvor udtrykket vandigt kommer fra. Svovlsyre, eller H2S04, bruges i vid udstrækning i kemisk behandling, til batterier og som et dehydratiseringsmiddel til at fjerne vand fra andre materialer.
Når svovlsyre blandes med vand, bliver hydrogenatomer til ioner, hvilket betyder, at de adskiller sig fra syremolekylet, udvikler en lille elektrisk ladning og er tilgængelige til at reagere med andre molekyler. Da der er to hydrogenatomer i hvert molekyle, kaldes svovlsyre en dibasinsyre. Ioniseringsprocessen kræver, at der findes vand, så de fleste kemiske processer bruger vandig svovlsyre.
Der er en sådan affinitet eller stærk tiltrækning af svovlsyre for vand, at stærk syre kan bruges til at tørre andre kemikalier. Dette er kendt som dehydrering, der kommer fra hydro, det græske ord for vand. Når syren absorberer vand, bliver den en svagere vandig svovlsyreopløsning og skal til sidst udskiftes med frisk syre eller regenereres til stærk syre. Tilsætning af svovlsyre til vand skaber en hel del varme, som skal kontrolleres for at forhindre kogning af blandingen.
Der er to primære kommercielle måder til at skabe svovlsyre, blykammeret og kontaktprocesser. Opfundet i 1700'erne bruger blykammerprocessen en reaktion af svovl og kaliumnitrat eller saltpeter med damp i en blyforet reaktor til dannelse af svovltrioxid. Svovltrioxid kan opløses i vand til dannelse af vandig svovlsyre, typisk med koncentrationer på ca. 70% syre.
I 1830'erne blev kontaktprocessen opfundet for at skabe syre, der er mere koncentreret. Denne proces bruger en metalkatalysator, der er dyre at fremstille, men kan skabe syrekoncentrationer op til 98%. Dette kaldes koncentreret syre og er generelt den foretrukne produktionsmetode i det 20. og 21. århundrede.
Vandig svovlsyre er et almindeligt råmateriale til produktion af gødning, andre kemiske mellemprodukter og blysyre køretøjsbatterier. Siden begyndelsen af det 20. århundrede var batterier fremstillet af blyplader, der var ophængt i en svovlsyreopløsning, en almindelig måde at producere elektricitet til køretøjer, skibe og fly. Blyet reagerer med syreopløsningen og danner molekylære ioner, der skaber en elektrisk strøm.
Når batteriet skaber strøm, reagerer blyet og syren og danner blysulfat, som er et hvidt pulver, der samles i bunden af batteriet. Disse batterier er genopladelige, hvilket betyder, at en elektrisk strøm, der sendes gennem batteriet, vil vende denne reaktion og tillade, at bly sættes på pladerne igen. Når opladningen fortsætter, danner sulfationerne svovlsyre, hvilket vil skabe en mere koncentreret blanding i batteriet og give mere elektrisk energi, når det er nødvendigt.