Was ist wässrige Schwefelsäure?
wässrige Schwefelsäure ist jede Mischung aus Schwefelsäure und Wasser und die häufigste Art und Weise, wie die Säure verkauft wird. Das lateinische Wort für Wasser ist Aqua, von dem der Begriff wässrig kommt. Schwefelsäure oder H 2 SO 4 wird in der chemischen Verarbeitung häufig für Batterien und als Dehydratwirkmittel verwendet, um Wasser aus anderen Materialien zu entfernen.
Wenn Schwefelsäure mit Wasser gemischt wird, werden die Wasserstoffatome zu Ionen, was bedeutet, dass sie sich vom Säuremolekül trennen, eine kleine elektrische Ladung entwickeln und mit anderen Molekülen reagieren können. Da es in jedem Molekül zwei Wasserstoffatome gibt, wird Schwefelsäure als DiBasisäure bezeichnet. Der Ionisationsprozess erfordert, dass Wasser vorhanden ist, sodass die meisten chemischen Verarbeitung wässrige Schwefelsäure verwendet.
Es gibt eine solche Affinität oder starke Anziehungskraft von Schwefelsäure für Wasser, dass starke Säure zum Trocknen anderer Chemikalien verwendet werden kann. Dies ist als Dehydration bekannt, das aus Hydro, dem griechischen Wort für Wasser, stammt. Als SäureAbsorbiert Wasser, es wird zu einer schwächeren wässrigen Schwefelsäurelösung und muss schließlich durch frische Säure ersetzt oder in starker Säure regeneriert werden. Das Hinzufügen von Schwefelsäure zum Wasser erzeugt eine große Wärme, die kontrolliert werden muss, um das Kochen der Mischung zu verhindern.
Es gibt zwei primäre kommerzielle Möglichkeiten zur Erzeugung von Schwefelsäure, der Bleikammer und Kontaktverfahren. In den 1700er Jahren erfunden das Bleikammerprozess eine Reaktion von Schwefel- und Kaliumnitrat oder Salzpeter mit Dampf in einem Blei-ausgekleideten Reaktor, um Schwefeltrioxid zu bilden. Das Schwefeltrioxid kann in Wasser gelöst werden, um wässrige Schwefelsäure zu bilden, typischerweise mit Konzentrationen von etwa 70% Säure.
In den 1830er Jahren wurde der Kontaktprozess erfunden, um eine stärker konzentrierte Säure zu erzeugen. In diesem Prozess werden ein Metallkatalysator verwendet, der teuer zu produzieren ist, aber Säurekonzentrationen von bis zu 98%erzeugen kann. Dies nennt man sichBewertete Säure und ist im Allgemeinen die bevorzugte Produktionsmethode im 20. und 21. Jahrhundert.
wässrige Schwefelsäure ist ein häufiger Rohstoff für die Herstellung von Düngemitteln, anderen chemischen Zwischenprodukten und Blei-Säure-Fahrzeugbatterien. Seit dem frühen 20. Jahrhundert waren Batterien aus Bleiplatten, die in Schwefelsäurelösung aufgehängt sind, ein häufiger Weg, um Strom für Fahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge zu erzeugen. Die Blei reagiert mit der Säurelösung und bildet molekulare Ionen, die einen elektrischen Strom erzeugen.
Wenn die Batterie Leistung erzeugt, reagieren Blei und Säure zu Bleisulfat, einem weißen Pulver, das sich am Boden der Batterie ansammelt. Diese Batterien sind wiederaufladbar, was bedeutet, dass ein durch die Batterie gesendeter elektrischer Strom diese Reaktion umkehrt und zu einer erneuten Abnahme der Platten führen kann. Wenn das Ladung fortschreitet, bilden die Sulfationen Schwefelsäure, was ein konzentrierteres Gemisch in der Batterie erzeugt und mehr elektrische PO liefertWER, wenn nötig.