¿Qué implica la fabricación de ácido sulfúrico?
El proceso de fabricar ácido sulfúrico se ha discutido en textos antiguos desde el primer siglo DC, con muchas variaciones en los métodos. Lo que está involucrado en el proceso depende del propósito del producto terminado. Durante los primeros siglos de producción industrial, el azufre y el nitrato de potasio se quemaron y se combinaron con vapor para crear un ácido sulfúrico débil. Los métodos modernos de producción de ácido sulfúrico industrial implican la combinación de azufre y oxígeno con calor, al tiempo que se usa óxido de vanadio como catalizador. Casi todas las aplicaciones de grado industrial usan este proceso, conocido como proceso de contacto, para hacer ácido sulfúrico.
originalmente conocido como aceite de vitriolo, muchos textos antiguos se refieren al ácido sulfúrico como un mineral natural. A través de los siglos, se han desarrollado numerosos métodos para hacer artificialmente ácido sulfúrico. Si bien cada método produce ácido sulfúrico, los niveles de concentración difieren. La mayoría de los métodos se centran alrededor del calentamiento de azufre o varios derivados de azufreS con otros elementos, luego combinando el producto final con agua.
Basado en un método del siglo XVII desarrollado por un químico holandés, el inventor inglés John Roebuck refinó el método industrial original, conocido como el proceso de cámara principal. Usando nitrato de azufre y potasio, mejor conocido como salitre, Roebuck desarrolló un método para quemar los dos minerales en una cámara de plomo llena de vapor. Aunque menos concentrado que el ácido sulfúrico moderno, este método era el estándar para fabricar ácido sulfúrico en grandes cantidades hasta el siglo XIX. Los refinamientos al proceso durante dos siglos ayudaron a purificar el producto final y aumentar la concentración al 78 por ciento.
Las demandas crecientes de varios tintes y otras aplicaciones industriales requirieron ácido sulfúrico más concentrado. Como tal, surgieron métodos para fabricar ácido sulfúrico en concentraciones más altas durante la revolución industrial. DrY los métodos de destilación permitieron que el disulfuro de hierro, a través de varias etapas de calentamiento y descomposición, produzca óxido de hierro y trióxido de azufre. Agregar agua al trióxido de azufre produjo una variedad de concentraciones de ácido sulfúrico.
Los métodos simplistas para hacer ácido sulfúrico son menos involucrados que los métodos industriales. A menudo se les enseña a los niños cómo hacer ácido sulfúrico débil en los experimentos de clase de química. Dichos métodos implican un proceso simple, muy parecido al proceso original de la cámara de plomo. En lugar de usar una cámara de plomo, estas lecciones de enseñanza a menudo usan un quemador Bunsen, una tapa final de cobre, algo de nitrato de sodio, algo de azufre y un recipiente de soda de plástico como reactor.
El calor se usa para derretir el azufre y el nitrato de sodio en la tapa del extremo de cobre. Una vez suficientemente quemado, el aparato de cobre se coloca dentro de un recipiente de plástico parcialmente lleno de agua. Con el tiempo, el contenedor se llena con varios subproductos de gas, que se absorben en el agua para crear ácido sulfúrico. TípicoY, el proceso tarda unas pocas horas en completarse, a diferencia de los procesos industriales que terminan más rápido debido a un proceso más involucrado.