Che cos'è l'acido solforico acquoso?
L'acido solforico acquoso è qualsiasi miscela di acido solforico e acqua ed è il modo più comune in cui l'acido viene venduto. La parola latina per acqua è aqua, da cui deriva il termine acquoso. L'acido solforico, o H 2 SO 4 , è ampiamente usato nel trattamento chimico, per le batterie e come agente disidratante per rimuovere l'acqua da altri materiali.
Quando l'acido solforico viene miscelato con l'acqua, gli atomi di idrogeno diventano ioni, il che significa che si separano dalla molecola di acido, sviluppano una piccola carica elettrica e sono disponibili a reagire con altre molecole. Poiché vi sono due atomi di idrogeno in ciascuna molecola, l'acido solforico è chiamato acido dibasico. Il processo di ionizzazione richiede la presenza di acqua, quindi la maggior parte dei processi chimici utilizza acido solforico acquoso.
Esiste una tale affinità, o forte attrazione, dell'acido solforico per l'acqua, che l'acido forte può essere usato per essiccare altri prodotti chimici. Questo è noto come disidratazione, che deriva dall'idro, la parola greca per acqua. Quando l'acido assorbe l'acqua, diventa una soluzione acquosa di acido solforico più debole e alla fine deve essere sostituito con acido fresco o rigenerato in acido forte. L'aggiunta di acido solforico all'acqua crea una grande quantità di calore, che deve essere controllato per evitare l'ebollizione della miscela.
Esistono due modi commerciali principali per creare acido solforico, la camera di piombo e i processi di contatto. Inventato nel 1700, il processo della camera al piombo utilizza una reazione di zolfo e nitrato di potassio, o salnitro, con vapore in un reattore rivestito di piombo per formare triossido di zolfo. Il triossido di zolfo può essere sciolto in acqua per formare acido solforico acquoso, tipicamente con concentrazioni di acido circa il 70%.
Nel 1830, il processo di contatto fu inventato per creare acido più concentrato. Questo processo utilizza un catalizzatore metallico che è costoso da produrre, ma può creare concentrazioni di acido fino al 98%. Questo si chiama acido concentrato ed è generalmente il metodo di produzione preferito nel 20 ° e 21 ° secolo.
L'acido solforico acquoso è una materia prima comune per la produzione di fertilizzanti, altri prodotti chimici intermedi e batterie per veicoli al piombo acido. Dall'inizio del 20 ° secolo, le batterie prodotte da piastre di piombo sospese in una soluzione di acido solforico erano un modo comune per produrre elettricità per veicoli, navi e aerei. Il piombo reagisce con la soluzione acida, formando ioni molecolari che creano una corrente elettrica.
Mentre la batteria crea energia, il piombo e l'acido reagiscono per formare solfato di piombo, che è una polvere bianca che si raccoglie sul fondo della batteria. Queste batterie sono ricaricabili, il che significa che una corrente elettrica inviata attraverso la batteria invertirà questa reazione e consentirà il deposito di nuovo sulle piastre. Man mano che la carica procede, gli ioni solfato formeranno acido solforico, che creerà una miscela più concentrata nella batteria e fornirà più energia elettrica quando necessario.