Qual è la connessione tra anidride solforosa e acido solforico?
La principale connessione tra l'anidride solforosa e l'acido solforico è che l'anidride solforosa è un precursore nella produzione industriale di acido solforico. Esistono due processi industriali per la produzione di acido solforico, che comportano entrambi l'ossidazione del biossido di zolfo in triossido di zolfo e la successiva combinazione di triossido di zolfo con acqua per formare l'acido. Anche l'anidride solforosa e l'acido solforico sono inquinanti gravi. Sono i principali responsabili della pioggia acida.
L'anidride solforosa (SO 2 ) - un gas pungente e tossico - è formata dalla combustione di zolfo attraverso la reazione S + O 2 → SO 2 . È anche formato dalla combustione di molte sostanze contenenti zolfo, come l'idrogeno solforato e vari composti organici dello zolfo presenti nei combustibili fossili. Il riscaldamento di minerali e minerali contenenti zolfo - ad esempio piriti di ferro (FeS 2 ) - è un altro modo in cui il gas può essere prodotto: 3FeS 2 + 8O 2 → Fe 3 O 4 + 6SO 2 . La produzione di anidride solforosa e acido solforico costituisce uno dei settori più importanti dell'industria chimica e rappresenta la maggior parte della produzione mondiale di zolfo.
L'acido solforico è stato prodotto nei primi tempi distillando il solfato di ferro II, o "vetriolo verde", e successivamente, riscaldando una miscela di salnitro (NaNO 3 ) e zolfo insieme al vapore. Nel 18 ° secolo, iniziò la produzione industriale di acido solforico usando anidride solforosa, usando quello che inizialmente era chiamato il processo della camera al piombo. Il biossido di zolfo è stato prodotto dalla combustione dello zolfo o dal riscaldamento di piriti di ferro e ossidato in triossido di zolfo (SO 3 ) da biossido di azoto (NO 2 ): SO 2 + NO 2 → SO 3 + NO. Il biossido di azoto per la reazione è stato inizialmente prodotto dalla decomposizione termica del salnitro, ma è stato successivamente fornito dall'ossidazione dell'ammoniaca usando un catalizzatore. La reazione ha avuto luogo in camere rivestite di piombo in cui è stato diretto uno spruzzo di acqua, sciogliendo il triossido di zolfo per formare acido solforico, che si raccoglie sul fondo della camera.
Il metodo di fabbricazione della camera di piombo è stato ora in gran parte sostituito dal processo di contatto. Ciò elimina la necessità di biossido di azoto facendo reagire il biossido di zolfo con l'aria per formare triossido di zolfo. In circostanze normali, questa reazione è molto lenta; tuttavia, procede rapidamente quando viene utilizzato un catalizzatore adatto. Il platino è stato efficace per questo scopo, ma il moderno processo di contatto utilizza pentossido di vanadio.
L'anidride solforosa e l'acido solforico, sebbene di enorme importanza industriale, sono anche importanti inquinanti e sono le maggiori fonti di piogge acide. Nell'aria, l'anidride solforosa viene lentamente ossidata in triossido di zolfo, che reagisce con l'umidità nell'atmosfera formando acido solforico diluito. Ciò può cadere sotto forma di pioggia acida, che può danneggiare la vita delle piante e gli edifici in pietra, oppure può reagire con altri inquinanti per formare particelle di solfato, che possono agire da nuclei di condensazione e possono svolgere un ruolo nella formazione delle nuvole.