Qual è la connessione tra acido solforico e perossido di idrogeno?

L'acido solforico e il perossido di idrogeno sono tra le sostanze chimiche più utilizzate, sia industrialmente che in laboratorio. Sono collegati in diversi modi. Due metodi di produzione di perossido di idrogeno comportano l'uso di acido solforico, sebbene questi siano stati ampiamente sostituiti. Diversi esperimenti e dimostrazioni di laboratorio ben note che fanno parte di molti curricula scolastici richiedono questi due composti. Inoltre, la miscelazione dell'acido solforico e del perossido di idrogeno produce una soluzione altamente corrosiva con una varietà di usi nelle industrie di semiconduttore, carta e mining.

Il perossido di idrogeno è stato originariamente prodotto mediante acidificante perossido di bario con acido cloridrico. Il cloruro di bario, che è anche formato da questa reazione, è stato rimosso aggiungendo acido solforico; Reagiscono per produrre un precipitato insolubile di solfato di bario. Un metodo successivo riguardava l'idrolisi dell'acido perossidisulfurico, prodotto dall'elettrolisi dell'acido solforico. Oggi, tuttavia, quasi tutta la perox di idrogenoL'IDE è realizzato dal processo di Antrachinone, una procedura più economica che non coinvolge l'acido solforico.

La reazione dell'acido solforico e del perossido di idrogeno produce una soluzione acquosa di acido perossimonosulfurico (h < -sub> 2 SO ₅ ): h ₂ quindi ₄ + h ₂ 2 2 2 /sub>/sub>/sub>/sub>/sub>/sub> H ₂ o. Questo è anche noto come "Soluzione Piranha" per la sua corrosività: distrugge rapidamente la maggior parte dei materiali organici. Un altro nome è l'acido di Caro, dopo il chimico tedesco Heinrich Caro, che ha prodotto per la prima volta l'acido. L'acido perossimonosolfurico puro - un solido cristallino a temperatura ambiente - viene preparato con un metodo diverso, ma l'acido viene generalmente usato come soluzione acquosa. La soluzione di piranha viene solitamente preparata in acido solforico concentrato e perossido di idrogeno al 30%; Le proporzioni possono variare a seconda dell'uso, ma un rapporto 3: 1 diL'acido solforico su perossido di idrogeno è una formulazione comune.

Questo acido ha una serie di usi, ma deve essere preparato e gestito con molta attenzione. È un potente agente ossidante ed è particolarmente utile per rimuovere i residui organici. Per questo motivo, a volte viene utilizzato per la pulizia di vetreria e altre attrezzature di laboratorio. L'acido di Caro è anche ampiamente utilizzato nell'industria dei semiconduttori come incidant e per garantire che i wafer di silicio e altri delicati componenti elettronici siano privi di contaminanti organici. Altri usi sono nel settore minerario - per separare i metalli e i minerali e la decomposizione di composti tossici di cianuro dalle acque reflue - e nell'industria cartacea - per la delignificazione e lo sbiancamento della polpa di legno.

L'acido solforico può essere prodotto dalla reazione del perossido di idrogeno e della biossido di zolfo: H < -sub> 2 o ₂ + SO ₂ → H ₂ quindi 4 . Questo metodo non è usato commercialmente; Tuttavia, la reazione può avvenirenell'atmosfera - dove sia l'acido solforico che il perossido di idrogeno si trovano in piccole quantità - contribuendo alla pioggia acida. Il perossido di idrogeno può formarsi naturalmente attraverso reazioni fotochimiche. Il biossido di zolfo è prodotto dalla combustione di combustibili fossili contenenti zolfo e naturalmente dall'attività vulcanica. Sebbene il perossido di idrogeno non sia necessario per la formazione di pioggia acida dal biossido di zolfo, la reazione del perossido è molto più veloce.