Wat zijn de verschillende toepassingen van zwavelzuur?
Er zijn veel verschillende toepassingen van zwavelzuur, waarvan de meeste industrieel van aard zijn. Deze stof is een vitale component in de industriële synthese van veel chemicaliën, hoewel jaarlijks meer dan de helft van de wereldwijde productie wordt gebruikt om fosforzuur te maken. Zwavelzuur levert ook een belangrijke bijdrage aan de raffinage van olie, de verwerking van ertsen en de behandeling van afvalwater. Veel verschillende gefabriceerde goederen zijn ook afhankelijk van verschillende toepassingen van zwavelzuur, van het reinigen van de roest en oxidatie van staal tot het fabriceren van chemicaliën, kleurstoffen en andere stoffen. Een van de andere belangrijke toepassingen van zwavelzuur is het elektrolyt in bepaalde batterijen.
Zwavelzuur is een type mineraalzuur dat in het verleden werd aangeduid als olie van vitriol. Het is chemisch samengesteld uit twee moleculen waterstof, één zwavel en vier zuurstof, en het is zowel extreem corrosief als kleurloos. Er zijn een aantal zwavelzuurkwaliteiten, variërend van 10% tot 98% zuiverheid. Veel van de middelste en lagere kwaliteiten worden bereid door geconcentreerd zwavelzuur te mengen met geschikte hoeveelheden water. Deze kwaliteiten werden historisch geproduceerd met behulp van een loodkamerproces, dat uit de gratie raakte toen de contactmethode werd ontwikkeld.
Jaarlijks wordt ongeveer 60% van alle zwavelzuur dat wereldwijd wordt geproduceerd, gebruikt als ingrediënt voor het maken van fosforzuur. De meest gebruikelijke methode voor de productie van fosforzuur omvat het introduceren van zwavelzuur in fosforgesteente. Naast fosforzuur worden ook andere producten zoals calciumsulfaat en waterstoffluoride door dit proces geproduceerd. Aangezien fosforzuur een belangrijke component is in meststoffen en wasmiddelen, is zwavelzuur noodzakelijk voor de productie van die producten.
Sommige van de andere toepassingen van zwavelzuur zijn om onzuiverheden uit verschillende stoffen te behandelen of te verwijderen. Dit is vaak het geval bij afvalwaterzuivering, waar zwavelzuur vaak wordt geïntroduceerd om de pH te neutraliseren of emulsies te breken. Zwavelzuur wordt soms ook gebruikt in drinkwaterzuiveringsinstallaties om onzuiverheden te verwijderen en een verbeterde smaak te creëren. In olieraffinaderijen wordt het vaak gebruikt als katalysator bij de creatie van isooctaan. De staalindustrie gebruikt het ook om oxidatie en roest te verwijderen, hetzij vóór het leveren van knuppels aan industriële fabrikanten, of voorafgaand aan verzinken.
Een van de toepassingen van zwavelzuur die veel mensen elke dag tegenkomen, is in batterijen. De traditionele loodzuurbatterijen die in de meeste auto's worden gevonden, gebruiken lood en loodoxide als anoden en kathoden en zwavelzuur als elektrolyt. Deze batterijen hebben slechte energie-gewichtsverhoudingen, maar kunnen de hoge piekstromen bieden die nodig zijn voor het bedienen van startmotoren. Ze zijn ook relatief goedkoop om te produceren in vergelijking met andere batterijtechnologieën. Opgemerkt moet worden dat zwavelzuur voorzichtig moet worden behandeld en nooit in contact mag komen met de menselijke huid, omdat dit ernstige brandwonden kan veroorzaken.