Hva er en svovelsyrekatalysator?

En svovelsyrekatalysator er den kjemiske forbindelsen som inneholder hydrogen, svovel og oksygen, med den molekylære formelen H _{2 SO 4 , og selv om den bare er til stede i spormengder, hjelper dramatisk å fremskynde en reaksjon ved å senke sin aktiveringsenergi. Svovelsyre er en av verdens mest produserte kjemikalier, og når den brukes som katalysator, kan den føre til kjemiske reaksjoner selv når den brukes i små mengder. Det brukes ofte en generisk syrekatalysator for fremstilling av et bredt utvalg av produkter, inkludert plast, drivstoff og klær.}

Generelt er en katalysator alle typer molekyl som hjelper til med å fremskynde en reaksjon uten å bli konsumert. Ofte er det bare små mengder som trengs for å få til reaksjoner som enten vil være vanskelig eller umulig å utføre på annen måte. Katalysatorer som svovelsyre senker aktiveringsenergien til en reaksjon ved å tilveiebringe nye mellomtilstander som en reaksjon kan fortsette. Svovelsyre kan gjøre dette fordi det er en Strong syre som kan donere protoner til reaktanter, slik at reaktanter danner positivt ladede ioner, ellers kjent som kationer. I prosessen blir svovelsyre et negativt ladet ion, noe som ytterligere hjelper til med å stabilisere de positivt ladede reaktantene, slik at de kan gjennomgå andre ønskelige reaksjoner.

Svovelsyrekatalysatorer brukes i mange viktige industrielle produksjonsprosesser. I en bemerkelsesverdig reaksjon brukes en svovelsyrekatalysator i produksjonen av nylon. Nylon, et allsidig materiale som brukes til å lage klær og stoffer, syntetiseres fra monomerer av caprolactam. Caprolactam på sin side produseres når cyclohexanon -oksim gjennomgår det som er kjent som en Beckmann -omorganisering i nærvær av en svovelsyrekatalysator. Svovelsyrekatalysatoren donerer et proton til cyclahexanon -oksim, noe som senker energien til reaksjonsmellomproduktet og lar molekylet Rearangere atomene sine for å gi monomeren av nylon.

En svovelsyrekatalysator brukes også til å produsere drivstofftilsetningsstoffer for bensin. Isooctane er et viktig tilsetningsstoff som ofte kombineres med bensin for å øke oktanvurderingen av motorbrensel. Petroleumsindustrien produserer isooctan ved å kombinere isobutylen og isobutan i nærvær av en svovelsyrekatalysator. Nok en gang hjelper svovelsyre med å skape mellomliggende reaksjonsmellomprodukter ved å donere protoner for å bidra til syntese.

Svovelsyrekatalysatorer blir ofte valgt på grunn av deres pris, tilgjengelighet og bekvemmelighet, fordi enhver generisk syrekatalysator kan brukes i reaksjonen. Det første kjemikaliet etter valget er ofte svovelsyre, fordi det er billig og fordi det er en av verdens mest tilgjengelige kjemikalier. Opprinnelig kjent som olje av vitriol, var svovelsyre en av de første kjemikaliene som ble oppdaget og renset. Svovelsyre kan nå finnes i inventaret til praktisk talt noensinney Laboratory and Chemicals Factory in the World.