Hva er vandig svovelsyre?
Vandig svovelsyre er en hvilken som helst blanding av svovelsyre og vann, og er den vanligste måten syren selges på. Det latinske ordet for vann er aqua, som er hvor uttrykket vandig kommer fra. Svovelsyre, eller H 2 SO 4 , er mye brukt i kjemisk prosessering, til batterier, og som et dehydratiseringsmiddel for å fjerne vann fra andre materialer.
Når svovelsyre blandes med vann, blir hydrogenatomene til ioner, noe som betyr at de skiller seg fra syremolekylet, utvikler en liten elektrisk ladning og er tilgjengelige for å reagere med andre molekyler. Siden det er to hydrogenatomer i hvert molekyl, kalles svovelsyre en dibasinsyre. Ioniseringsprosessen krever at vann skal være til stede, så de fleste kjemiske prosesser bruker vandig svovelsyre.
Det er en slik affinitet, eller sterk tiltrekning, av svovelsyre for vann, at sterk syre kan brukes til å tørke andre kjemikalier. Dette er kjent som dehydrering, som kommer fra hydro, det greske ordet for vann. Når syren tar opp vann, blir den en svakere vandig svovelsyreoppløsning, og til slutt må erstattes med frisk syre eller regenereres til sterk syre. Tilsetning av svovelsyre i vann skaper mye varme, som må kontrolleres for å forhindre koking av blandingen.
Det er to primære kommersielle måter for å lage svovelsyre, blykammeret og kontaktprosesser. Oppfunnet på 1700-tallet bruker blykammerprosessen en reaksjon av svovel og kaliumnitrat, eller saltpeter, med damp i en blyforet reaktor for å danne svoveltrioksyd. Svoveltrioksydet kan oppløses i vann for å danne vandig svovelsyre, typisk med konsentrasjoner på ca. 70% syre.
På 1830-tallet ble kontaktprosessen oppfunnet for å lage syre som er mer konsentrert. Denne prosessen bruker en metallkatalysator som er dyr å produsere, men kan skape syrekonsentrasjoner opp til 98%. Dette kalles konsentrert syre, og er generelt den foretrukne produksjonsmetoden i det 20. og 21. århundre.
Vandig svovelsyre er et vanlig råstoff for produksjon av gjødsel, andre kjemiske mellomprodukter og blybatterier. Siden begynnelsen av 1900-tallet var batterier laget av blyplater suspendert i en svovelsyreoppløsning en vanlig måte å produsere strøm til kjøretøyer, skip og fly. Ledningen reagerer med syreoppløsningen og danner molekylære ioner som skaper en elektrisk strøm.
Når batteriet skaper strøm, reagerer bly og syre og danner blysulfat, som er et hvitt pulver som samler seg på bunnen av batteriet. Disse batteriene er oppladbare, noe som betyr at en elektrisk strøm som sendes gjennom batteriet, vil reversere denne reaksjonen og tillate bly å sette seg på platene igjen. Når ladingen fortsetter, vil sulfationene danne svovelsyre, noe som vil skape en mer konsentrert blanding i batteriet og gi mer elektrisk kraft når det er nødvendig.