Hva er røykende svovelsyre?
Røykende svovelsyre, mer ofte kalt oleum, lages ved å løse opp svoveltrioksyd (SO 3 ) i konsentrert svovelsyre (H 2 SO 4 ). Dette resulterer i en blanding av forbindelser inkludert svovelsyre, disulfurinsyre (H2S207) og fritt svoveltrioksyd. Væskeflytende fører svoveltrioksyd til at syren røyk når den absorberer fuktighet fra luften, og skaper en sky av ørsmå svovelsyredråper. Røkende svovelsyre produseres ved den normale industrielle prosessen som brukes til å lage svovelsyre, og mesteparten av den blir omdannet til dette kjemikaliet. En relativt liten andel beholdes imidlertid som oleum og brukes til fremstilling av eksplosiver, medikamenter og fargestoffer.
Den industrielle prosessen som brukes til å produsere svovelsyre begynner med å oksidere svoveldioksid (SO 2 ) for å produsere svoveltrioksyd; dette stoffet kan reagere med vann (H20) for å gi svovelsyre. Denne reaksjonen er imidlertid for voldelig til å lett kunne kontrolleres, og svoveltrioksyd oppløses i stedet i eksisterende konsentrert svovelsyre for å danne oleum-røyk svovelsyre. Størstedelen av dette omdannes deretter til svovelsyre ved forsiktig å tilsette det til passende volum vann. Så lenge oleumet tilsettes vannet, snarere enn motsatt, er reaksjonen, selv om den er eksoterm, kontrollerbar. Den gjenværende oleum kan brukes til annen industriell bruk.
Oleum er tilgjengelig i forskjellige kvaliteter, avhengig av mengden oppløst svoveltrioksyd. Beholdere vil angi karakteren ved å angi andelen fritt svoveltrioksyd - for eksempel 20%, 30% eller 65%. Oleum er normalt en fet, røykende væske, men noen former er faste ved romtemperatur.
Svoveltrioksid reagerer med svovelsyre for å produsere svovelsyre, også kalt pyrosulfuric acid: SO 3 + H 2 SO 4 → H 2 S 2 O 7 . Ren disulfurinsyre er fast ved romtemperatur, men brukes sjelden verken industrielt eller på laboratoriet. I oleum eksisterer den sammen med svovelsyre, fritt svoveltrioksyd og muligens noen mer komplekse molekyler.
Røykende svovelsyre er et enda kraftigere dehydratiseringsmiddel enn svovelsyre. Den reagerer veldig voldsomt med vann, og frigjør mye varme og syresprøyte, med mindre det tilføres sakte i vannet. Som svovelsyre fjerner den vann fra karbohydrater, og etterlater karbon, slik at det blir papir, tre og mange andre organiske materialer. Så mye varme frigjøres av denne reaksjonen at den kan forårsake forbrenning.
En viktig anvendelse av røykende svovelsyre er i nitreringsreaksjoner. Den blandes med salpetersyre for å produsere nitronium (NO 2 + ) -ioner som tilfører nitro (NO 2 ) grupper til organiske forbindelser. For mange av disse reaksjonene er det viktig at det ikke er vann. Dette oppnås vanligvis ved å blande kommersiell - 68,5% - salpetersyre med røykende svovelsyre slik at sistnevnte tar opp alt vannet. Nitreringsreaksjoner er viktige i produksjonen av eksplosiver og fargestoffer.
Oleum brukes også som et sulfoneringsmiddel i organisk kjemi. Dette betyr at den kan tilsette en sulfonsyre-gruppe (SO 3H) til en organisk forbindelse. Sulfonerte forbindelser inkluderer viktige medikamenter som sulfonamider så vel som vaskemidler og fargestoffer.
På grunn av dens dehydratiserende egenskaper, voldelige reaksjoner med vann og flyktighet, er røykende svovelsyre et veldig farlig kjemikalie å jobbe med. Det forårsaker alvorlige forbrenninger ved hudkontakt og innånding av røyk kan forårsake alvorlig skade på luftveiene. I laboratorier blir forsøk som bruker røykende svovelsyre normalt utført inne i en avtrekkshette.