Hva er forbindelsen mellom svovelsyre og hydrogenperoksyd?
Svovelsyre og hydrogenperoksyd er blant de mest brukte kjemikaliene, både industrielt og på laboratoriet. De er koblet på flere måter. To fremgangsmåter for fremstilling av hydrogenperoksyd involverer bruk av svovelsyre, selv om disse i stor grad er erstattet. Flere kjente laboratorieeksperimenter og demonstrasjoner som er en del av mange skolepensum krever disse to forbindelsene. I tillegg gir blanding av svovelsyre og hydrogenperoksyd en meget etsende løsning med en rekke bruksområder i halvleder-, papir- og gruveindustrien.
Hydrogenperoksyd ble opprinnelig produsert ved surgjøring av bariumperoksyd med saltsyre. Bariumklorid, som også dannes ved denne reaksjonen, ble fjernet ved tilsetning av svovelsyre; de reagerer for å produsere et uoppløselig bunnfall av bariumsulfat. En etterfølgende metode involverte hydrolyse av peroksydis-svovelsyre, produsert ved elektrolyse av svovelsyre. I dag lages imidlertid nesten alt hydrogenperoksyd ved hjelp av antrakinonprosessen, en mer økonomisk prosedyre som ikke involverer svovelsyre.
Reaksjonen av svovelsyre og hydrogenperoksyd gir en vandig løsning av peroksymonosvovelsyre (H 2 SO 5 ): H 2 SO 4 + H 2 O 2 → H 2 SO 5 + H20. Dette er også kjent som "piranha-løsning" på grunn av sin korrosivitet: den ødelegger raskt de fleste organiske materialer. Et annet navn på den er Caros syre, etter den tyske kjemikeren Heinrich Caro, som først produserte syren. Ren peroksymonosvovelsyre - et krystallinsk fast stoff ved romtemperatur - blir fremstilt ved en annen metode, men syren blir vanligvis brukt som en vandig løsning. Piranha-løsning blir vanligvis fremstilt fra konsentrert svovelsyre og 30% hydrogenperoksyd; proporsjonene kan variere avhengig av bruk, men et forhold på 3: 1 svovelsyre til hydrogenperoksyd er en vanlig formulering.
Denne syren har flere bruksområder, men må tilberedes og håndteres veldig nøye. Det er et kraftig oksidasjonsmiddel og er spesielt nyttig for å fjerne organiske rester. Av denne grunn blir det noen ganger brukt til rengjøring av glassvarer og annet laboratorieutstyr. Caro's syre er også mye brukt i halvlederindustrien som etsende middel og for å sikre at silisiumskiver og andre delikate elektroniske komponenter er fri for organiske forurensninger. Andre bruksområder er i gruveindustrien - for å separere metaller og malmer og spalte giftige cyanidforbindelser fra avløpsvann - og i papirindustrien - for delignifisering og bleking av tremasse.
Svovelsyre kan produseres ved omsetning av hydrogenperoksyd og svoveldioksid: H 2 O 2 + SO 2 → H 2 SO 4 . Denne metoden brukes ikke kommersielt; reaksjonen kan imidlertid finne sted i atmosfæren - der både svovelsyre og hydrogenperoksyd finnes i små mengder - og bidrar til sur nedbør. Hydrogenperoksyd kan dannes naturlig gjennom fotokjemiske reaksjoner. Svoveldioksid produseres ved forbrenning av svovelholdig fossilt brensel og naturlig ved vulkansk aktivitet. Selv om det ikke er nødvendig med hydrogenperoksyd for dannelse av sur nedbør fra svoveldioksid, er peroksydreaksjonen mye raskere.