Jakie są różne zastosowania kwasu siarkowego?
Istnieje wiele różnych zastosowań kwasu siarkowego, z których większość ma charakter przemysłowy. Substancja ta jest istotnym składnikiem przemysłowej syntezy wielu chemikaliów, chociaż ponad połowa światowej produkcji każdego roku jest wykorzystywana do produkcji kwasu fosforowego. Kwas siarkowy jest również ważnym czynnikiem przyczyniającym się do rafinacji ropy naftowej, przetwarzania rud i oczyszczania ścieków. Wiele różnych wytwarzanych towarów zależy również od różnych zastosowań kwasu siarkowego, od czyszczenia rdzy i utleniania stali po wytwarzanie chemikaliów, barwników i innych substancji. Jednym z innych ważnych zastosowań kwasu siarkowego jest elektrolit w niektórych akumulatorach.
Kwas siarkowy jest rodzajem kwasu mineralnego, który był historycznie nazywany olejem witriolu. Składa się chemicznie z dwóch cząsteczek wodoru, jednej z siarki i czterech z tlenu, i jest zarówno wyjątkowo żrący, jak i bezbarwny. Istnieje wiele gatunków kwasu siarkowego, od 10% do 98% czystości. Wiele średnich i niższych klas przygotowuje się przez zmieszanie stężonego kwasu siarkowego z odpowiednią ilością wody. Gatunki te były historycznie wytwarzane przy użyciu procesu w komorze ołowiowej, co popsuło się, gdy opracowano metodę produkcji kontaktowej.
Około 60% całego kwasu siarkowego produkowanego na świecie każdego roku jest wykorzystywane jako składnik do produkcji kwasu fosforowego. Najpopularniejsza metoda produkcji kwasu fosforowego polega na wprowadzaniu kwasu siarkowego do skały fosforowej. Oprócz kwasu fosforowego w tym procesie wytwarzane są również inne produkty, takie jak siarczan wapnia i fluorowodór. Ponieważ kwas fosforowy jest ważnym składnikiem nawozów i detergentów, kwas siarkowy jest niezbędny do produkcji tych produktów.
Niektóre inne zastosowania kwasu siarkowego polegają na obróbce lub usuwaniu zanieczyszczeń z różnych substancji. Często dzieje się tak w przypadku oczyszczania ścieków, gdzie kwas siarkowy jest często wprowadzany w celu zneutralizowania pH lub rozbicia emulsji. Kwas siarkowy jest czasem stosowany również w zakładach uzdatniania wody pitnej w celu usunięcia zanieczyszczeń i uzyskania lepszego smaku. W rafineriach ropy naftowej często stosuje się go jako katalizator przy tworzeniu izooktanu. Przemysł stalowy wykorzystuje go również do usuwania utleniania i rdzy, przed dostarczeniem kęsów producentom przemysłowym lub przed galwanizacją.
Jednym z zastosowań kwasu siarkowego, z którym spotyka się wiele osób każdego dnia, są baterie. Tradycyjne akumulatory kwasowo-ołowiowe występujące w większości samochodów wykorzystują ołów i tlenek ołowiu jako anody i katody oraz kwas siarkowy jako elektrolit. Akumulatory te mają słabe stosunki energii do masy, ale mogą zapewnić wysokie prądy udarowe niezbędne do działania silników rozruchowych. Są również stosunkowo niedrogie w produkcji w porównaniu z innymi technologiami akumulatorowymi. Należy zauważyć, że z kwasem siarkowym należy obchodzić się ostrożnie i nigdy nie powinien on mieć kontaktu z ludzką skórą, ponieważ może to spowodować poważne oparzenia.