Co to jest stały kwas siarkowy?
Jak każda materia, kwas siarkowy może istnieć jako ciało stałe, ciecz lub gaz. Temperatura kwasu określa, w jakim stanie jest materia, przy niższych temperaturach spowalniających atomy, aż staną się one stałe, a wyższe temperatury tworzą wystarczający ruch w atomach, aby najpierw stał się cieczą, a następnie gazem. Chociaż kwas siarkowy jest cieczą w temperaturze pokojowej, możliwe jest wytworzenie stałego kwasu siarkowego poprzez ochłodzenie go do temperatury poniżej 50 stopni Fahrenheita (10 stopni Celsjusza). Gdy kwas siarkowy jest rozcieńczany wodą, temperatura potrzebna do wytworzenia stałego kwasu siarkowego będzie się zmieniać w zależności od rozcieńczenia.
W celu wytworzenia stałego kwasu siarkowego kwas należy utrzymywać poniżej jego temperatury topnienia. W przypadku czystego kwasu siarkowego oznacza to, że kwas należy utrzymywać poniżej 50 stopni Fahrenheita. Jeśli kwas osiągnie tę temperaturę, szybko stopi się w ciecz. Kwas siarkowy jest zwykle uważany za płyn, ponieważ przyjmuje tę postać w temperaturze pokojowej, czyli w jaki sposób jest zwykle przechowywany.
Chociaż czysty kwas siarkowy zestala się w temperaturach poniżej 50 stopni Fahrenheita, większość kwasu siarkowego rozcieńcza się wodą. Ten rodzaj kwasu łatwo reaguje z wodą, co utrudnia utrzymanie jej w czystości. Ponadto kwas jest bardziej stabilny w niektórych rozcieńczeniach, więc zwykle jest częściowo rozcieńczony. Przy 99% kwasie siarkowym, 1% wodzie kwas zamarznie, gdy osiągnie temperaturę 41 stopni Fahrenheita (5 stopni Celsjusza). Przy 98% wytworzenie stałego kwasu siarkowego wymaga temperatur poniżej 30 stopni Fahrenheita (-1,1 stopni Celsjusza).
Ważne jest sprawdzenie określonej temperatury topnienia dla każdego stężenia kwasu siarkowego, który ma być zamrożony, ponieważ temperatura potrzebna do przekształcenia ciekłego kwasu siarkowego w ciało stałe nie przebiega zgodnie z regularnym wzorem. Rozcieńczenie zawierające 93% kwasu siarkowego, które można zastosować do wytworzenia fluorowodoru, staje się ciałem stałym w temperaturze -21 stopni Fahrenheita (-29,4 stopni Celsjusza), w temperaturze niższej niż wymagana do zamrożenia 98% kwasu. Rozcieńczenie 78% kwasu staje się stałe przy 11,5 stopniach Fahrenheita (-11,4 stopni Celsjusza).
Przemysł najprawdopodobniej stosuje kwas siarkowy w postaci płynnej. Chociaż stały kwas siarkowy nie jest szczególnie przydatny, ważne jest, aby każdy, kto przechowuje ten materiał, był świadomy temperatury zamarzania rozcieńczonego kwasu siarkowego, który przechowują, a kwas należy przechowywać w temperaturach, które utrzymują go w stanie stałym lub płynna postać. Fizyczne właściwości kwasu, w tym ilość zajmowanej objętości, mogą ulec zmianie, jeśli kwas zmienia się z jednej fazy na drugą, a nieoczekiwana zmiana objętości może spowodować obciążenie pojemnika, który jest używany do przechowywania kwasu.