O que está envolvido na fabricação de ácido sulfúrico?

O processo de fabricação de ácido sulfúrico foi discutido em textos antigos desde o primeiro século dC, com muitas variações nos métodos. O que está envolvido no processo depende do objetivo do produto acabado. Nos primeiros séculos de produção industrial, o enxofre e o nitrato de potássio foram queimados e combinados com vapor para criar um ácido sulfúrico fraco. Métodos modernos da produção de ácido sulfúrico industrial envolvem a combinação de enxofre e oxigênio com calor, enquanto o uso de óxido de vanádio como catalisador. Quase todas as aplicações de grau industrial usam esse processo, conhecido como processo de contato, para fazer ácido sulfúrico. Ao longo dos séculos, foram desenvolvidos numerosos métodos para produzir ácido sulfúrico. Enquanto cada método produz ácido sulfúrico, os níveis de concentração diferem. A maioria dos métodos se concentra em torno do enxofre de aquecimento ou de vários derivados de enxofres com outros elementos e combinando o produto final com água.

Baseado em um método do século XVII desenvolvido por um químico holandês, o inventor inglês John Roebuck refinou o método industrial original, conhecido como processo de câmara principal. Utilizando nitrato de enxofre e potássio, mais conhecido como Saltpeter, Roebuck desenvolveu um método para queimar os dois minerais em uma câmara de chumbo cheia de vapor. Embora menos concentrado que o ácido sulfúrico moderno, esse método era o padrão para a fabricação de ácido sulfúrico em grandes quantidades até o século XIX. Os refinamentos para o processo ao longo de dois séculos ajudaram a purificar o produto final e aumentar a concentração para 78 %.

Demanda crescente por vários corantes e outras aplicações industriais exigiram ácido sulfúrico mais concentrado. Como tal, os métodos para fabricar ácido sulfúrico em concentrações mais altas emergiram durante a revolução industrial. DrOs métodos de destilação Y permitiram dissulfeto de ferro, através de vários estágios de aquecimento e decomposição, produzir óxido de ferro e trióxido de enxofre. A adição de água ao trióxido de enxofre produziu uma variedade de concentrações de ácido sulfúrico.

Métodos simplistas para a fabricação de ácido sulfúrico estão menos envolvidos que os métodos industriais. As crianças são frequentemente ensinadas a fazer ácido sulfúrico fraco em experimentos de classe de química. Tais métodos envolvem um processo simples, assim como o processo original da câmara principal. Em vez de usar uma câmara de chumbo, essas aulas de ensino geralmente usam um queimador de Bunsen, uma tampa final de cobre, um pouco de nitrato de sódio, um pouco de enxofre e um recipiente de refrigerante plástico como reator.

O calor é usado para derreter o enxofre e o nitrato de sódio na tampa final do cobre. Uma vez queimado suficientemente queimado, o aparelho de cobre é colocado dentro de um recipiente de plástico parcialmente cheio de água. Com o tempo, o recipiente enche com vários subprodutos de gás, que são absorvidos na água para criar ácido sulfúrico. Típicoy, o processo leva algumas horas para ser concluído, diferentemente dos processos industriais que terminam mais rapidamente devido a um processo mais envolvido.