Vad är fast svavelsyra?

Som allt annat kan svavelsyra existera som ett fast ämne, vätska eller gas. Syrans temperatur bestämmer i vilket ämnesläge den är i, med lägre temperaturer som bromsar atomerna tills de blir fasta och högre temperaturer skapar tillräckligt med rörelse i atomerna att det först blir en vätska och sedan en gas. Även om svavelsyra är en vätska vid rumstemperatur är det möjligt att skapa fast svavelsyra genom att kyla den till en temperatur under 50 grader Fahrenheit (10 grader Celsius). När svavelsyra späds ut med vatten, varierar temperaturen som krävs för att skapa fast svavelsyra beroende på utspädning.

För att skapa fast svavelsyra måste syran hållas under dess smältpunkt. För ren svavelsyra innebär detta att syran måste hållas under 50 grader Fahrenheit. Om syran når denna temperatur smälter den snabbt till en vätska. Svavelsyra är vanligtvis tänkt som en vätska eftersom den tar denna form vid rumstemperatur, vilket är hur den vanligtvis lagras.

Även om ren svavelsyra stelnar vid temperaturer under 50 grader Fahrenheit, utspädes mest svavelsyra med vatten. Denna typ av syra reagerar lätt med vatten, vilket gör det svårt att hålla den ren. Dessutom är syran mer stabil vid vissa utspädningar så att den vanligtvis hålls delvis utspädd. Vid 99% svavelsyra, 1% vatten, fryser syran när den når en temperatur på 41 grader Fahrenheit (5 grader Celsius). Vid 98% kräver temperaturen under 30 grader Fahrenheit (-1,1 grader Celsius) för att skapa fast svavelsyra.

Det är viktigt att kontrollera den specifika smältpunkten för varje koncentration av svavelsyra som kommer att hållas fryst eftersom temperaturen som krävs för att omvandla flytande svavelsyra till ett fast ämne inte följer ett vanligt mönster. En utspädning innehållande 93% svavelsyra, som kan användas för att skapa väte-mjölid, blir ett fast ämne vid -21 grader Fahrenheit (-29,4 grader Celsius), en temperatur lägre än vad som krävs för att frysa 98% syra. En utspädning av 78% syra blir fast vid 11,5 grader Fahrenheit (-11,4 grader Celsius).

Industrier använder troligen svavelsyra i flytande form. Även om fast svavelsyra inte är särskilt användbar, är det viktigt för alla som lagrar detta material att vara medvetna om fryspunkten för utspädning av svavelsyra de lagrar, och syran bör hållas vid temperaturer som håller det antingen i fast eller flytande form. De fysiska egenskaperna hos syran, inklusive mängden volym som den tar upp, kan förändras om syran ändras från en fas till en annan, och en oväntad volymförändring kan orsaka stress på en behållare som används för att lagra syran.