การเชื่อมต่อระหว่างกรดซัลฟูริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์คืออะไร?

กรดซัลฟูริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในภาคอุตสาหกรรมและในห้องปฏิบัติการ พวกเขาเชื่อมต่อได้หลายวิธี วิธีการผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สองวิธีเกี่ยวข้องกับการใช้กรดซัลฟิวริกแม้ว่าจะถูกแทนที่ส่วนใหญ่แล้ว การทดลองในห้องปฏิบัติการที่รู้จักกันดีและการสาธิตที่เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรของโรงเรียนจำนวนมากต้องการสารทั้งสองนี้ นอกจากนี้การผสมกรดซัลฟิวริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะทำให้เกิดการกัดกร่อนสูงโดยมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กระดาษและเหมืองแร่

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกผลิตขึ้นโดยการทำให้เป็นกรดแบเรียมเปอร์ออกไซด์ด้วยกรดไฮโดรคลอริก แบเรียมคลอไรด์ซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิกิริยานี้ก็ถูกลบออกโดยการเติมกรดซัลฟูริก พวกมันจะทำปฏิกิริยากับแบเรียมซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำ วิธีการที่ตามมาเกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสของกรดเปอร์รอกไดซัลฟูริคซึ่งผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสของกรดซัลฟิวริก อย่างไรก็ตามวันนี้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เกือบทั้งหมดทำโดยกระบวนการแอนทราควิโนนซึ่งเป็นขั้นตอนที่ประหยัดกว่าที่ไม่เกี่ยวข้องกับกรดซัลฟิวริก

ปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ก่อให้เกิดสารละลายน้ำของกรดเปอร์รอกซีโมนซัลฟูริค (H 2 SO 5 ): H 2 SO 4 + H 2 O 2 → H 2 SO 5 + H 2 O นี่เป็นที่รู้จักกันในชื่อ เนื่องจากการกัดกร่อน: มันทำลายสารอินทรีย์ส่วนใหญ่อย่างรวดเร็ว อีกชื่อคือกรดของคาโรหลังจากนักเคมีชาวเยอรมันไฮน์ริชคาโรผู้ผลิตกรดครั้งแรก peroxymonosulfuric บริสุทธิ์ - ของแข็งผลึกที่อุณหภูมิห้อง - จัดทำโดยวิธีที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปจะใช้กรดเป็นสารละลายน้ำ สารละลายปิรันย่ามักจะเตรียมจากกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 30% สัดส่วนอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการใช้งาน แต่อัตราส่วน 3: 1 ของกรดซัลฟูริกต่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสูตรทั่วไป

กรดนี้มีประโยชน์หลายอย่าง แต่ต้องเตรียมและจัดการอย่างระมัดระวัง เป็นสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังและมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการกำจัดสารตกค้างอินทรีย์ ด้วยเหตุนี้บางครั้งจึงใช้สำหรับทำความสะอาดเครื่องแก้วและอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการอื่น ๆ กรดของคาโรยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในฐานะที่เป็น etchant และเพื่อให้มั่นใจได้ว่าซิลิคอนเวเฟอร์และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนอื่น ๆ ปราศจากสารปนเปื้อนอินทรีย์ การใช้งานอื่น ๆ อยู่ในอุตสาหกรรมการทำเหมือง - สำหรับการแยกโลหะและแร่และแยกสารประกอบไซยาไนด์พิษออกจากน้ำเสีย - และในอุตสาหกรรมกระดาษ - สำหรับการแยกและการฟอกเยื่อไม้

กรดซัลฟูริกสามารถผลิตได้โดยปฏิกิริยาของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์: H 2 O 2 + SO 2 → H 2 SO 4 วิธีนี้ไม่ได้ใช้ในเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้ในชั้นบรรยากาศ - ซึ่งทั้งกรดซัลฟิวริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะพบในปริมาณเล็กน้อยซึ่งมีส่วนทำให้เกิดฝนกรด ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติผ่านปฏิกิริยาทางเคมี ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีซัลเฟอร์และโดยธรรมชาติจากการระเบิดของภูเขาไฟ แม้ว่าไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะไม่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของฝนกรดจากซัลเฟอร์ไดออกไซด์ แต่ปฏิกิริยาเปอร์ออกไซด์ก็เร็วขึ้นมาก