حمض الكبريتيك
- أول من حضر حمض الكبريتيك هو العالم العربي جابر بن حيان
- حيث تم تحضيره بتقطير الشبة وسماه زيت الزاج.
- الرمز الكيميائي H2SO4
طرق تحضير حمض الكبريتيك
- تعتمد عملية تحضير حمض الكبريت على الكبريت وعلى الكبريتات التي توضع كمواد أولية. كما تحتاج أيضا إلى النقاوة العالية نتيجة النشاط الكيميائي الشديد للحامض.
- يمكن أن يحضر حمض الكبريت إما مخبرياً أو على النطاق الصناعي.
- يحضر حمض الكبرتيك صناعياً بأسلوبين وهما عملية غرف الرصاص وعملية التماس.
(أ) عملية غرف الرصاص
هي عملية سهلة قليلة التكلفة تعتمد على تفاعل ثاني اكسيد الكبريت مع الماء في وجود ثاني أكسيد النتروجين ليعطي حمض الكبريتيك وأحادي أكسيد النتروجين ثم أكسدة هذا الأخير ليعطي ثاني أكسيد النتروجين ويعاد أيضا لبرج التفاعل مرة أخرى ليتفاعل مع الماء وثاني أكسيد الكبريت للحصول على حمض الكبريتيك.
SO2 + H2O + NO2 → H2SO4 + NO
2NO + O2 → 2NO2
(ب) عملية التماس
- طورت هذه العملية عام 1831 وهي الأكثر انتشارا حاليا وبتكلفة قليلة.
- هذه الطريقة هي الأحسن مقارنة مع الأولى لأن حمض الكبريت المتحصل عليه يكون نقيا.
- تشمل هذه العملية عدة مراحل هي كالتالي:
(1) يصهر الكبريت ويرشح وذلك من أجل فصل الأجزاء غير المنصهرة ثم يضخ إلى وحدة خاصة بحرق الكبريت للحصول على SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) ليمرر على سخان ثم إلى مرشح الغاز لتنقيته من الشوائب ثم ينقل إلى برج التحويل لاكسدته مع معدن مثل البلاتين للحصول على ثالث أكسيد الكبريت ثم يمتص هذا الغاز بواسطة الماء وفق المعادلة التالية :
SO3 + H2O ⇌ H2SO4
والعامل الحفاز لهذه العملية هو خماسي أكسيد الفانديوم.
(2) يؤخذ هذا المحلول إلى وسط برج الأوليوم ويؤخذ الجزء من الناتج من أسفل البرج إلى مبرد الأوليوم ليصعد جزء منه مرة أخرى إلى أعلى البرج وبالتالي نتحصل على حمض الكبريت الذي يتجه مباشرة إلى الخزانات. بالنسبة إلى الحامض الناتج فيختلف تركيزها وذلك حسب درجة تبخرها.
أهمية حمض الكبريتيك
(1) مادة مؤكسدة ونازعة للماء.
(2) إنتاج الاسمدة الكيمائية.
(3) صناعة الصابون والمطاط.
(4) إنتاج الأصباغ والكحولات والبلاستيك.
(5) صناعة الحديد والنحاس والمنظفات.
(6) صناعة بطاريات السيارة.