Hvad er der involveret i fremstilling af svovlsyre?

Processen med at fremstille svovlsyre er blevet diskuteret i gamle tekster siden det første århundrede e.Kr. med mange variationer på metoder.Det, der er involveret i processen, afhænger af formålet med det færdige produkt.I de første flere århundreder af industriel produktion blev svovl og kaliumnitrat brændt sammen og kombineret med damp for at skabe en svag svovlsyre.Moderne metoder til produktion af industriel svovlsyre involverer kombination af svovl og ilt med varme, mens de bruger vanadiumoxid som en katalysator.Næsten alle applikationer i industriel kvalitet bruger denne proces, kendt som kontaktprocessen, til fremstilling af svovlsyre.

Oprindeligt kendt som olie af vitriol, mange gamle tekster omtaler svovlsyre som et naturligt forekommende mineral.Gennem århundreder er der udviklet adskillige metoder til kunstigt at fremstille svovlsyre.Mens hver metode producerer svovlsyre, er koncentrationsniveauerne forskellige.De fleste metoder er centreret omkring opvarmning af svovl eller forskellige svovlderivater med andre elementer og derefter kombinerer det endelige produkt med vand.

Baseret på en metode fra det 17. århundrede udviklet af en hollandsk kemiker, forfinede den engelske opfinder John Roebuck den originale industrielle metode, kendt som Lead Chamber Process.Ved hjælp af svovl- og kaliumnitrat, bedre kendt som saltpeter, udviklede Roebuck en metode til forbrænding af de to mineraler i et blykammer fyldt med damp.Selvom den var mindre koncentreret end moderne svovlsyre, var denne metode standarden til fremstilling af svovlsyre i store mængder indtil det 19. århundrede.Forbedringer til processen gennem to århundreder hjalp med til at rense det endelige produkt og øge koncentrationen til 78 procent.

øgede krav til forskellige farvestoffer og andre industrielle anvendelser nødvendiggjorde mere koncentreret svovlsyre.Som sådan opstod metoder til fremstilling af svovlsyre i højere koncentrationer under den industrielle revolution.Tørre destillationsmetoder gjorde det muligt for jerndisulfid gennem flere stadier af opvarmning og nedbrydning at producere jernoxid og svovltrioxid.Tilsætning af vand til svovltrioxid producerede en række svovlsyrekoncentrationer.

Simplistiske metoder til fremstilling af svovlsyre er mindre involveret end industrielle metoder.Børn undervises ofte i, hvordan man fremstiller svag svovlsyre i kemieklasseeksperimenter.Sådanne metoder involverer en enkel proces, ligesom den originale blykammerproces.I stedet for at bruge et blykammer, bruger disse undervisningstimer ofte en Bunsen -brænder, en kobberendehætte, noget natriumnitrat, noget svovl og en plastik sodavand som reaktor.

Varme bruges til at smelte svovl- og natriumnitratet i kobberendehætten.Når kobberapparatet først er tilstrækkeligt brændt, placeres i en plastbeholder delvist fyldt med vand.Over tid fyldes beholderen med forskellige gasbiprodukter, der absorberes i vandet for at skabe svovlsyre.Typisk tager processen et par timer at gennemføre, i modsætning til industrielle processer, der slutter hurtigere på grund af en mere involveret proces.