Τι είναι το υδατικό θειικό οξύ;

Το υδατικό θειικό οξύ είναι οποιοδήποτε μίγμα θειικού οξέος και νερού και είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος που πωλείται το οξύ.Η λατινική λέξη για το νερό είναι aqua, από όπου προέρχεται ο όρος υδατικός.Το θειικό οξύ ή το H ₂ έτσι ₄ , χρησιμοποιείται ευρέως στη χημική επεξεργασία, για μπαταρίες και ως παράγοντας αφυδάτωσης για την απομάκρυνση του νερού από άλλα υλικά. Όταν το θειικό οξύ αναμιγνύεται με νερό, τα άτομα υδρογόνου γίνονται ιόντα, που σημαίνει ότι διαχωρίζονται από το όξινο μόριο, αναπτύσσουν ένα μικρό ηλεκτρικό φορτίο και είναι διαθέσιμα για να αντιδράσουν με άλλα μόρια.Δεδομένου ότι υπάρχουν δύο άτομα υδρογόνου σε κάθε μόριο, το θειικό οξύ ονομάζεται διφασικό οξύ.Η διαδικασία ιονισμού απαιτεί το νερό να υπάρχει, έτσι ώστε η περισσότερη χημική επεξεργασία χρησιμοποιεί υδατικό θειικό οξύ.

Υπάρχει μια τέτοια συγγένεια ή ισχυρή έλξη, θειικού οξέος για το νερό, ότι το ισχυρό οξύ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να στεγνώσει άλλες χημικές ουσίες.Αυτό είναι γνωστό ως αφυδάτωση, η οποία προέρχεται από το Hydro, την ελληνική λέξη για το νερό.Καθώς το οξύ απορροφά το νερό, γίνεται ένα ασθενέστερο διάλυμα υδατικού θειικού οξέος και τελικά πρέπει να αντικατασταθεί με φρέσκο οξύ ή να αναγεννηθεί σε ισχυρό οξύ.Η προσθήκη θειικού οξέος στο νερό δημιουργεί μεγάλη θερμότητα, η οποία πρέπει να ελεγχθεί για να αποφευχθεί η βρασμό του μίγματος.

Υπάρχουν δύο πρωταρχικοί εμπορικοί τρόποι δημιουργίας θειικού οξέος, του θαλάμου μολύβδου και των διαδικασιών επαφής.Εφευρέθηκε στη δεκαετία του 1700, η διαδικασία του θαλάμου μολύβδου χρησιμοποιεί μια αντίδραση θείου και νιτρικού καλίου ή αλατιού, με ατμό σε έναν αντιδραστήρα με επένδυση για να σχηματίσει τριαξείδιο του θείου.Το τριαξείδιο του θείου μπορεί να διαλυθεί σε νερό για να σχηματίσει υδατικό θειικό οξύ, τυπικά με συγκεντρώσεις περίπου 70% οξέος.Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί έναν μεταλλικό καταλύτη που είναι ακριβός για να παράγει, αλλά μπορεί να δημιουργήσει συγκεντρώσεις οξέος έως και 98%.Αυτό ονομάζεται συμπυκνωμένο οξύ και είναι γενικά η ευνοημένη μέθοδος παραγωγής στον 20ο και 21ο αιώνα.

Το υδατικό θειικό οξύ είναι μια κοινή πρώτη ύλη για την παραγωγή λιπασμάτων, άλλων χημικών ενδιάμεσων και μπαταριών οχημάτων μολύβδου.Από τις αρχές του 20ου αιώνα, οι μπαταρίες που κατασκευάστηκαν από πλάκες μολύβδου που αιωρούνται σε διάλυμα θειικού οξέος ήταν ένας κοινός τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για οχήματα, πλοία και αεροσκάφη.Ο μόλυβδος αντιδρά με το διάλυμα οξέος, σχηματίζοντας μοριακά ιόντα που δημιουργούν ένα ηλεκτρικό ρεύμα.

Καθώς η μπαταρία δημιουργεί ισχύ, το μόλυβδο και το οξύ αντιδρούν για να σχηματίσουν θειικό μόλυβδο, το οποίο είναι μια λευκή σκόνη που συλλέγει στο κάτω μέρος της μπαταρίας.Αυτές οι μπαταρίες είναι επαναφορτιζόμενες, πράγμα που σημαίνει ότι ένα ηλεκτρικό ρεύμα που αποστέλλεται μέσω της μπαταρίας θα αντιστρέψει αυτήν την αντίδραση και θα επιτρέψει να οδηγήσει να αναδιαμορφωθεί στις πλάκες.Καθώς προχωρά η φόρτιση, τα θειικά ιόντα θα σχηματίσουν θειικό οξύ, το οποίο θα δημιουργήσει ένα πιο συμπυκνωμένο μίγμα στην μπαταρία και θα παράσχει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια όταν χρειάζεται.