Ποια είναι η σύνδεση μεταξύ θειικού οξέος και υπεροξειδίου του υδρογόνου;

Το θειικό οξύ και το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες χημικές ουσίες, τόσο βιομηχανικά όσο και στο εργαστήριο.Συνδέονται με διάφορους τρόπους.Δύο μέθοδοι παραγωγής υπεροξειδίου του υδρογόνου περιλαμβάνουν τη χρήση θειικού οξέος, αν και αυτές έχουν αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό.Αρκετά γνωστά εργαστηριακά πειράματα και διαδηλώσεις που αποτελούν μέρος πολλών σχολικών προγραμμάτων απαιτούν αυτές τις δύο ενώσεις.Επιπλέον, η ανάμειξη του θειικού οξέος και του υπεροξειδίου του υδρογόνου παράγει ένα πολύ διαβρωτικό διάλυμα με ποικίλες χρήσεις στις βιομηχανίες ημιαγωγών, χαρτιού και εξόρυξης.Το χλωριούχο βάριο, το οποίο σχηματίζεται επίσης από αυτή την αντίδραση, απομακρύνθηκε με την προσθήκη θειικού οξέος.Αντιδρούν για να παράγουν ένα αδιάλυτο ίζημα θειικού βαρίου.Μια επακόλουθη μέθοδος περιελάμβανε την υδρόλυση του υπεροξυδεουλφουρικού οξέος, που παράγεται από την ηλεκτρόλυση θειικού οξέος.Σήμερα, όμως, σχεδόν όλο το υπεροξείδιο του υδρογόνου γίνεται από τη διαδικασία ανθρακινόνης, μια πιο οικονομική διαδικασία που δεν περιλαμβάνει θειικό οξύ.

Η αντίδραση του θειικού οξέος και του υπεροξειδίου του υδρογόνου παράγει ένα υδατικό διάλυμα υπεροξμεμονοσουλφουρικού οξέος (H

2

έτσι

5 _{): h} 2 _έτσι 4 _{+ h} 2 _o 2 _rarr;H 2 _έτσι 5 _{+ h} 2 _{o.Αυτό είναι επίσης γνωστό ως "λύση Piranha" λόγω της διαβρωτικότητας του: καταστρέφει γρήγορα τα περισσότερα οργανικά υλικά.Ένα άλλο όνομα για αυτό είναι το οξύ του Caro, μετά τον γερμανικό χημικό Heinrich Caro, ο οποίος παρήγαγε για πρώτη φορά το οξύ.Καθαρό υπεροξυμονοσουλφουρικό οξύ mDash;ένα κρυσταλλικό στερεό σε θερμοκρασία δωματίου mdash;παρασκευάζεται με διαφορετική μέθοδο, αλλά το οξύ χρησιμοποιείται γενικά ως υδατικό διάλυμα.Το διάλυμα Piranha συνήθως παρασκευάζεται από συμπυκνωμένο θειικό οξύ και 30% υπεροξείδιο του υδρογόνου.Οι αναλογίες μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με τη χρήση, αλλά η αναλογία 3: 1 θειικού οξέος προς υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι μια κοινή σύνθεση. Αυτό το οξύ έχει πολλές χρήσεις, αλλά πρέπει να παρασκευάζεται και να χειρίζεται πολύ προσεκτικά.Είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας και είναι ιδιαίτερα χρήσιμος για την αφαίρεση των οργανικών υπολειμμάτων.Για το λόγο αυτό, μερικές φορές χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό γυαλικών και άλλου εργαστηριακού εξοπλισμού.Το οξύ του Caro χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στη βιομηχανία ημιαγωγών ως χαραγμένο και για να εξασφαλιστεί ότι τα πλακίδια πυριτίου και άλλα ευαίσθητα ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι απαλλαγμένα από οργανικούς μολυσματικούς παράγοντες.Άλλες χρήσεις είναι στη βιομηχανία εξόρυξης mdash;για τον διαχωρισμό των μετάλλων και των μεταλλευμάτων και την αποσύνθεση των τοξικών ενώσεων κυανιδίου από τα λύματα mdash;και στη βιομηχανία χαρτιού mdash;Για την αποστολοποίηση και τη λεύκανση του πολτού ξύλου, το θειικό οξύ μπορεί να παραχθεί με την αντίδραση του υπεροξειδίου του υδρογόνου και του διοξειδίου του θείου: h} 2

o

2

+ SO

2 _rarr;H 2 _έτσι 4 _{.Αυτή η μέθοδος δεν χρησιμοποιείται εμπορικά.Ωστόσο, η αντίδραση μπορεί να λάβει χώρα στην ατμόσφαιρα mdash.όπου τόσο το θειικό οξύ όσο και το υπεροξείδιο του υδρογόνου βρίσκονται σε μικρές ποσότητες mdash;συμβάλλοντας στην όξινη βροχή.Το υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορεί να σχηματιστεί φυσικά μέσω φωτοχημικών αντιδράσεων.Το διοξείδιο του θείου παράγεται από την καύση ορυκτών καυσίμων που περιέχουν θείο και φυσικά με ηφαιστειακή δραστηριότητα.Αν και το υπεροξείδιο του υδρογόνου δεν απαιτείται για τον σχηματισμό όξινης βροχής από διοξείδιο του θείου, η αντίδραση υπεροξειδίου είναι πολύ ταχύτερη.}