Cosa è coinvolto nella produzione di acido solforico?

Il processo di produzione di acido solforico è stato discusso nei testi antichi dal primo secolo d.C., con molte variazioni sui metodi.Ciò che è coinvolto nel processo dipende dallo scopo del prodotto finito.Per i primi secoli di produzione industriale, lo zolfo e il nitrato di potassio sono stati bruciati insieme e combinati con vapore per creare un debole acido solforico.I moderni metodi di produzione di acido solforico industriale prevedono la combinazione di zolfo e ossigeno con il calore, mentre si utilizza l'ossido di vanadio come catalizzatore.Quasi tutte le applicazioni di grado industriale utilizzano questo processo, noto come processo di contatto, per produrre acido solforico.

Originariamente noto come olio di vetriolo, molti testi antichi si riferiscono all'acido solforico come un minerale naturale.Nel corso dei secoli sono stati sviluppati numerosi metodi per la produzione artificiale acido solforico.Mentre ogni metodo produce acido solforico, i livelli di concentrazione differiscono.La maggior parte dei metodi si concentrano sul riscaldamento dello zolfo o vari derivati di zolfo con altri elementi, quindi combinando il prodotto finale con acqua.

Basato su un metodo del 17 ° secolo sviluppato da un chimico olandese, l'inventore inglese John Roebuck ha perfezionato il metodo industriale originale, noto come processo della camera principale.Usando lo zolfo e il nitrato di potassio, meglio noto come salsa di salino, Roebuck ha sviluppato un metodo per bruciare i due minerali in una camera di piombo piena di vapore.Sebbene meno concentrato rispetto al moderno acido solforico, questo metodo era lo standard per produrre acido solforico in grandi quantità fino al XIX secolo.I perfezionamenti al processo nel corso di due secoli hanno contribuito a purificare il prodotto finale e aumentare la concentrazione al 78 percento.

Le crescenti richieste di vari coloranti e altre applicazioni industriali hanno richiesto un acido solforico più concentrato.Pertanto, durante la rivoluzione industriale sono emersi metodi per creare acido solforico in concentrazioni più elevate.I metodi di distillazione a secco hanno consentito il disolfuro di ferro, attraverso diverse fasi di riscaldamento e decomposizione, produrre ossido di ferro e triossido di zolfo.L'aggiunta di acqua al triossido di zolfo ha prodotto una varietà di concentrazioni di acido solforico.

Metodi semplicistici per produrre acido solforico sono meno coinvolti dei metodi industriali.Ai bambini viene spesso insegnato come produrre acido solforico debole negli esperimenti di classe di chimica.Tali metodi comportano un semplice processo, proprio come il processo della camera di piombo originale.Invece di usare una camera di piombo, queste lezioni di insegnamento usano spesso un bruciatore di bunsen, un tappo dell'estremità di rame, un po 'di nitrato di sodio, un po' di zolfo e un contenitore di soda in plastica come reattore.

Il calore viene utilizzato per sciogliere lo zolfo e il nitrato di sodio nel tappo dell'estremità del rame.Una volta sufficientemente bruciato, l'apparato di rame viene posizionato all'interno di un contenitore di plastica parzialmente riempito con acqua.Nel tempo, il contenitore si riempie di vari sottoprodotti del gas, che vengono assorbiti nell'acqua per creare acido solforico.In genere, il processo richiede alcune ore per completare, a differenza dei processi industriali che finiscono più velocemente a causa di un processo più coinvolto.