Jakie jest połączenie między kwasem siarkowym a nadtlenkiem wodoru?

Kwas siarkowy i nadtlenek wodoru należą do najczęściej stosowanych chemikaliów, zarówno przemysłowo, jak i w laboratorium.Są połączone na kilka sposobów.Dwie metody produkcji nadtlenku wodoru obejmują stosowanie kwasu siarkowego, chociaż zostały one w dużej mierze zastąpione.Kilka dobrze znanych eksperymentów laboratoryjnych i demonstracji, które są częścią wielu programów szkolnych, wymagają tych dwóch związków.Ponadto mieszanie kwasu siarkowego i nadtlenku wodoru wytwarza wysoce korozyjny roztwór z różnorodnymi zastosowaniami w półprzewodnikach, branżach papierowych i wydobywczych.

Nadtlenek wodoru został pierwotnie wytwarzany przez zakwaszenie nadtlenku baru kwasem chlorowodorowym.Chlorek baru, który jest również utworzony przez tę reakcję, usunięto przez dodanie kwasu siarkowego;Reagują, aby wytworzyć nierozpuszczalny osad siarczanu baru.Późniejsza metoda obejmowała hydrolizę kwasu peroksydisulfurowego, wytwarzanego przez elektrolizę kwasu siarkowego.Dziś jednak prawie cały nadtlenek wodoru jest wykonany w procesie antrachinonu, bardziej ekonomicznej procedury, która nie obejmuje kwasu siarkowego.

Reakcja kwasu siarkowego i nadtlenku wodoru wytwarza wodny roztwór kwasu peroksymonosulfurowego (H ₂ SO ₅ ): H

2

SO

4

+ H ₂ O ₂ RARR;H ₂ SO ₅ + H ₂ o.Jest to również znane jako „rozwiązanie Piranha” ze względu na jego korozję: szybko niszczy większość materiałów organicznych.Inną nazwą jest kwas Caro, po tym, jak niemiecki chemik Heinrich Caro, który po raz pierwszy wyprodukował kwas.Czysty kwas peroksymonosulfurowy mdash;krystaliczne ciało stałe w temperaturze pokojowej mdash;jest wytwarzany inną metodą, ale kwas jest ogólnie stosowany jako roztwór wodny.Roztwór piranha jest zwykle wytwarzany ze stężonego kwasu siarkowego i 30% nadtlenku wodoru;Proporcje mogą się różnić w zależności od zastosowania, ale stosunek 3: 1 kwasu siarkowego do nadtlenku wodoru jest powszechnym preparatem.

Kwas ten ma wiele zastosowań, ale musi być przygotowany i obsługiwany bardzo ostrożnie.Jest to silny środek utleniający i jest szczególnie przydatny do usuwania reszt organicznych.Z tego powodu jest czasem używany do czyszczenia szklanych naczyń i innych urządzeń laboratoryjnych.Kwas Caro jest również szeroko stosowany w przemyśle półprzewodników jako etapan i zapewnienie, że wafle krzemu i inne delikatne elementy elektroniczne są wolne od zanieczyszczeń organicznych.Inne zastosowania są w branży wydobywczej mdash;do oddzielania metali i rud oraz rozkładu toksycznych związków cyjanku od ścieków i mdash;oraz w branży papierowej mdash;W celu dewutności i bielenia miazgi drewnianej. Kwas siarkowy można wytwarzać przez reakcję nadtlenku wodoru i dwutlenku siarki: H 2 O 2 + So 2 rarr;H 2 SO 4 .Ta metoda nie jest stosowana komercyjnie;Jednak reakcja może nastąpić w atmosferze mdash;gdzie zarówno kwas siarkowy, jak i nadtlenek wodoru znajdują się w małych ilościach i mdash;przyczyniając się do kwaśnego deszczu.Nadtlenek wodoru może tworzyć się naturalnie poprzez reakcje fotochemiczne.Dwutlenek siarki jest wytwarzany przez spalanie paliw kopalnych zawierających siarkę i naturalnie przez aktywność wulkaniczną.Chociaż nadtlenek wodoru nie jest wymagany do tworzenia kwaśnego deszczu z dwutlenku siarki, reakcja nadtlenku jest znacznie szybsza.