Cine a descoperit acidul sulfuric?

Acidul sulfuric (H2SO4) este un compus incolor, inodor si extrem de coroziv, cunoscut si sub denumirea populara de vitriol. Chiar daca, in prezent, acest acid este una dintre cele mai folosite chimicale, inainte de secolul al XVI-lea, acesta era foarte putin cunoscut.

Cel care a preparat, pentru prima oara, acid sulfuric (H2SO4), este Johann Van Helmont, in anul 1600, prin distilarea distructiva a sulfatului feros (vitriolul verde) si prin arderea sulfului, iar prima productie industriala a fost data de folosirea sa in cazul producerii de carbonat de sodiu, in anul 1790. Cu toate acestea, in acea perioada, producerea acidului sulfuric din vitriolul verde era un proces destul de costisitor, motiv pentru care, de abia in secolul al XVII-lea, Johann Glauber foloseste, pentru sinteza, arderea sulfului cu nitrat de potasiu, procedura aplicata comercial in Anglia, de catre  Joshua Ward, in anul 1740.

H2SO4 concentrat

In momentul in care este incalzit, acest acid incepe sa piarda gazul care poarta numele de trioxid de sulf (SO3), pana cand se formeaza, la temperatura de 337 grade Celsius, o solutie azeotropa (care nu pastreaza proprietatile initiale ale substantelor amestecate si care degaja vapori cu aceeasi compozitie ca lichidul din care s-au format), care contine 98.5% H2SO4. Acidul sulfuric concentrat este un electrolit cu capacitati reduse, din cauza faptului ca o cantitate foarte mica este disociata in ioni la temperatura camerei. In momentul in care este racit, acest acid nu reactioneaza cu metale, ca fierul sau cuprul, iar cand este incalzit devine un foarte puternic agent oxidant, prin reducerea sulfului care intra in componenta sa. Pentru ca H2SO4 concentrat are un punct de fierbere foarte ridicat, poate fi folosit pentru sinteza acizilor volatili din sarurile lor, precum in cazul clorurii de natriu (sarea de bucatarie) care, in momentul in care este incalzita cu acid sulfuric concentrat, elibereaza clorura de hidrogen. Aceasta substanta (H2SO4) are o afinitate foarte mare pentru apa, fiind folosita in cele mai multe situatii, ca agent de uscare, pentru deshidratarea anumitor compusi, asa cum se intampla in cazul carbohidratilor. Vitriolul concentrat reactioneaza cu sucroza (zaharoza), indepartand 11 molecule de apa din fiecare molecula de sucroza, lasand in urma o masa spongioasa si destul de fragila de carbon, reactie similara cu cea care apare in cazul contactului cu pielea, celuloza sau oricare alta materie umana sau animala.

In momentul in care acidul sulfuric reactioneaza cu apa, sunt eliberate cantitati foarte mari de caldura, cateodata atat de mari incat pot fi capabile sa fiarba apa si sa imprastie acidul. Pentru a putea fi diluat, acesta este introdus treptat in apa rece, pentru a preveni eliberarea de caldura.

Cum se produce acidul sulfuric

Acest acid extrem de puternic este produs prin aplicarea unui procedeu alcatuit din doua etape – camera de plumb si camera de contact. Camera de plumb, ca procedura de obtinere, este cea mai veche si este folosita pentru producerea de acid sulfuric pentru fertilizatoare, prin produecrea unui acid destul de diluat (62%–78% H2SO4). Procedura camerei de contact produce un acid mult mai pur si mai concentrat, dar necesita folosirea unor catalizatori cu un pret de achizitie ridicat si niste materiale pure. Ambele procese presupun oxidarea dioxidului de sulf (care se obtine prin arderea sulfului, prin arderea piritei sau prin arderea gazului ce poarta numele de hidrogen sulfurat) si dizolvarea sa in apa.  Prin aplicarea celei de a doua proceduri – camera de contact – se amesteca aer si dioxid de sulf, la o temperatura de 450 de grade Celsius. Dupa adaugarea unui catalizator, de regula platina, dioxidul de sulf este oxidat la trioxid de sulf. Acesta este racit, spalat cu acid fumaric (alcatuit din 100% acid sulfuric, cu trioxid de sulf dizolvat in el). Gazele in exces, eliberate in timpul acestui proces, sunt, de regula, eliminate in atmosfera.

Utilizarea acidului sulfuric

Acidul sulfuric este unul dintre cei mai importanti compusi chimici folositi in industrie, anual fiind produse peste 40 de milioane de tone doar in Stale Unite ale Americii. Utilitatea acestui compus este extrem de variata, fiind folosit in producerea de ingrasaminte chimice, ca, de exemplu, superfosfatul si sulfatul de amoniu. Vitriolul este folosit, pe scara larga, in producerea chimicalelor, precum acidul nitric, detergenti sintetici, saruri de sulfat, vopseluri si pigmenti, expolzivi, acid hidrocloric si chiar unele medicamente. Acidul sulfuric este folosit in industria petrochimica, pentru indepartarea impuritatilor din benzina si din alte produse de rafinarie, dar si in procesarea metalelor, ca fierul si otelul, pentru a putea fi placate cu vopsea sau zinc. Celofibra este produsa tot cu ajutorul vitriolului si tot acest acid, in concentratie de 33%,  este folosit ca electrolit in lichidul de baterie.

Efectele acidului sulfuric asupra sanatatii

Data fiind natura extrem de coroziva a acestui compus, acidul sulfuric poate cauza iritatii severe, daca este inhalat. Gradul afectarii aparatului respirator variaza in functie de starea fizica a individului si de dimensiunile particolelor inhalate, de concentratie si de umiditate. H2SO4 poate provoca afectarea iremediabila a  plamanilor si poate duce la acumularea de fluid, asa cum se intampla in cazul edemului pulmonar. Acidul sulfuric poate determina inrosirea, inflamarea si instalarea durerii, in cazul contactului cu ochii, si poate duce la orbire definitiva daca nu sunt luate masuri, severitatea ranilor depinzand de concentratia de acid si de durata expunerii. Odata inhalat, acest acid va duce la arsuri la nivelul cavitatii bucale, a gatului si a esofagului, producand dificultati de deglutitie (inghitire), sete intensa, voma, greata si varsaturi si, in cazuri severe, colaps si moarte rapida.