لطفا چند لحظه صبر نمائید

اسید سولفوریک چگونه تولید می شود؟

اسید سولفوریک یک ترکیب شیمیایی اسیدی با فرمول H2SO4 است. در صنایع بسیار مورد استفاده قرار می گیرد به همین دلیل به آن سلطان مواد شیمیایی می گویند. تولید جهانی آن به وضوح نشان دهنده قدرت صنعتی آن است. در سال 2004، تولید جهانی آن حدود 180 میلیون تن بود. به روغن ویتریول نیز معروف است. این مایع بی بو، بی رنگ و چسبناک است که در آب محلول است. تهیه اسید سولفوریک به طور کلی شامل فرآیندهای بسیار گرمازا است.
مطالعه روغن ویتریول در دوران باستان آغاز شد. اعتقاد بر این است که محمد بن زکریای رازی اولین کیمیاگر ایرانی بود که اسید سولفوریک تولید کرد. سپس در قرن هفدهم، شیمیدان آلمانی-هلندی، یوهان گلابر، اسید سولفوریک را توسط گوگرد با نیترات پتاسیم تهیه کرد. در سال 1736، دکتر جاشوا وارد، از این روش برای تولید اسید سولفوریک در مقیاس بزرگ استفاده کرد، اگرچه این روش تولید گران قیمت بود. پس از آن بسیاری از روش های دیگر تولید اسید سولفوریک نیز کشف شد که از نظر اقتصادی امکان پذیر نبود.
سپس در سال 1831، پرگرین فیلیپس، تاجر بریتانیایی سرکه، فرآیند تماس را به ثبت رساند که در آن اسید سولفوریک با استفاده از دی اکسید گوگرد و اولئوم در حضور پنتوکسید وانادیم به عنوان کاتالیزور تولید می‌شود. این روش نسبت به سایر روش های موجود از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر است و اسید سولفوریک غلیظ تولید می کند. این روش فعلی برای تولید اسید سولفوریک در مقیاس بزرگ و غلظت بالا مورد نیاز برای فرآیندهای صنعتی است.


فرآیند تماس برای ساخت اسید سولفوریک
در صنعت، اسید سولفوریک از واکنش آب با تری اکسید گوگرد تولید می شود که از ترکیب شیمیایی دی اکسید گوگرد و اکسیژن، چه از طریق فرآیند محفظه ای و چه در فرآیند تماس، ایجاد می شود.
مراحل مربوط به فرآیند تماس تولید اسید سولفوریک در زیر ذکر شده است:
تهیه دی اکسید گوگرد - در مرحله اول گوگرد اکسیده یا سوزانده می شود تا دی اکسید گوگرد تولید شود. واکنش به شکل زیر است:
S(s) + O2(g) 🡪 SO2(g)
اکسیداسیون دی اکسید گوگرد برای تهیه تری اکسید گوگرد - دی اکسید گوگرد در حضور پنتوکسید وانادیم به عنوان کاتالیزور به تری اکسید گوگرد اکسید می شود. این یک واکنش گرمازا که طبیعتاً برگشت پذیر است. واکنش در زیر آورده شده است:
2SO2(g) + O2(g) V2O5 🡪 2SO3(g)
واکنش افزودن تری اکسید گوگرد و اسید سولفوریک برای تولید اولئوم - تری اکسید گوگرد به 98٪ اسید سولفوریک جذب می شود و اولئوم را تشکیل می دهد که به نام اسید سولفوریک دود نیز شناخته می شود. این یک واکنش اضافی است. واکنش به صورت زیر است.
SO3(g) + H2SO4(I) 🡪 H2S2O7(I)
رقیق کردن اولئوم برای تولید اسید سولفوریک غلیظ - اولئوم با آب رقیق می شود تا اسید سولفوریک غلیظ تشکیل شود. واکنش در زیر آورده شده است.
H2S2O7(I) + H2O(I) 🡪 2H2SO4(I)
 لازم به ذکر است که از یک مول اسید سولفوریک به عنوان واکنش دهنده، دو مول اسید سولفوریک تولید می شود.