اسید سولفوریک 98 درصد

Description

اسید سولفوریک یک ماده شیمیایی مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله تولید، کشاورزی و داروسازی است. این در غلظت های مختلف اسید سولفوریک 30، 70، 93 و 98 درصد موجود است که هر غلظت دارای کاربردها و خواص خاصی است. اسید سولفوریک کاربردهای زیادی دارد و یکی از محصولات برتر صنایع شیمیایی است.

اسید سولفوریک 30٪

اسید سولفوریک 30 درصد محلولی رقیق است که 30 درصد وزنی اسید سولفوریک و 70 درصد آب دارد. این یک اسید نسبتا ضعیف است و در کاربردهای مختلف که غلظت ملایم تری نیاز است استفاده می شود.

کاربردها

• الکترولیت باتری: در باتری‌های سرب اسیدی استفاده می‌شود، جایی که به عنوان الکترولیت برای هدایت الکتریسیته عمل می‌کند.
• تصفیه آب: برای تنظیم سطح pH و حذف ناخالصی های موجود در آب استفاده می شود.
• مواد تمیز کننده: در برخی از محصولات پاک کننده برای از بین بردن زنگ، رسوب و رسوبات معدنی گنجانده شده است.

اسید سولفوریک 70%

اسید سولفوریک 70 درصد محلول غلیظ تری نسبت به اسید سولفوریک 30 درصد است که آن را قوی تر و تهاجمی تر می کند. معمولاً در کاربردهای صنعتی استفاده می شود.

کاربردها

• تولید کود: یک عنصر کلیدی در تولید کودهای فسفاته.
• فرآوری مواد معدنی: در استخراج فلزات از سنگ معدن استفاده می شود.
• سنتز شیمیایی: به عنوان یک واکنش دهنده در واکنش های شیمیایی مختلف مانند تولید مواد شوینده، رنگ ها و رنگدانه ها استفاده می شود.

اسید سولفوریک 93%

اسید سولفوریک 93 درصد محلول بسیار غلیظی است که اغلب در کاربردهای صنعتی که نیاز به اسید قوی است استفاده می شود.

کاربردها

• پالایش نفت: در فرآیند آلکیلاسیون برای تولید بنزین با اکتان بالا استفاده می شود.
• صنعت خمیر و کاغذ: در تولید کاغذ، به ویژه در فرآیند حذف لیگنین از الیاف سلولزی استفاده می شود.
• فرآوری فلز: برای رسوب زدایی کردن و تمیز کردن فلزات، مانند فولاد و آهن، برای حذف لایه های اکسید قبل از پردازش بیشتر استفاده می شود.

اسید سولفوریک 98%

اسید سولفوریک 96 درصد یکی از غلیظ ترین اشکال اسید سولفوریک موجود است. این یک اسید قوی و بسیار خورنده است که به نگهداری و نگهداری دقیق نیاز دارد.

کاربردها

• سنتز شیمیایی: در تولید مواد شیمیایی مختلف از جمله سولفات ها، سولفونات ها و سایر ترکیبات آلی استفاده می شود.
• معرف آزمایشگاهی: به عنوان یک اسید قوی در واکنش ها و آنالیزهای آزمایشگاهی مختلف استفاده می شود.
• کاتالیزور: به عنوان یک کاتالیزور در فرآیندهای صنعتی خاص مانند استری شدن و نیتراسیون عمل می کند.

نحوه استفاده از اسید سولفوریک

 اسید سولفوریک یک محصول بسیار خطرناک است. با این حال، این یک ماده شیمیایی پرکاربرد است که می توانید آن را در کارخانه های تولیدی در سراسر جهان و همچنین در بسیاری از محصولات پاک کننده خانگی پیدا کنید.

اسید سولفوریک در صورت استفاده نادرست می تواند صدمات جدی و طولانی مدت ایجاد کند و در برخی موارد حتی می تواند منجر به مرگ شود. توجه به این نکته مهم است که در حالی که تماس مستقیم خطرناک ترین است، حتی تماس غیرمستقیم – مانند قرار گرفتن در معرض شغلی – در صورت وقوع طولانی مدت می تواند باعث آسیب شود.

به این ترتیب، استفاده از تجهیزات محافظ شخصی هنگام استفاده از اسید سولفوریک ضروری است. در یک محیط شغلی، کارگرانی که ممکن است در معرض خطر قرار گرفتن در معرض اسید سولفوریک باشند باید تجهیزات زیر را داشته باشند:

● دستکش لاستیکی
● پیش بند صنعتی
● عینک ایمنی
● محافظ صورت

واکنش پذیری

اسید سولفوریک بسیار واکنش پذیر است و اکثر فلزات را در خود حل می کند، اسید غلیظی است که اکثر ترکیبات آلی را اکسیده، خشک و یا سولفونه می کند و اغلب باعث ایجاد ذغال می شود.

اسید سولفوریک به شدت با الکل و آب واکنش می دهد تا گرما آزاد شود. با اکثر فلزات، به ویژه هنگامی که با آب رقیق می شود، واکنش می دهد وگاز هیدروژن قابل اشتعال ایجاد می کند که ممکن است باعث خطر انفجار شود.

اسید سولفوریک قابل احتراق نیست، اما یک اکسید کننده قوی است که احتراق سایر مواد را افزایش می دهد و خود نمی سوزد. در هنگام آتش سوزی گازهای سمی ساطع می شود. محصولات تجزیه خطرناک به شرح زیر است: دی اکسید گوگرد، تری اکسید گوگرد و دودهای اسید سولفوریک.

توجه: در مخلوط کردن با آب به دلیل انتشار حرارت که باعث انفجار می شود بسیار احتیاط کنید. همیشه اسید را به آب اضافه کنید نه برعکس.

خواص شیمیایی

اسید سولفوریک بسیار واکنش پذیر و خورنده است. در آب و الکل اتیلیک محلول است. واکنش قوی آن ممکن است مواد آلی (کاغذ سبک یا سایر مواد قابل احتراق) را در صورت مخلوط شدن با یکدیگر مشتعل کند.

اسید سولفوریک یک مایع بی رنگ و معدنی است که حاوی هیدروژن، گوگرد و اکسیژن است.

اسید سولفوریک در خالص‌ترین شکل خود مایعی بسیار خورنده با pH 0.5 است و در تمام غلظت‌ها با آب قابل اختلاط است. اسید سولفوریک دارای جرم مولی 98.079 گرم در مول، چگالی مولکولی 1.84 کیلوگرم در لیتر (در مقایسه با آب 1 کیلوگرم در لیتر) و نقطه جوش 337 درجه سانتیگراد است.

اسید سولفوریک نیز یک اکسیدان بسیار کم آب است. این بدان معنی است که علاوه بر اسیدی بودن، آب را از هر گونه مواد یا سطوحی که با آن در تماس باشد نیز دور می کند. اسید سولفوریک همچنین رطوبت سنج است، به این معنی که حتی آب را از هوا جذب می کند.

اثرات سلامتی

اسید سولفوریک یک ماده شیمیایی خورنده است و می تواند به شدت پوست و چشم را بسوزاند. ممکن است باعث سوختگی درجه سه و کوری در تماس شود. قرار گرفتن در معرض غبار اسید سولفوریک می تواند چشم ها، بینی، گلو و ریه ها را تحریک کند و در سطوح بالاتر می تواند باعث تجمع مایع در ریه ها شود.

مبتلایان به آسم به ویژه به تحریک ریوی حساس هستند. مواجهه مکرر ممکن است باعث آسیب دائمی به ریه ها و دندان ها شود. آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان، «مواجهه شغلی با مه‌های اسید معدنی قوی حاوی اسید سولفوریک» را برای انسان سرطان‌زا طبقه‌بندی کرده است.

ورود به بدن

اگر در هوای آلوده تنفس کنیم، اسید سولفوریک وارد بدن می شود. در حالی که از طریق پوست جذب نمی شود، تماس پوست با غلظت های قوی ممکن است باعث سوختگی جدی شود.

قرار گرفتن در معرض بیماری

مصرف کنندگان به احتمال زیاد هنگام استفاده از محصولات حاوی این ماده (مانند برخی از محصولات تمیز کننده یا باتری ماشین) در معرض اسید سولفوریک قرار می گیرند. کارگران در صنایعی که از اسید سولفوریک استفاده یا تولید می کنند در معرض خطر قرار گرفتن در معرض قرار دارند. مصرف کنندگان همچنین می توانند با قرار گرفتن در معرض هوای آلوده به انتشار دی اکسید گوگرد در معرض اسید سولفوریک قرار بگیرند.

چه چیزی اسید سولفوریک را خنثی می کند؟

کربنات سدیم، یک محصول معمولی خانگی که به نام جوش شیرین شناخته می شود، یک راه بسیار موثر برای خنثی کردن اسید سولفوریک است. برای انجام این کار، توصیه می شود به آرامی مقدار کمی جوش شیرین را به محلول اضافه کنید. این واکنش باعث کف شدن اسید سولفوریک می شود. هنگامی که ثابت شد، اندازه گیری سطح pH امکان پذیر خواهد بود – هدف برای جابجایی ایمن این است که آن را بین PH ایمن 6 و 9 قرار دهید.

از دیگر محصولات می توان برای خنثی کردن اسید سولفوریک استفاده کرد، از جمله هیدروکسید آمونیوم و سود سوزآور. با این حال، این ترکیبات به تنهایی خطرناک هستند و فقط باید در محیط آزمایشگاهی استفاده شوند.

چگونه اسید سولفوریک را روی پوست خنثی کنیم؟

همانطور که در بالا ذکر کردیم، اسید سولفوریک می تواند بسیار خطرناک باشد، به خصوص زمانی که در تماس مستقیم با پوست یا چشم باشد.

اگر کارگر با اسید سولفوریک تماس پیدا کند، مهم است که اقدامات فوری انجام شود. دستورالعمل وزارت بهداشت و خدمات انسانی توصیه می کند که مناطق تماس را با صابون و آب ولرم حداقل به مدت 30 دقیقه شستشو دهید. مهم است که ناحیه آسیب دیده را مالش دهید و در اسرع وقت با خدمات پزشکی تماس بگیرید.

نحوه خنثی کردن اسید سولفوریک روی لباس

خنثی کردن اسید سولفوریک که با یک لباس در تماس است، فرآیند کمی متفاوتی را شامل می شود. همچنین بستگی به این دارد که آیا می توان لباس را قبل از تمیز کردن به طور ایمن درآورد یا اینکه فرد باید در طول تمیز کردن لباس را بپوشد.

اگر می توان لباس را با خیال راحت درآورد، این کار را انجام دهید و لباس را زیر آب جاری گرم بشویید تا زمانی که تمام اسید سولفوریک پاک شود. اگر لباس را نمی توان درآورد، توصیه می شود آب و جوش شیرین را با هم ترکیب کنید تا خمیری خنثی کننده درست شود. سپس این خمیر را می توان برای خنثی سازی به ناحیه آسیب دیده اعمال کرد.

مهم است که ترکیب خنثی کننده را با آب مخلوط کنید تا از ایجاد کف جلوگیری شود، که می تواند باعث پخش شدن اسید سولفوریک و سوزاندن فردی که لباس می پوشد قبل از انجام فرآیند خنثی سازی شود.

اسید سولفوریک برای چه مواردی استفاده می شود؟

اسید سولفوریک کاربردهای زیادی در میان صنایع گسترده دارد و یکی از مهمترین مواد شیمیایی صنعتی است. تقریباً در هر کالای تولیدی، استفاده از اسید سولفوریک می‌تواند به برخی از مراحل فرآیند تولید برگردد.

5 کاربرد برتر اسید سولفوریک:

تولید مواد شیمیایی

اسید سولفوریک می تواند به عنوان یک جزء در هنگام ایجاد اسیدهای مفید دیگر مانند اسید هیدروکلریک و اسید نیتریک استفاده شود. همچنین می توان از آن برای ایجاد شوینده های مصنوعی، رنگدانه ها و رنگ ها و نمک های سولفات استفاده کرد.

رسوب زدایی فلز

همچنین به طور گسترده در رسوب زدایی فلزات استفاده می شود. فرآوری فلز جایی است که فلز گرم می شود، سرد می شود و شکل می گیرد تا هر محصول خاصی از فولاد، آهن یا مس (مانند حمل و نقل، قطعات کامپیوتر، ساخت و ساز، لوله کشی، مواد مسکن و غیره) را تشکیل دهد.

اسید سولفوریک در مخلوطی برای آنچه به نام «رسوب زدایی فولاد» شناخته می‌شود، استفاده می‌شود که یک فرآیند تصفیه سطحی است که برای زدودن هرگونه زنگ زدگی یا ناخالصی کربن برای تکمیل فلز استفاده می‌شود و یکی از آخرین و مهمترین مراحل فرآوری فلز است.

باتری ها

اسید سولفوریک در ترکیب با سرب برای تولید واکنشی استفاده می شود که الکترون های کافی برای باتری های بزرگ (مانند باتری های مورد استفاده در خودروها و تراکتورها) تولید می کند تا ولتاژ لازم را تولید کند. گاهی اوقات به آن “اسید باتری” می گویند و اسید سولفوریک جزء ضروری محلول است که انرژی باتری را تولید می کند.

محصولات شوینده خانگی و صنعتی

همچنین به دلیل ماهیت خورنده اش در بسیاری از محصولات شوینده یافت می شود. استحکام و اسیدیته آن آن را به یک ماده پاک کننده قوی تبدیل می کند و اغلب در نسخه های خانگی و صنعتی محصولاتی مانند مسدود کننده های تخلیه، پاک کننده ها، شوینده ها و اسپری های شیمیایی یافت می شود.

کشاورزی و کود

بیشترین کاربرد اسید سولفوریک در اکثر کشاورزی جهان است. در صنعت کود، از اسید سولفوریک برای تولید کودهای غیر آلی فسفاته مانند سولفات آمونیوم و سوپر فسفات آهک استفاده می شود. این هر دو کودهای پرکاربرد در اکثر کشاورزی تجاری هستند.
اسید سولفوریک را می توان در چندین کاربرد در بسیاری از صنایع مختلف استفاده کرد. علاوه بر کاربردهای تجاری بیشتر، به عنوان بخشی از بسیاری از فرآیندهای مختلف آزمایشگاهی و دارویی نیز یافت می شود.

اسید سولفوریک را می توان در فرآیند تولید داروهای دارویی خاص که به فرآیند آلکیلاسیون DNA کمک می کنند، استفاده کرد. چنین کاربرد گسترده ای بدان معناست که در غیاب اسید سولفوریک، انجام بسیاری از فرآیندهای صنعتی اساسی و بسیار مهم غیرممکن خواهد بود.

نحوه نگهداری اسید سولفوریک

اگر ماده شیمیایی به درستی ذخیره نشود، ممکن است تهدیدی برای کارگران باشد. برای مواد شیمیایی خطرناک و خورنده مانند اسید سولفوریک، به طور کلی توصیه می شود از ظروف ذخیره سازی ساخته شده از فولاد، پلی اتیلن یا پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس استفاده کنید.

اسید سولفوریک چالش های جدی ذخیره سازی زیر را ایجاد می کند:

اسید سولفوریک بسیار سنگین است. وزن ذاتی اسید سولفوریک به یک ماده قوی نیاز دارد که بتواند فشار بار استاتیکی را که دائماً به یک سوم پایینی مخزن فشار وارد می کند، تحمل کند.

اسید سولفوریک یک اکسید کننده تهاجمی است. برای جلوگیری از تخریب، شکننده شدن و ترک خوردن مواد مخزن که می تواند منجر به نشتی یا خرابی مخزن شود، باید اقدامات حفاظتی مناسب را انجام دهید.

اگر اسید سولفوریک با آب تماس پیدا کند، بخار آئروسل اسید سولفوریک سمی یا انفجار احتمالی ایجاد می کند.

اسید سولفوریک اگر روی فلزات ریخته شود می تواند گاز هیدروژن بسیار قابل اشتعال ایجاد کند.

سوختگی های پوست و سایر سوختگی های بدن ناشی از اسید سولفوریک می تواند جدی تر از سوختگی های ناشی از سایر اسیدهای قوی باشد. اسید سولفوریک هر چیزی را که لمس می کند آب می کند و گرمای ناشی از آن واکنش با آب می تواند آسیب حرارتی ثانویه ایجاد کند.

ظروف مناسب نگهداری اسید سولفوریک

هنگام در نظر گرفتن محلول های ذخیره سازی مواد شیمیایی مانند اسید سولفوریک، سه گزینه موجود عبارتند از:

• فولاد
• پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس (FRP)
• پلی اتیلن

مخازن فولادی برای ذخیره 98 درصد اسید سولفوریک مناسب هستند. در هر غلظت دیگری، باید با نوعی پوشش داخلی/لاینر محافظت شود. یک سیستم روکش پلی اتیلن قالب گیری چرخشی برای محافظت از مخزن فولادی شما در برابر خشن ترین مواد شیمیایی طراحی شده است تا مقاومت شیمیایی گسترده ای در کنار دوام و استحکام مخزن فولادی به شما بدهد.

مخازن FRP با پوشش های داخلی متعدد و یک لایه ساختاری متشکل از فیبر شیشه ای خرد شده و رزین در دسترس هستند.

مخازن ذخیره پلی اتیلن یا پلاستیکی یا پلی اتیلن خطی یا پلی اتیلن شبکه ای با چگالی بالا هستند. پلی اتیلن شبکه ای با چگالی بالا یا XLPE یک رزین ترموست است. این به طور خاص برای کاربردهای حیاتی مانند ذخیره سازی مواد شیمیایی مهندسی شده است.

تهیه اسید سولفوریک

در صنعت، اسید سولفوریک از روش تماس با اکسیداسیون دی اکسید گوگرد که عمدتاً از احتراق گوگرد یا سولفیدهای فلزی (به عنوان مثال پیریت) به دست می آید، به دست می آید. فرآیند تولید اسید سولفوریک با استفاده از گوگرد را می توان به سه مرحله تقسیم کرد. اولین مورد شامل تولید دی اکسید گوگرد است. سپس دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد اکسید می شود. آخرین مرحله شامل تبدیل اکسید گوگرد (VI) به اسید سولفوریک است.

احتراق گوگرد بیش از حد هوا انجام می شود تا به طور کامل در فشار حدود 0.5 مگاپاسکال واکنش نشان دهد. کل فرآیند در دمای حدود 150 درجه سانتیگراد در مخازنی که با لایه ای ضخیم از آجر مقاوم در برابر آتش و اسید پوشانده شده اند انجام می شود. گوگرد مذاب برای حذف ناخالصی ها (عمدتاً آهن و ترکیبات آلی) فیلتر می شود. اغلب آهک نیز وارد فرآیند می شود تا اسیدیته گوگرد مذاب را کاهش دهد و در نتیجه خواص خورندگی آن را محدود کند. گوگرد مذاب به مشعل پمپ می شود و سپس سوزانده می شود. سپس مخلوط دی اکسید گوگرد و هوای خارج شده از مشعل از فیلتر عبور داده می شود و تمام ناخالصی ها حذف می شوند.

در مرحله بعد دی اکسید گوگرد در حضور کاتالیزور با واکنش با اکسیژن به تری اکسید گوگرد تبدیل می شود. کاتالیزور متداول مورد استفاده پنتوکسید وانادیم است و سولفات پتاسیم پراکنده به عنوان حامل آن استفاده می شود. عملکرد پشتیبانی این کاتالیزور معمولاً از سیلیس یا آلومینوسیلیکات ها ساخته می شود که با تخلخل بسیار بالا مشخص می شوند، بنابراین سطح وسیعی را برای ادامه واکنش فراهم می کنند. سرعت فرآیند نیز به دما بستگی دارد. در عمل، در حدود 500 درجه سانتیگراد نگهداری می شود تا از سرعت واکنش مناسب با بالاترین تبدیل ممکن اطمینان حاصل شود.

آخرین مرحله در تولید اسید سولفوریک شامل جذب SO3 درH2SO4 غلیظ یا اولئوم است تا از تشکیل یک غبار به اصطلاح اسید سولفوریک به سختی متراکم شود. اسید سولفوریک با غلظت 98 درصد با سرعتی در گردش است که SO3 تازه جذب شده باعث افزایش بسیار کمی در غلظت آن می شود. کل فرآیند در دمای حدود 70 درجه سانتیگراد انجام می شود، بنابراین راندمان جذب SO3 به حداکثر می رسد. علاوه بر این، آب به مخزن اسید اضافه می شود تا اسید تا غلظت مناسب رقیق شود. جریان اسید سولفوریک قبل از قرار گرفتن در مخازن ذخیره به طور مداوم توسط مبدل های حرارتی صفحه ای تخلیه و خنک می شود. کل تبدیل گوگرد به اسید سولفوریک حدود 99 درصد است.

نتیجه گیری

اسید سولفوریک یک ماده شیمیایی بسیار مفید با کاربردهای گسترده است، اما خطر ذاتی این ماده شیمیایی را باید جدی گرفت. با درک چگونگی خنثی کردن اسید سولفوریک، تأسیسات می توانند به ایمنی کارگران خود کمک کنند.