acido sulfurico

El ácido sulfúrico (H2SO4) es un líquido incoloro de aspecto aceitoso. Se trata de un ácido muy fuerte, es decir, en disolución acuosa se disocia fácilmente en iones hidrógeno (H+) e iones sulfato (SO4-2).
Actúa tan vigorosamente en este aspecto que extrae el agua, y por lo tanto carboniza, la madera, el algodón, el azúcar y el papel. Debido a estas propiedades desecantes, se usa para fabricaréter, nitroglicerina y tintes. Cuando se calienta, el ácido sulfúrico se comporta como un agente oxidante capaz de disolver metales tan poco reactivos como el cobre, el mercurio y el plomo, produciendo el sulfato del metal, dióxido de azufre y agua.

1. Métodos de obtención del ácido sulfúrico.

En la actualidad se utilizan dos procesos para obtener ácido sulfúrico:
Método de las cámaras deplomo.
Método de contacto.

Ambos comienzan del mismo modo obteniendo dióxido de azufre que es imprescindible para las siguientes etapas del proceso, por lo tanto la primera etapa de ambos procesos es la siguiente:

1) Tostación: se queman piritas de hierro (FeS2), o azufre, en aire.   
S  + O2 ( SO
2) Cámaras de polvo: se filtran los gases reteniendo el polvillo.
A continuacióndesarrollaremos cada uno de los métodos ya citados.
MÉTODO DE LAS CÁMARAS DE PLOMO.

La reacción se lleva a cabo en
grandes torres de ladrillos recubiertas de plomo denominadas torres de Glover. En estas torres, reaccionan dióxido de azufre gaseoso, aire, vapor de agua y óxidos de nitrógeno, produciendo ácido sulfúrico en forma de gotas finas que caen al suelo de la cámara. Las reacciones son lassiguientes:

SO2 + NO2 (NO + SO3

SO3 + H2O ( H2SO4             (ácido de Glover - 75 a 80 %)

De las Torres de Glover siguen los gases impuros más ácido sulfuroso, que es tratado con una lluvia de ácido nitroso en las cámaras de plomo.

NO + NO2 + H2O (2 HNO2

HNO2 + H2SO3 (H2SO4     (ácido de cámara - 60 a 65 %)

Casi todos los óxidos de nitrógeno se recuperan del gas que sale y sevuelven a introducir en la cámara para ser utilizados de nuevo, esto sucede en las torres de Gay Lussac.

2 NO + O2 (2 NO2

Actualmente, casi un 20% del ácido sulfúrico se produce por el método de las cámaras de plomo, pero este porcentaje está disminuyendo.

● MÉTODO DE CONTACTO.

Se basa en la oxidación del dióxido de azufre a trióxido de azufre (SO3), bajo la influencia de un catalizador. Elplatino finamente dividido, que es el catalizador más eficaz, tiene dos desventajas: es muy caro y además, ciertas impurezas existentes en el dióxido de azufre ordinario lo envenenan y reducen su actividad. Muchos productores de ácido sulfúrico utilizan dos catalizadores: primero, uno más resistente aunque menos efectivo, como el óxido de hierro o el óxido de vanadio (V2O5), que inician lareacción, y a continuación, una cantidad menor de platino para terminar el proceso. A 400 °C, la conversión de dióxido a trióxido de azufre es casi completa.

2 SO2 + O2 ( 2.SO3   ΔH=-197 KJ

El trióxido se disuelve en ácido sulfúrico concentrado, y al mismo tiempo un flujo de agua mantiene la concentración al nivel seleccionado, normalmente un 95%.

SO3 + H2O ( H2SO4

Reduciendo el flujo de agua,puede obtenerse un producto con más SO3 del que contiene la fórmula H2SO4. Este producto, llamado ácido sulfúrico fumante, es necesario para algunas reacciones de química orgánica.

2. Aplicaciones.

La mayoría de los usos del ácido sulfúrico no lo implican de forma directa como una materia prima sino como de uso indirecto en forma de catalizador. Por este motivo, muy poco ácido sulfúricoaparece en los productos de las industrias donde interviene pero aparece como ácido consumido o como varios tipos de sulfatos de desecho.
En la industria inorgánica se usa en la producción de pigmentos de TiO2 y ácidos minerales. En el procesamiento de metales, se usa en el decapado, en el tratamiento de minerales de cobre, uranio y vanadio y en la preparación de baños electrolíticos para...