CAS: 7664-93-9; Acido solforico per uso industriale; H2SO4; 93%, 98%, 105%, utilizzo: per intermedi chimici in fibra\/carta e tintura; Gb\/t 534-2014

L'acido solforico è un composto inorganico con la formula chimica H₂so₄ ed è considerato l'acido più importante contenente ossigeno di zolfo. L'acido solforico puro è un liquido oleoso incolore che si cristallizza a 10,36 gradi. Viene in genere utilizzato in soluzioni acquose di varie concentrazioni, che vengono preparate attraverso il metodo della torre o il processo di contatto. L'acido solforico concentrato con una frazione di massa del 98,3% ha un punto di ebollizione di 338 gradi e una densità relativa di 1,84.

L'acido solforico industriale è anche comunemente usato in forma di soluzione. Quando la concentrazione supera il 100%, viene definita acido solforico fumante (oleo) e la sua concentrazione viene misurata in base al contenuto di SO₃ libero nella soluzione. Oleum viene in genere prodotto tramite il processo di contatto in contesti industriali.

Come forte acido inorganico dibasico e potente agente ossidante, l'acido solforico è spesso chiamato "madre dell'industria chimica". È ampiamente utilizzato in industrie chimiche fini come produzione di fibre chimiche, produzione di fertilizzanti, prodotti farmaceutici ed elettronica. L'oleo è particolarmente importante nella produzione di ciclamato di sodio, intermedi farmaceutici e intermedi coloranti come H-acido e K-acido.

• Acido solforico al 93% per uso industriale:

Questo acido solforico ha una purezza del 93% ed è comunemente usato nella produzione industriale ed è adatto per reazioni chimiche generali e processi industriali.

• Acido solforico al 98% per uso industriale:

Il 98% dell'acido solforico è acido solforico concentrato con una purezza molto elevata ed è ampiamente utilizzato nell'industria chimica e nei laboratori, come produrre fertilizzanti, sostanze chimiche, prodotti petroliferi, ecc.

• 105% di acido solforico per uso industriale:

L'oleo viene prodotto quando l'eccesso di triossido di zolfo (SO₃) viene sciolto in acido solforico. La concentrazione di oleo varia a seconda della quantità di triossido di zolfo disciolto e può superare il 100%. Ad esempio, l'acido solforico industriale al 105% indica oleo composto al 100% di H₂So₄ con un triossido di zolfo aggiuntivo al 5% (SO₃). L'oleo viene utilizzato principalmente come agente solfonante e solforzante, un agente disidratante per i nitrati, nella determinazione analitica del niobio e nella produzione di coloranti, esplosivi e nei processi di raffinazione del petrolio.

Diversi gradi di purezza di acido solforico industriale sono adatti a vari processi di produzione industriale e reazioni chimiche. I gradi di purezza comuni comprendono il 93% e il 98%, mentre l'acido solforico industriale del 105% viene utilizzato per applicazioni industriali specifiche.

L'acido solforico è un forte acido inorganico che reagisce con la maggior parte dei metalli. Alte concentrazioni di acido solforico hanno forti proprietà che assorbono l'acqua e possono essere usate come agente disidratante per carbonizzare materiali contenenti i carboidrati come legno, carta, tessuto di cotone e lino, pelli biologiche e carne. Se mescolato con acqua, rilascia una quantità significativa di calore. È altamente corrosivo e ossidante, quindi dovrebbe essere usato con cautela. L'acido solforico è un'importante materia prima industriale utilizzata per produrre fertilizzanti, farmaci, esplosivi, pigmenti, detergenti, batterie e altro ancora. È anche ampiamente utilizzato in settori come la purificazione del petrolio, la fusione dei metalli e la produzione di coloranti.

1. Usi industriali

• Metallurgia e industria petrolifera

Utilizzato nella metallurgia e nella lavorazione dei metalli nell'industria metallurgica, è necessario acido solforico nel processo di produzione dei metalli non ferrosi, in particolare nel processo di produzione di metalli non ferrosi. Ad esempio, quando è l'elettrolita, quando l'elettrolita è necessario acido di rame, zinco, cadmio e nichel elettroliticamente, l'acido solforico. La raffinazione di alcuni metalli preziosi richiede anche l'acido solforico per dissolvere altri metalli che vengono miscelati. Prima di laminazione a freddo, disegno a freddo e timbratura nell'industria dell'acciaio, l'acido solforico deve essere utilizzato per rimuovere l'ossido di ferro dalla superficie dell'acciaio. Quando rotolano piastre sottili, tubi in acciaio senza cuciture a freddo e altri prodotti in acciaio con requisiti di qualità più elevati, devono essere lavati con acido solforico ogni volta che vengono arrotolati. Inoltre, tubi in acciaio senza cuciture, fogli di ferro sottili, fili di ferro, ecc., Devono essere distinti con acido solforico prima di zincarsi. In alcuni processi di lavorazione dei metalli, come nichel, placcatura cromata e altre parti metalliche, sono necessari anche acido solforico per pulire la ruggine sulla superficie. Nel settore delle imprese metallurgiche ferrose, l'acciaio che deve essere in salamoia in generale rappresenta circa il 5% al ​​6% della produzione totale di acciaio e il decapaggio di ogni tonnellata di acciaio consuma circa il 98% dell'acido solforico, da 30 a 50 kg. Nel processo di produzione dei prodotti petroliferi come la benzina e il petrolio lubrificante nell'industria del petrolio, è necessaria una raffinazione concentrata di acido solforico per rimuovere i composti di zolfo e gli idrocarburi insaturi. Sono necessari circa 24 kg di acido solforico per perfezionare ogni tonnellata di petrolio greggio e sono necessari circa 31 kg di acido solforico per perfezionare ogni tonnellata di diesel. La preparazione dell'argilla bianca attivata utilizzata nell'industria petrolifera consuma anche molto acido solforico.

Nell'acido nitrico concentrato, l'acido solforico concentrato viene usato come agente disidratante; Nell'industria clora-alcali, l'acido solforico concentrato viene utilizzato per asciugare il cloro, il cloruro di idrogeno, ecc.; Nell'industria del sale inorganico, come criolite, borace, fosfato di trisodio, fosfato di idrogeno disodio, solfato di piombo, zinco solfato, solfato di rame, solfato ferroso e altri solfati, nella preparazione vengono utilizzati acido solforico. Molti acidi inorganici, come acido fosforico, acido borico, acido cromico (a volte anche indicato come CRO3), acido idrofluorico e acido clorosolfonico, la preparazione di acidi organici come l'acido ossalico e l'acido acetico richiedono spesso anche un acido solforico come materiale pratico. Inoltre, l'industria chimica di coking (che utilizza acido solforico per reagire con ammoniaca in gas di coke per produrre solfato di ammonio come sottoprodotto), industria elettroplante, industria della pelle, industria del pigmento, industria della gomma, acido solforico per un consumo industriale, preparazione di una preparazione di poppati (preparazione di solvi di pittura) (preparazione di acidi di pentola.

Può essere usato come ammorbidente per acqua dura, un agente di rigenerazione dello scambio ionico, un regolatore di pH, un ossidante e un detergente. Viene anche utilizzato per produrre fertilizzanti, pesticidi, coloranti, pigmenti, materie plastiche, fibre chimiche, esplosivi e vari solfati. È ampiamente applicato nella raffinazione del petrolio, nella fusione dei metalli non ferrosi, nel palapino in acciaio, nella lavorazione della pelle e nelle industrie di coke, tessili e di difesa nazionale. Come forte pulizia acida e agente corrosivo, viene utilizzato principalmente per la pulizia del wafer di silicio nel processo di fabbricazione del circuito integrato.

2. Cibo, abbigliamento, abitazioni e trasporti

• Fibra chimica

L'acido solforico per uso industriale per fibre chimiche, utilizzata nella produzione di fibre chimiche, che è familiare alle persone come filamenti viscosi, richiede l'uso di una miscela di acido solforico, zinco solfato e solfato di sodio come bagno di coagulazione per la rotazione della viscosa. Per ogni tonnellata di fibra di viscosa prodotta, sono necessarie da 1,2 a 1,5 tonnellate di acido solforico, per ogni tonnellata di fibra di pentola di nylon vinilico prodotta, sono necessari 230 kg di acido solforico al 98% e per ogni tonnellata di monomero capron prodotto, 1,6 tonnellate di acido fumante del 20%. Inoltre, viene utilizzata anche una notevole quantità di acido solforico nella produzione di fibre chimiche come nylon, fibra di acetato e fibra di poliacrilonitrile.

Utilizzato nella produzione di composti polimerici diversi dalle fibre chimiche, come la plastica, ha una posizione sempre più importante nell'economia nazionale. Per ogni tonnellata di resina epossidica prodotta, sono necessarie 2,68 tonnellate di acido solforico e per ogni tonnellata di politetrafluoroetilene, noto come "re della plastica", sono necessarie 1,32 tonnellate di acido solforico; L'acido solforico viene anche utilizzato nella produzione di gomma siliconica, olio di silicone, gomma stirene-butadiene e gomma nitrile.

• Coloranti

Nell'industria dei coloranti, quasi nessun colorante (o il suo intermedio) non richiede acido solforico. La preparazione di intermedi di coloranti azoi richiede una reazione di solfonazione e la preparazione di intermedi di colorante di anilina richiede una reazione di nitrazione, entrambi i quali richiedono l'uso di una grande quantità di acido solforico concentrato o acido solforico. Pertanto, alcune fabbriche di coloranti hanno seminari sull'acido solforico per soddisfare queste esigenze.

• Necessità quotidiane

La produzione di detergenti sintetici per le necessità quotidiane richiede acido solforico e acido solforico concentrato. I plastificanti per la plastica (come anidride ftalica e esteri ftalati) e nitrocellulosa, la materia prima per i prodotti celluloidi, richiedono tutti l'acido solforico per la preparazione. L'acido solforico è anche necessario per produrre cellophane e pergamena. Inoltre, l'industria della stampa e della tintura tessile, l'industria dello smalto, l'industria hardware di piccole dimensioni, l'industria del sapone, l'industria della fragranza artificiale e altri settori di produzione richiedono anche l'uso di acido solforico.

• Industria farmaceutica

È necessario l'acido solforico per la reazione di solfonazione nella preparazione di farmaci sulfonamidici nell'industria farmaceutica e nella reazione di nitrazione nella preparazione del potente fungicida furazolidinone. Inoltre, l'acido solforico viene utilizzato nella produzione di molti antibiotici, farmaci comuni come aspirina, caffeina, vitamina B2, vitamina B12 e vitamina C, nonché alcuni ormoni, isoniazide, mercurocroma, saccarina e altri.

3. Rafforza la difesa nazionale

Lo sviluppo dell'industria dell'acido solforico in alcuni paesi era un tempo strettamente legato alla produzione di esplosivi militari. Che si tratti di esplosivi militari (propellenti, polvere di esplosione) o esplosivi industriali, la maggior parte di essi si basa su composti nitro o esteri di nitrati. Quelli principali sono la nitrocellulosa, il trinitrotoluene (TNT), la nitroglicerina, l'acido picrico, ecc. Sebbene la preparazione di questi composti dipenda dall'acido nitrico, l'acido solforico concentrato o l'acido fumante solforico.

4. Industria dell'energia atomica e tecnologia a razzi

La produzione di combustibile nucleare per reattori atomici, la preparazione di titanio, alluminio e altri materiali in lega per i reattori e leghe di titanio utilizzate nella produzione di razzi, aerei a getto supersonici e satelliti artificiali sono tutti direttamente o indirettamente correlati all'acido solforico. Il processo di preparazione del borane dal borace richiede una grande quantità di acido solforico. I derivati ​​di borane sono il più importante combustibile ad alta energia. Il borane è anche usato come materia prima per preparare la boroidruro di uranio per separare l'uranio 235. Si può vedere che l'acido solforico ha una stretta relazione con l'industria della difesa nazionale e la scienza e la tecnologia all'avanguardia.

5. Usi agricoli

• Miglioramento del suolo

L'acido solforico viene sempre più usato in agricoltura per migliorare i terreni calcarei ad alto pH. Negli ultimi 20 anni, la produzione di fertilizzanti di acido urea-solfurico è aumentata in modo significativo e questi fertilizzanti sono ora ampiamente utilizzati nei suoli negli stati occidentali degli Stati Uniti. Iniettare acido solforico nei laghi da latte per cambiare il pH dell'acqua del lago può risolvere diversi problemi di qualità dell'aria e dell'acqua causati dal processo di confinazione del bestiame. L'effetto principale dell'acido solforico applicato ai terreni agricoli e all'acqua è dissolvere carbonati e bicarbonati di calcio e magnesio. Questi sali di calcio e magnesio sostituiscono quindi i sali di sodio scambiabili, che vengono quindi rimossi per lisciviazione con acqua. Quando i carbonati e i bicarbonati vengono scomposti, l'acido solforico reagisce con materiali più inerti per rilasciare nutrienti vegetali come fosforo e ferro. Il semplice abbassamento del pH del suolo può causare cambiamenti nella solubilità di molti elementi, aumentando la loro efficacia alle piante. L'applicazione di acido solforico a terreni calcarei ad alto pH può rendere le piante più forti e aumentare i raccolti.

• Produzione di fertilizzanti

La produzione di solfato di ammonio (comunemente noto come solfato di ammonio o polvere di fertilizzante) e superfosfato (comunemente noto come superfosfato calce o calcio) consumano entrambi molto acido solforico.

Molti pesticidi usano l'acido solforico come materie prime, come solfato di rame e solfato di zinco, che possono essere usati come fungicidi vegetali, tallio solfato, che possono essere usati come rodenticidi, e solfato ferroso e solfato di rame, che possono essere usati come erbicidi. Gli insetticidi più comuni, come 1059 emulsione (45%) e 1605 emulsione (45%), richiedono acido solforico.

6. Uso familiare giornaliero

La maggior parte dei detergenti di scarico chimico acido in tutto il mondo contengono acido solforico concentrato. Questo tipo di detergente per scarico, come i detergenti di scarico alcalino, può dissolvere i residui di olio e alimenti che ostruiscono lo scarico. Tuttavia, poiché l'acido solforico concentrato reagisce con acqua con alta esotermicità, si raccomanda di mantenere il drenaggio il più asciutto possibile prima dell'uso e versare lentamente la sostanza chimica e indossare guanti.

Il metodo di preparazione dell'acido solforico industriale include principalmente quattro passaggi:

Generare gas di biossido di zolfo attraverso arrosto ad alta temperatura di minerale di solfuro o zolfo; combinare anidride solforosa e ossigeno attraverso una reazione reversibile sotto catalisi ad alta temperatura per generare triossido di zolfo; assorbimento del triossido di zolfo con acido solforico concentrato per generare acido solforico fumante; e infine diluire l'acido solforico ad alta concentrazione con acqua per ottenere l'acido solforico finito.

Il principio di reazione della produzione di acido solforico con il metodo di contatto:

Fruttuare materie prime come zolfo o solfuro di metallo per produrre biossido di zolfo. L'anidride solforosa viene ossidata per il triossido di zolfo sotto l'azione di un catalizzatore a una temperatura adeguata e quindi il triossido di zolfo viene combinato con acqua per generare acido solforico.

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