Axit sunfuric là nền tản của cuộc cách mạng công nghiệp
Mọi người đã biết về các khoáng chất sulphate của sắt và đồng từ thời cổ đại, khi chúng được gọi là vitriol. Tổ tiên của chúng tôi sử dụng vitriol cho mục đích luyện kim và y tế, nhưng đã học được nhiều sau đó rằng vitriol cũng có thể được sử dụng để tạo ra axit mạnh. Đó là axit sunfuric. Cho tới ngày nay, có vẻ như ít người biết được rằng axit sunfuric không chỉ đơn giản là một loại hóa chất. Nó được xem như là xương sống của ngành công nghiệp hóa chất hiện đại và được sử dụng phổ biến nhất trong tất cả các axit. Vì sao lại như vậy? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong bài viết ngày hôm nay.
Tầm quan trọng của axit sunfuric
Axit sunfuric dùng để nhuộm màu
Các nhà giả kim thuật trong thời Trung cổ đã phát triển một phương pháp kết hợp vitriol xanh (sắt sunfat, FeSO4, 7H2O) với nitre và nước qua nhiệt trong một nồi thủy tinh hoặc đá. Kết quả được gọi là dầu của vitriol do tính ổn định nhờn của nó.
Nhu cầu sử dụng axit sunfuric vẫn ở mức thấp cho đến giữa những năm 1700. Cho đến lúc đó, nó được giới hạn trong việc sản xuất muối hoặc natri sulphate decahydrate của Glauber, được bán ở các hiệu thuốc làm sạch và đặt tên theo nhà hóa học người Đức Johann Glauber (1604 đến 1670) và vẫn được bán trong các cửa hàng y tế ngày nay. Sản xuất tăng từ khoảng năm 1760 khi nó được sử dụng làm chất nhuộm vải thay cho kỹ thuật tẩy trắng truyền thống sử dụng sữa chua.
Axit được sử dụng để tạo ra một dạng hòa tan của thuốc nhuộm thực vật xanh, chàm, thành một dạng có thể hòa tan trong nước. Đây được coi là một tác nhân tẩy trắng. Axit sunfuric trở nên rất nhanh chóng được thay thế bằng clo hiệu quả hơn, nhưng nó không làm giảm tầm quan trọng của loại axit này.
Xem thêm: Hóa chất công nghiệp là gì? Mua hóa chất ở đâu giá tốt nhất
Vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng công nghiệp
Sự thành công của việc tẩy trắng chlorine dẫn đến nhu cầu axit sunfuric cao hơn. Clo chủ yếu được làm từ axit clohydric (HCl) bằng cách kết hợp axit sulfuric và muối ăn. Sự gia tăng nhu cầu dẫn đến cái gọi là quá trình buồng chì, trong đó chiếm ưu thế trong ngành công nghiệp axit sunfuric đến đầu thế kỷ XX.
Lần đầu tiên nó được giới thiệu bởi nhà phát minh người Anh John Roebuck (1718-1794), một trong những nhân vật hàng đầu của cuộc cách mạng công nghiệp và đã làm việc với James Watt (1736-1819) để phát triển động cơ hơi nước. Phiên bản gốc của quá trình buồng chì bao gồm lưu huỳnh núi lửa hoặc pyrit (FeS2) được kết hợp với sự hiện diện của nitre (KNO3) trong các buồng chì lớn, không bị axit sunfuric ăn mòn, không giống như các kim loại khác.
Nước hoặc hơi nước sau đó được thêm vào dần dần để tạo ra axit sunfuric với nồng độ khoảng 60%. Điều này có thể được tiếp tục tập trung bằng cách sưởi ấm trong ấm platinum.
Về mặt hóa học, quá trình này được tóm tắt như sau:
- Lưu huỳnh điôxit được tạo ra bằng cách đốt lưu huỳnh: S + O2 → SO2 .
- Điều này sau đó được sử dụng để tạo ra axit sulfuric: SO2 + O2 + H2O → H 2SO4 .
Xem thêm: Địa chỉ bán hóa chất công nghiệp giá rẻ uy tín nhất
Nhu cầu cao dẫn đến cạnh tranh
Ngành công nghiệp axit sunfuric ban đầu chủ yếu dựa trên công thức nấu ăn được phát triển bởi chính thợ thủ công, nhưng vào cuối thế kỷ 19, nghiên cứu hóa học đóng một vai trò quan trọng. Đến lúc đó, quy trình buồng chì thống trị một lần đã cạnh tranh với một phương pháp mới được gọi là quá trình tiếp xúc. Vào cuối chiến tranh thế giới thứ nhất, quá trình tiếp xúc đã chiếm lĩnh thị trường thế giới và hầu hết axit sulfuric ngày nay được sản xuất theo cách này.
Phương pháp mới này tạo ra một dạng axit sunfuric tinh khiết hơn lên tới 98%, được yêu cầu bởi các thị trường mới cho alizarin, chàm và các chất màu tổng hợp khác được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt.
Không phải là sản phẩm gia dụng
Axit sunfuric có lẽ không phải là một sản phẩm gia dụng phổ biến. Nó có lẽ là tốt nhất được gọi là axit pin, mà cùng với nước cất được sử dụng trong pin xe hơi. Nhưng điều này không thay đổi thực tế rằng xã hội của chúng ta phụ thuộc vào nó.
Xem thêm: Hóa chất Axit sulfuric là gì? 10 ứng dụng công nghiệp của nó
Axit sunfuric là một hóa chất vô cùng quan trọng, nhưng không phải là một ý tưởng hay để đến quá gần. Chúng ta có thể vui mừng rằng chúng ta không sống trên sao Kim, nơi không chỉ là nhiệt độ bề mặt một độ cao 470 độ C. Nhưng bầu khí quyển được hình thành từ carbon dioxide và axit sunfuric. Trong khi những đám mây trên trái đất mưa nước, Venus mưa axit sunfuric tập trung.
