Θειικό Οξύ 1Lt 95-97%

Θειικό Οξύ 1Lt 95-97%

Θειικό Οξύ 1lt 95-97%

Το Θειικό Οξύ  είναι χημική ένωση με μοριακό τύπο H₂SO₄. Είναι πλήρως διαλυτό στο νερό σε όλες τις συγκεντρώσεις. Είναι ανόργανο, ισχυρό οξύ, καυστικό (προκαλεί εγκαύματα αν πέσει στο δέρμα) και όταν είναι θερμό και πυκνό προκαλεί την οξείδωση ενώσεων. Αντιδρά με όλες τις βάσεις και τα δραστικά μέταλλα. Ιονίζεται σε δύο στάδια, με το πρώτο να θεωρείται πλήρης ιονισμός. Έχει πολλές εφαρμογές και είναι ένα από τα κορυφαία προϊόντα της χημικής βιομηχανίας. Κύριες χρήσεις του είναι τα υγρά μπαταρίας διαφόρων οχημάτων, η κατεργασία ορυκτών, η παρασκευή λιπασμάτων, η διύλιση του πετρελαίου, η κατεργασία αποβλήτων και η χημική σύνθεση.

Φυσικοχημικές Ιδιότητες για Θειικό Οξύ

Εμφάνιση: Διαυγές, άχρωμο, ειδικώς βαρύ, ελαιώδες και άοσμο (καθαρό) υγρό

Μοριακός τύπος: H2SO4

Σχετική μοριακή μάζα: 98,08 g/mol

Σημείο τήξεως, (περιεκτικότητα): 10,4-10,5ºC (100%), 3ºC (98%), -32ºC (93%)

Σημείο ζέσεως: 337ºC (αζεοτροπικό μίγμα 98,5% κ.β.)

Πυκνότητα (στους 25ºC) : 1,840 g/cm³

Ιξώδες (cP): 26,7 cP (20ºC). Συγκριτικά: Η2Ο 1, γάλα: 3, αιθυλενογλυκόλη: 15, ελαιόλαδο: 84, αμυλοσιρόπια: 50-100, γλυκερίνη: 1490

Δείκτης διάθλασης, n_D: 1,41827

Οξύτητα, pK_a: -14, -3

Διαλυτότητα: Αναμιγνύεται με το Η2Ο σε οποιαδήποτε αναλογία με έκλυση θερμότητας.

Διαλυτότητα σε οργανικούς διαλύτες: Αναμίξιμο σχεδόν με κάθε οξυγονούχο οργανική ένωση (ανάμιξη που συνοδεύεται κατά κανόνα από κάποια χημική αντίδραση).

Τοξικότητα: Ισχυρότατη καυστική ένωση και αφυδατική ένωση (καθαρό ή σε πολύ πυκνά διαλύματα). Προκαλεί απανθράκωση σε οργανικά υλικά πλούσια σε πολυσακχαρίτες (χαρτί, ξύλο) με απόσπαση μορίων ύδατος. Σε επαφή με το δέρμα προκαλεί σοβαρά εγκαύματα.

Χημικός Τύπος

Ασφάλεια και Αποθήκευση

Διαβρωτικό

Αναλυτική Περιγραφή

Το θειικό οξύ είναι ισχυρότατα διαβρωτικό και καυστικό οξύ, όπως και οξειδωτικό σε μεγάλες συγκεντρώσεις και υψηλές θερμοκρασίες. Επιπλέον, το πυκνό θειικό οξύ διαθέτει εντονότατη αφυδατική δράση και όταν έρθει σε επαφή με οργανική ύλη (π.χ. ξύλο, χαρτί) την απανθρακώνει αφαιρώντας μόρια ύδατος. Αναμιγνύεται με το νερό σε οποιαδήποτε αναλογία με έκλυση μεγάλων ποσών θερμότητας. ‘Αλλη ιστορική και ευρύτερα γνωστή και “δυσώνυμη” (για τον περισσότερο κόσμο) ονομασία του είναι βιτριόλι (oil of vitriol), από την οποία προέρχεται και το επίθετο (εκ μεταφοράς) “βιτριολικός”: κακός, κακότροπος, αιχμηρός, καυστικός.

Η ονομασία βιτριόλι είναι αποτέλεσμα μιας μεθόδου παρασκευής θειικού οξέος που χρησιμοποιούσαν οι αλχημιστές κατά την οποία πραγματοποιούσαν ξηρή απόσταξη στο ονομαζόμενο πράσινο βιτριόλι (δισθενής θειικός σίδηρος, FeSO4·7Η2Ο). Κατά την έντονη θέρμανσή το άλας διασπάται παρέχοντας ατμούς θεικού οξέος. Οι ατμοί όταν ψυχθούν, συμπυκνώνονται και παρέχουν το υγρό οξύ, το οποίο έχει μια ελαιώδη υφή. ‘Ετσι ονομάστηκε έλαιο του βιτριολίου ή απλά βιτριόλι.

Να σημειωθεί ότι από την αρχαιότητα βιτριόλια ονόμαζαν τα κρυσταλλικά, συχνά διαφανή, έγχρωμα και εντυπωσιακά από άποψη μεγέθους και ομορφιά κρυστάλλων, θειικά άλατα ορισμένων μετάλλων. Η ονομασία αυτή έχει Λατινική προέλευση: vitriolium, από τα vitrum: ύαλος, vitriolus: υαλώδης.

Βιτριόλι

Ο χειρισμός του θειικού οξέος και ειδικότερα των πυκνών διαλυμάτων του απαιτεί γνώση των ιδιοτήτων του μεγάλες προφυλάξεις, διότι μπορεί να προκαλέσει σοβαρότατα εγκαύματα στο δέρμα και να κάψει τα ρούχα. Το θειικό οξύ είναι η πρώτη χημική ένωση από άποψη ποσότητας ετήσιας παραγωγής από τη χημική βιομηχανία και σχεδόν όλες οι χώρες του κόσμου διαθέτουν μονάδες παραγωγής θειικού οξέος. Σήμερα, η παγκόσμια παραγωγή του θειικού οξέος έχει ξεπεράσει τα 250 εκατομμύρια μετρικών τόνων και συνεχίζει να αυξάνεται με ρυθμό 3% κατά τα τελευταία χρόνια. Η ετήσια ποσότητα θειικού οξέος που καταναλώνει μια χώρα αποτελεί αψευδές μέτρο της δυναμικότητας της χημικής βιομηχανίας της.

Στο εμπόριο το θειικό οξύ διατίθεται κυρίως με περιεκτικότητα 96-98%. Αν και είναι εύκολη η παρασκευή του σε καθαρή μορφή (100%), η διάθεσή του στη μορφή αυτή αποφεύγεται, επειδή το καθαρό H2SO4 στερεοποιείται σε σχετικά συνήθεις θερμοκρασίες (σ.τ. = 10,5ºC), γεγονός που καθιστά δύσκολη τη μετάγγισή του από δεξαμενές ή άλλους περιέκτες.

Γενικές ιδιότητες για Θειικό Οξύ

Το θειικό οξύ καθαρό ή σε αραιά ή πυκνά υδατικά διαλύματα ή όταν περιέχει επιπλέον ποσότητες SO3 (oleum, πυροθειικό οξύ), είναι απεριορίστως σταθερό σε συνήθεις θερμοκρασίες και όταν φυλάσσεται σε υάλινα δοχεία. Ανάλογα με την περιεκτικότητα των υδατικών διαλυμάτων του και τη θερμοκρασία, μπορεί να δράσει ως ισχυρό οξύ, ως οξειδωτικό και ως αφυδατικό μέσο ή ως μέσο που συνδυάζει με οποιοδήποτε τρόπο τις ιδιότητες αυτές.

Η απομάκρυνση του ύδατος με βρασμό από υδατικά διαλύματα H2SO4 καθίσταται συνεχώς και δυσκολότερη καθώς αυτά συμπυκνώνονται, λόγω της μεγάλης συγγένειας του θειικού οξέος με το ύδωρ και απαιτούνται συνεχώς μεγαλύτερα ποσά θερμότητας. Τη θερμότητα αυτή το πυκνό θειικό οξύ την αποδίδει κατά την αραίωσή του με ύδωρ.

Το καθαρό θειικό οξύ έχει μεγάλη πολικότητα παρουσιάζοντας διηλεκτρική σταθερά 100 (έναντι 80 του ύδατος). Σε αντίθεση με τα υδατικά διαλύματα του, το καθαρό οξύ είναι ένας μέτριος ηλεκτρολύτης, αφού υπόκειται σε αυτοπρωτόλυση σύμφωνα με την ισορροπία:

H₂SO₄    H₃SO₄⁺  +  HSO₄^–           K = 2,7 x 10^-4  (25°C)

Σε σχέση με την αυτοπρωτόλυση του ύδατος (2Η2Ο  Η3Ο⁺ + ΟΗ^–, Κw = 10^-14), η αυτοδιάσταση του H2SO4 είναι μεγαλύτερη κατά 10 περίπου τάξεις μεγέθους.

Το θειικό οξύ ως ισχυρό οξύ. Το θειικό οξύ είναι ένα από τα συνηθέστερα οξέα που χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο. Σε υδατικά διαλύματα, το θειικό οξύ δρα ως ένα ισχυρό διβασικό οξύ το οποίο διίσταται σε δύο στάδια (πλήρως κατά το πρώτο, μερικώς κατά το δεύτερο).

H₂SO₄ + H₂O    H₃O⁺ + HSO₄^–   (K₁ = 2,4 x 10⁶)            HSO₄^– + H₂O    H₃O⁺ + SO₄^2-   (K₂ = 0,01)

Βιτριόλι

‘Ετσι, το σχετικώς αραιό (ενδεικτικά: 5-20% κ.β.) και ψυχρό θειικό οξύ παρέχει το σύνολο των τυπικών αντιδράσεων που παρέχουν τα ισχυρά οξέα: Αντιδρά με ισχυρές και ασθενείς βάσεις, με άλατα ασθενών οξέων, με μέταλλα ηλεκτροθετικότερα από το Η2, παρέχοντας τα αντίστοιχα θειικά άλατα, π.χ.

2KOH + H₂SO₄    K₂SO₄ + 2H₂O               2ΝΗ₃ + Η₂SO₄  (ΝΗ₄)₂SO₄

Na₂CO₃ + H₂SO₄  Na₂SO₄ + H₂O + CO₂       Fe + H₂SO₄  FeSO₄ + H₂

Το πυκνό θειικό οξύ θεωρείται ως το “πρωταρχικό οξύ”, δεδομένου ότι από αυτό μπορούν να παραχθούν εύκολα τα άλλα οξέα. Λόγω του υψηλού σημείου ζέσεως μπορεί να αντιδράσει σε υψηλές θερμοκρασίες με άλατα περισσότερο πτητικών οξέων, τα οποία οξέα θα μπορούν να απομακρυνθούν ως αέρια ή με απόσταξη. Τυπικά παραδείγματα αποτελούν οι αντιδράσεις του με αλογονούχα και νιτρικά άλατα, που αποτελούν τρόπους παρασκευής πυκνού νιτρικού οξέος και αερίων υδραλογόνων ή διαλυμάτων τους (με εξαίρεση τα ιωδιούχα, λόγω οξείδωσής τους προς Ι2) , π.χ.

NaNO₃ + H₂SO₄  NaHSO₄ + HNO₃        CaF₂ + H₂SO₄   CaSO₄ + 2HF        NaCl + H₂SO₄  NaHSO₄ + HCl