H2SO4 là gì – tính chất, điều chế và ứng dụng

Axit sunfuric là gì? Tính chất của nó như thế nào? Axit sunfuric thường được áp dụng vào những ngành nghề, lĩnh vực nào?…Hôm nay chúng tôi sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc đó và những vấn đề xung quanh Axit sunfuric mà bạn cần biết để có được những kiến thức cơ bản khi tìm hiểu và sử dụng Axit sunfuric.

Axit sunfuric là gì?

H2SO4 là gì - tính chất, điều chế và ứng dụng
H2SO4 là gì – tính chất, điều chế và ứng dụng

Axit sunfuric H2SO4 là một hợp chất hóa học được kết hợp bởi các nguyên tố như lưu huỳnh, oxy và hydro. Đây là loại hóa chất được rất nhiều ngành sử dụng để làm chất xúc tác.

Cấu tạo phân tử H2SO4

công thức cấu tạo như phân tử H2SO4 như sau:

Tính chất vật lý của Axit sunfuric H2SO4

H2SO4 được biết tới là một hợp chất hóa học tồn tại ở trạng thái lỏng, khó bay hơi, nặng hơn2 lần nước và có khả năng bão hòa vô hạn trong nước. Khi phản ứng với nước, H2SO4 sẽ tạo ra một phản ứng tỏa nhiệt. Ngoài ra, Axit sunfuric H2SO4 có khả năng làm than hóa các chất hữu cơ

Tính chất hóa học Axit sunfuric H2SO4

Axit sunfuric H2SO4 tồn tại ở hai dạng loãng và đặc. Dù cùng là một chất như nhau nhưng khi tồn tại ở hai loại khác nhau thì chúng cũng có những điểm khác nhau.

Đối với H2SO4 loãng thì nó có đủ các tính chất của một Axit mạnh, nhờ đó Axit sunfuric H2SO4 loãng cũng được coi như một Axit. H2SO4 loãng có khả năng làm quỳ tím chuyển thành đỏ.

– Khi tác dụng với kim loại  trước H thì sẽ tạo ra muối sunfat FeSO4. Tác dụng với Bazơ thì tạo ra muối.

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước

FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O

– Axit sunfuric tác dụng với bazơ tạo thành muối mới và nước

H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

– H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2

Còn H2SO4 đặc cũng có tính Axit mạnh, oxi hóa mạnh cùng với đó là tính háo nước.  H2SO4 đặc dường như phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt và tạo ra muối. Khi H2SO4 đặc nguội sẽ thụ động với Al, Fe và Cr.

– Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

– Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim và nước, giải phóng khí SO2

C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

– Tác dụng với các chất khử khác:

2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

– H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau:

C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O

Điều chế Axit sunfuric H2SO4

Theo những nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học cho thấy, cho tới nay vẫn chưa tìm ra H2SO4  tinh khiết trên trái đất. Vì vậy để có thể có được H2SO4  thì ta phải tiến hành điều chế từ các chất hóa học khác nhau từ phòng thí nghiệm.

Công thứ điều chế Axit sunfuric H2SO4 như sau: 

FeS2 hoặc S →SO2 → SO3 → H2SO4

Đốt cháy quặng Firit sắt 

4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3

Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400 – 5000C, xúc tác V2O5)

2SO2 + O2 → 8SO3

Axit sunfuric đặc hấp thụ SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3:

nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3

Pha loãng oleum thành axit sunfuric bằng lượng nước thích hợp

H2SO4 .nSO3  + (n+1) H2O→ (n+1)H2SO4

Các dạng của Axit sunfuric H2SO4

Như đã nhắc tới ở trên Axit sunfuric H2SO4 được rất nhiều ngành công nghiệp hiện nay tìn dùng và sử dụng như một chất xúc tác. Chính vì vậy Axit sunfuric H2SO4 được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, để đáp ứng được những yêu cầu của tầng ngành khác nhau, các nhà khoa học cũng đã điều chế ra Axit sunfuric H2SO4 tồn tại ở nhiều dạng khác nhau để nó phát huy tác dụng tốt nhất. Ta có thể kể qua một số dạng của Axit sunfuric H2SO4 như:

  • Axit sunfuric H2SO4 dùng trong phòng thí nghiệm, đây là Axit sunfuric H2SO4 loãng và chỉ chiếm khoảng 10%
  • Dùng trong các khối ắc quy khoảng 33,5%
  • Trong công nghệ sản xuất phân bón, lượng Axit sunfuric H2SO4 được dùng chiếm khoảng 62,18%
  • 77,67 % là lượng Axit sunfuric H2SO4 được dùng trong tháp sản xuất hay Axit glover
  • 98% là Axit sunfuric H2SO4 đậm đặc
  • Tính dẫn điện và tính phân cực của Axit sunfuric H2SO4

Axit sunfuric H2SO4 có số điện môi xấp xỉ 100. Đây là một chất lỏng  có độ phân cực cao. Các phân tử của Axit sunfuric H2SO4 có thể Proton hóa lẫn nhau, vì vậy nó có tính dẫn điện cực cao, quá trình này cũng được gọi là quá trình tự di chuyển Proton.

Phương trình phản ứng phân cực H2SO4

  • 2H2SO4 → H3SO4+ +  HSO4–

Đây là phản ứng phân cực chính, ngoài ra có thể xảy ra các phản ứng sau:

  • 2H2SO4 → H3O+ + HS2O7–
  • H3O+ + H2SO4 → H3SO4 + + H2O
  • HS2O7– + H2SO4 ⇌ HSO4– + H2S2O7

Ứng dụng của hóa chất Axit sunfuric H2SO4  trong đời sống

Trong sản xuất phân bón

Hàng năm các nước trên thế giới sản xuất ra khoảng 160 triệu tấn Axit sunfuric H2SO4. Trong đó, 60% lượng H2SO4 trên toàn thế giới  được sử dụng vào công nghệ sản xuất phân bón. Nó được sử dụng để sản xuất Axit phốtphoric. Axit phốtphoric là thành phần chủ yếu có trong các loại phân photphate, canxi dihydrogen photphat, amoni photphate, và cũng dùng để sản xuất Amoni sunfat.

Trong sản xuất công nghiệp

Lượng Axit sunfuric H2SO4 được sử dụng trong sản xuất công nghiệp cũng chiếm con số khá lớn trên tổng số sản lượng Axit sunfuric H2SO4 hàng năm. Đối với ngành sản xuất luyện kim khoảng 2%, phẩm nhuộm 2%, chất dẻo 5%, chất tẩy rửa khoảng 14%, giấy và sợi khoảng 8%,…

Axit sunfuric H2SO4 có khả năng làm sạch bề mặt kim loại. Đối với kim loại Axit sunfuric H2SO4 được coi như một dung dịch thần thánh tẩy rỉ sét.

Axit sunfuric H2SO4 còn được sử dụng để sản xuất thuốc nổ và sử dụng trong lĩnh vực y tế, làm chất điện giải trong các loại ắc quy.

Trong xử lý nước thải

H2SO4 có tác dụng rất tích cực trong quá trình xử lý nước thải. Với những tính chất và tính khử đặc trưng của mình H2SO4 đã nhận được sự tin tưởng của nhiều người. Nó có thể trung hòa độ pH trong quá trình xử lý nước thải. Nó có thể hạ độ pH của nước thải từ 9-11 xuống mức 7-8. Ngoài ra, H2SO4 cũng được sử dụng như một chất để loại bỏ các ion Mg2+ và Ca2+ có trong nước thải.

Trong phòng thí nghiệm

Axit sunfuric H2SO4 được sử dụng trong phòng thí nghiệm  để điều chế các ra các Axit khác yếu hơn như HNO3; HCl;…

Những lưu ý khi sử dụng và cách bảo quản Axit sunfuric H2SO4

Những lưu ý khi sử dụng Axit sunfuric H2SO4

Để đảm bảo đạt được hiệu quả sử dụng tốt nhất, tiết kiệm chi phí, đảm bảo an toàn trong lao động thì bạn cần phải nắm vững những tính chất của Axit sunfuric H2SO4 để có thể sử dụng đúng, và có thể tránh, xử lý đúng những trường hợp không hay xảy ra:

  • Phải thật cẩn thận khi tiếp xúc vớ Axit sunfuric H2SO4. Axit sunfuric H2SO4 có thể gây bỏng nặng nếu như tiếp xúc trực tiếp với da, nếu bị bắn vào mắt có thể gây mù lòa. Các vật liệu như giấy, vải có thể bốc cháy nếu như tiếp xúc với  H2SO4. Vì vậy, khi tiến hành sử dụng cần phải lựa chọn những thiết bị bảo hộ cần thiết và chất liệu phù hợp như kính, giày, găng tay,…
  • Khi Axit sunfuric H2SO4 được đun nóng sẽ bốc lên khí SO2 và SO3. Đây là loại khí rất độc và có thể gây hại cho hệ hô hấp, sức khỏe của người hít phải. Ở nhiệt độ 20-30 độ C thì Axit sunfuric bắt đầu thải khí SO3, dung dịch bắt đầu sôi ở nhiệt độ khoảng 290 độ C. Nhiệt độ sẽ tăng cho tới khi ngừng giải phóng phí SO3. Hydrat còn lại chứa 98.3% H2SO4 và Sôi ở 338 độ C.
  • Chú ý, trong quá trình pha loãng Axit sunfuric H2SO4 chỉ được phép đổ Axit sunfuric H2SO4 vào nước và không được làm ngược lại vì nó có thể té ra ngoài.
  • Axit sunfuric H2SO4 là một hỗn hợp hóa học háo nước nên rất thích hợp để làm chất hút ẩm, làm khô áp suất hơi nước trên Axit sunfuric H2SO4 là 0.003 mmHg.
  • Axit sunfuric H2SO4 sẽ trở thành dạng rắn khi được làm lạnh ở mức nhiệt khoảng 0 độ C.

Lưu ý khi bảo quản

Để Axit sunfuric H2SO4 có thể sử dụng tốt sau quá trình bảo quản lâu dài thì ta cần có biện pháp bảo quản đúng và đảm bảo chất lượng. Không để hiện tượng biến chất xẩy ra. Để có thể làm được như vậy, ta nhất thiết phải đạt được những yêu cầu tối thiểu sau:

  • Axit sunfuric H2SO4 phải được bảo quản trong bồn, can bằng nhựa, tuyệt đối không chứa trong các thùng được làm bằng vật liệu kim loại như nhôm, thiếc, Inox, kẽm,…trong quá trình bảo quản cần phải đậy nắp kín, đặt ở vị trí khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc gần với những nơi có bazơ hoặc các chất khử.
  • Tránh để Axit sunfuric H2SO4 gần các kim loại, kim loại nhẹ, các chất có tính Axit để tránh tình trạng cháy nổ xẩy ra.

Lựa chọn mua hóa chất Axit sunfuric H2SO4  chất lượng ở đâu?

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều cơ sở chuyên cung cấp và sản xuất Axit sunfuric H2SO4. Nhưng việc lựa chọn Axit sunfuric H2SO4 ở cơ sở cung cấp nào để vừa đảm bảo chất lượng, vừa có giá thành thấp, cạnh tranh vẫn đang là vấn đề nan giản đối với khách hàng. Để giảm bớt nỗi lo của khách hàng và phục vụ cho Quý khách hàng có nhu cầu mua hóa chất xử lý nước thải thuận tiện và nhanh chóng nhất thì Công ty Phát Đại Lộc chúng tôi đang tiến hành cung cấp Axit sunfuric H2SO4 đảm bảo chất lượng chính hãng, giá cả cạnh tranh. Hãy liên hệ với chúng tôi để có được những trải nghiệm và sản phẩm tốt nhất.

Xem thêm : Bán Muội silic/Khói silic (Silica fume/Microsilica)

Là chuyên gia lĩnh vực marketer, tôi muốn truyền tải những thông điệp chia sẻ hữu ích cho tất cả mọi người

Viết một bình luận