Axit sunfuric là gì? Tính chất và phương pháp sản xuất
An toàn hóa chất khi làm việc với Sulfuric acid
Sulfuric acid (H₂SO₄) là một hóa chất công nghiệp cực kỳ quan trọng, song cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ nguy hiểm cho con người và môi trường nếu không được sử dụng đúng cách. Với tính ăn mòn cực mạnh, khả năng hút ẩm cao và phản ứng mãnh liệt với nước và các chất hữu cơ, H₂SO₄ nằm trong danh sách các hóa chất có sunfuric axit yêu cầu an toàn nghiêm ngặt nhất. Bài viết này cung cấp các kiến thức cần thiết để làm việc an toàn với Sulfuric acid trong môi trường phòng thí nghiệm, nhà máy hay vận chuyển.
1. Đặc điểm nguy hiểm của Acid sulfuric
Trước khi bàn đến biện pháp an toàn, cần nắm rõ các mối nguy chính từ Acid sulfuric:
a) Tính ăn mòn mạnh
* Có khả năng phá hủy mô sống (da, mắt, đường hô hấp) chỉ trong vài giây nếu tiếp xúc trực tiếp.
* Phá hủy kim loại, bê tông, vải vóc, giấy... nếu không bảo quản đúng cách.
b) Phản ứng mãnh liệt với nước
* Khi pha loãng, phản ứng tỏa nhiệt rất mạnh, dễ gây bỏng nhiệt và văng axit nếu đổ sai cách.
c) Tính oxy hóa mạnh (đặc biệt là H₂SO₄ đậm đặc)
* Có thể phản ứng với chất hữu cơ, phát sinh khí độc như SO₂, gây nguy hiểm hô hấp.
d) Tạo sương mù axit
* Dễ bay hơi tạo thành sương mù axit ở nhiệt độ cao hoặc môi trường kém thông thoáng, gây kích ứng phổi.
[img]https://bommanggodo.com/wp-content/uploads/2022/04/Axit-sunfuric-duoc-ung-dung-trong-cong-nghiep.jpg.webp[/img]
2. Ứng dụng trong luyện kim
Acid sunfuric được sử dụng rộng rãi trong quá trình tẩy gỉ bề mặt kim loại, đặc biệt trước khi mạ, sơn hoặc hàn.
* Ví dụ:
Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O
Bên cạnh đó, H₂SO₄ còn được dùng để chiết tách kim loại như đồng, kẽm, nickel trong quá trình thủy luyện.
3. Ứng dụng trong công nghiệp hóa chất
Sunfuric axit là nguyên liệu đầu vào trong hàng loạt phản ứng tổng hợp hóa học:
a) Sản xuất axit vô cơ khác:
* Sản xuất HCl từ muối NaCl bằng H₂SO₄:
NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl↑
* Sản xuất axit nitric: phản ứng giữa NaNO₃ và H₂SO₄ → HNO₃
b) Tổng hợp muối sunfat:
* Như nhôm sunfat (Al₂(SO₄)₃) dùng trong xử lý nước
* Sắt (II) sunfat, đồng (II) sunfat – có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp và công nghiệp nhẹ.
4. Ứng dụng trong ngành dầu khí
Sulfuric acid là chất xúc tác trong quá trình alkyl hóa – sản xuất các hợp chất có trị số octan cao dùng trong xăng.
* H₂SO₄ giúp tạo ra iso-octan, nâng cao hiệu suất nhiên liệu động cơ.
* Ngoài ra, nó còn dùng để xử lý cặn dầu, loại bỏ tạp chất hữu cơ và tạo sản phẩm sạch hơn.
5. Ứng dụng trong sản xuất ắc quy chì–axit
Đây là một ứng dụng điển hình của H₂SO₄ trong lĩnh vực điện hóa:
* H₂SO₄ loãng đóng vai trò là chất điện phân trong pin chì–axit.
* Phản ứng xảy ra trong quá trình sạc/xả pin:
Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O (xả pin)
Acid sunfuric dùng trong ắc quy có nồng độ khoảng 30–40%, tùy loại.