O ácido sulfúrico

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O ácido sulfúrico

Mensagem  JorgeSeth em Qua 15 Jul 2009, 18:56

O ácido sulfúrico, H2SO4, é um ácido mineral forte. É solúvel na água em qualquer concentração. O antigo nome do ácido sulfúrico era Zayt al-Zaj, ou óleo de vitríolo, cunhado pelo alquimista medieval iraniano Jabir ibn Hayyan (Geber), que também é o provável descobridor da substância. O ácido sulfúrico tem várias aplicações industriais e é produzido em quantidade maior do que qualquer outra substância (só perde em quantidade para a água). A produção mundial em 2001 foi de 165 milhões de toneladas, com um valor aproximado de 8 bilhões de dólares. O principal uso engloba a fabricação de fertilizantes, o processamento de minérios, a síntese química, o processamento de efluentes líquidos e o refino de petróleo.

Uma característica peculiar ao ácido sulfúrico é quanto ao seu comportamento relacionado à concentração. Quando diluído (abaixo de concentrações molares de 90%), a solução assume caráter de ácido forte e não apresenta poder desidratante. Por outro lado, quando é concentrado (acima de 90%), deixa de ter caráter ácido e acentua-se o seu poder desidratante.





História

A descoberta do ácido sulfúrico é creditada ao alquimista medieval de origem árabe Jabir ibn Hayyan (Geber), embora o médico e alquimista persa do século IX ibn Zakariya al-Razi (Al-Razi) também seja às vezes mencionado. Al-Razi obteve a substância pela destilação seca de minerais, dentre eles o sulfato de ferro (II) heptaidratado (FeSO4•7H2O), também chamado de vitríolo verde, e o sulfato de cobre (II) pentahidratado (CuSO4•5H2O), chamado de vitríolo azul. Quando aquecidos, tais compostos decompõem-se a óxidos de ferro (II) e de cobre (II), respectivamente, emitindo água e trióxido de enxofre, que se combinam de forma a produzir uma solução diluída de ácido sulfúrico. Este método de obtenção do ácido sulfúrico popularizou-se pela Europa através das traduções dos tratados e livros islâmicos por parte dos alquimistas europeus, como por exemplo o alemão Albertus Magnus (século XIII). Por esta razão, o ácido sulfúrico era conhecido aos alquimistas europeus pelo nome de óleo de vitriol, espírito de vitriol, entre outros nomes.

No século XVII, o químico teuto-holandês Johann Glauber preparou o ácido sulfúrico pela queima de enxofre com salitre (nitrato de potássio, KNO3) na presença de vapor d'água. Com a decomposição do salitre, há a oxidação do enxofre a SO3 que, combinado à água, forma ácido sulfúrico. Em 1736, Joshua Ward, um farmacêutico de Londres, usou este método para começar a primeira produção de ácido sulfúrico em larga escala.

Em 1746, em Birmingham, John Roebuck começou a produzir o ácido sulfúrico pelo método de Ward em câmaras recobertas por chumbo, que eram fortes, pouco custosas e podiam ser feitas maiores do que os recipientes de vidro que eram usados anteriormente. Este processo com câmaras de chumbo permitiu a industrialização efetiva da produção de ácido sulfúrico e, com vários refinamentos, permaneceu como o método padrão por quase dois séculos.

O ácido sulfúrico produzido pelo método de John Roebuck tinha apenas uma concentração de 35-40%. Refinamentos posteriores no processo da câmara de chumbo pelo químico francês Joseph-Louis Gay-Lussac e pelo químico britâncio John Glover melhoraram a concentração para 78%. Porém, a fabricação de certos pigmentos e outros processos químicos demandavam por um produto ainda mais concentrado e, ao longo do século XVIII, isto só podia ser feito pela destilação seca de minerais, de uma maneira similar aos processos originais de alquimia. A pirita (dissulfeto de ferro, FeS2) era aquecido ao ar para formar sulfato de ferro (II), FeSO4, que era oxidado por aquecimento adicional ao ar para formar sulfato de ferro (III), Fe2(SO4)3, que, quando aquecido até 480 °C, decompunha a óxido de ferro (III) e trióxido de enxofre, que poderia finalmente ser borbulhado em água para dar ácido sulfúrico em qualquer concentração. O custo deste processo impedia o seu uso em grande escala para a fabricação de ácido sulfúrico concentrado.

Em 1831, o comerciante de vinagre britânico Peregrine Phillips patenteou um processo bem mais econômico para produzir trióxido de enxofre e ácido sulfúrico concentrado, conhecido hoje como o processo de contato. Basicamente todo o fornecimento mundial de ácido sulfurico atual é feito por este método.
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