حمض الكبريتيك ( Sulphuric acid )
حَمْض الكبريتيك سائل زيتي كثيف عديم اللون حارق، وآكل جدًا، ويؤدي دورًا مهمًا في إنتاج كثير من السلع المصنعة التي يستخدمها معظم الناس. ويصنف الكيميائيون حمض الكبريتيك بوصفه حمضًا معدنيًا قويًا وصيغته الكيميائية هي: H2 SO4.
ويعتبر حمض الكبريتيك واحدًا من أقوى الأحماض ويمكنه حرق الجلد وتهييج النسيج المبطن للأنف، والقصبة الهوائية والرئتين. وتحمي معايير الأمان في كثير من البلاد العمال من التعرض الزائد لحمض الكبريتيك أو لأبخرته.
الخواص والاستخدامات:
يستخدم حمض الكبريتيك بصفة رئيسية في صناعة الأسمدة. وتستخدمه المصانع الأخرى لإنتاج سلع مثل بطاريات السيارات والمتفجرات، ومواد الصباغة والحديد والمعادن الأخرى، ولب الورق.وتستخدم الصناعات الكيميائية حمض الكبريتيك في إنتاج أنواع كثيرة من المواد العضوية، فهو على سبيل المثال يستخدم في صناعة الكحول من الإيثيلين.
ويتفاعل حمض الكبريتيك مع البنزين وغيره من المركَّبات الأخرى لصنع السلفونات التي تستخدم في المواد المنظفة القوية، كما يستخدم أيضًا في صناعة الأصباغ والأدوية.
وقوة حمض الكبريتيك تجعله مفيدًا في إنتاج الأحماض الأخرى، وفي التخلص من المواد الذائبة في المعادن. وكذلك فإن الكثير من المعادن تذوب في حمض الكبريتيك لتكون الكبريتات (أملاح الحمض) ولها استخدامات مهمة في الصناعة. ★ تَصَفح: الكبريتات.
ويتحد حمض الكبريتيك بسرعة مع الماء. والجاذبية الكيميائية القوية لحمض الكبريتيك للماء تساعده على إزالة الهيدروجين والأكسجين (العنصران المكونان للماء). وفي كثير من المواد تجعله هذه الخاصية، مفيدًا بوصفه عامل تجفيف. ويتضح هذا مع السكر الذي يحتوي على كربون وهيدروجين وأكسجين. فعندما يتم صب حمض الكبريتيك على السكَّر، فإن الخليط يتحلل ويتحول إلى كربون رغوي أسود (فحم نباتي).
ويتفاعل الماء وحمض الكبريتيك المركَّز بشدة عند خلطهما، حيث يصبح الخليط في حالة غليان شديد. ويجب إضافة كميات صغيرة من حمض الكبريتيك إلى الماء ببطء وحرص، ولا يضاف الماء إلى حمض الكبريتيك لأن هذا الإجراء ينتج عنه تطاير شديد.
ويحتوي حمض الكبريتيك أحيانًا على مزيد من ثالث أكسيد الكبريت وهي مادة كيميائية ينبعث منها الغاز عندما تتحد مع الرطوبة التي في الجو. ويطلق الكيميائيون على هذا النوع من حمض الكبريتيك الزيت أو حمض الكبريتيك المتبخر، ويتم استخدامه في إحدى طرق تصنيع حمض الكبريتيك.
 |
الاستخدامات الرئيسية لحمض الكبريتيك في الصناعة. |
كيف يتم صنع حمض الكبريتيك:
وصفت عملية التحضير التجاري لحمض الكبريتيك في القرن السادس عشر الميلادي. أما اليوم، فيتم تصنيع الحمض أساسًا من الكبريت بإحدى طريقتين: طريقة التلامس وطريقة غرفة الرصاص وهي طريقة قديمة.وتنتج طريقة التلامس حمض الكبريتيك أنقى وأكثر تركيزًا من طريقة غرفة الرصاص. ويتم تصنيع ثالث أكسيد الكبريت بطريقة التلامس عن طريق تمرير غاز ثاني أكسيد الكبريت العديم اللون من خلال أنبوب ساخن يحتوي إما على الفاناديوم أو البلاتين اللذين يقومان بدور الحفَّاز. ★ تَصَفح: الحفز. فيذوب ثالث أكسيد الكبريت في حمض الكبريتيك المركز مكونًا الزيت الذي يضاف إلى الماء لإنتاج حمض الكبريتيك بأي تركيز مطلوب.
وتبدأ طريقة غرفة الرصاص بحرق الكبريت لتكوين ثاني أكسيد الكبريت الذي يتفاعل بعد ذلك مع مركبات النيتروجين التي تسمى أكاسيد النتريك وذلك داخل غرفة مبطنة بالرصاص لتنتج حمض الكبريتيك. وهذه الطريقة الثانية ليست مكلفة ولكنها تنتج حمضًا ضعيفًا نسبيًا.
ويمكن إنتاج حمض الكبريتيك من ثاني أكسيد الكبريت الذي نحصل عليه كمنتج ثانوي بتحميص النحاس وبيريت الحديد وغيرهما من خامات الكبريت الأخرى، وتستخدم عملية التحميص في فصل وتنقية خامات المعادن عن طريق تسخينها في الهواء.
ويمكن أن تزودنا محطات توليد الكهرباء التي تحرق الفحم كوقود، بمصدر أساسي وعملي لحمض الكبريتيك وذلك في المستقبل، حيث يمكن إنتاج حمض الكبريتيك من ثاني أكسيد الكبريت الناتج عن تنقية الغازات المنطلقة خلال احتراق الفحم. ولكن الشوائب الكثيرة الموجودة بهذه الغازات تجعل من الصعب تجميع ثاني أكسيد الكبريت بهذه الصورة. وكذلك نجد أن المكان البعيد لمحطات توليد الطاقة يُصعِّب مشكلة نقل حمض الكبريتيك الذي هو مادة آكلة وحارقة جدًا.
★ تَصَفح أيضًا: الحمض ؛ الكبريت.