Zwavelzuur

Zwavelzuur, of H2SO4, is een sterk zuur dat bij kamertemperatuur een kleurloze, licht stroperige vloeistof is ('vitrioololie'). Het is in alle verhoudingen met water mengbaar. Zouten van dit zuur heten sulfaten. Het is gebaseerd op het zure oxide SO3 zwaveltrioxide en wordt daaruit gevormd bij toevoeging van water:

SO3 + H2O => H2SO4 Zwaveltrioxide wordt meestal als volgt bereid. Allereerst wordt zwavel verbrand:

S + O2 => SO2 SO2 kan in combinatie met zuurstof in een evenwichtsreactie terechtkomen, waarbij SO3 ontstaat. Economisch gezien is het handiger om vanadiumpentaoxide te gebruiken:

SO2 + V2O5 => SO3 + V2O4 V2O4 is met behulp van zuurstof weer makkelijk om te zetten in V2O5.

Zowel het trioxide als zwavelzuur zijn hygroscopische stoffen. Bij verdunning met water komt een grote hoeveelheid warmte vrij.

Zwavelzuur kan ook op een andere manier worden aangemaakt. Ook hierbij verbrandt men eerst zuivere zwavelkristallen:

S + O2 => SO2 Als men het zwaveldioxide onmiddellijk met water laat reageren ontstaat er zwaveligzuur:

SO2 + H2O => H2SO3 Dit is een instabiel zuur dat bij blootstelling aan ongebonden zuurstof in zwavelzuur verandert:

2H2SO3 + O2 => 2H2SO4

Gebruik

Zwavelzuur is niet alleen een sterk zuur, het is ook een sterke oxidator en een wateronttrekkend middel. Zwavelzuur is een van de belangrijkste universeel toegepaste grondstoffen in de chemische industrie: in 1997 werd meer dan 130 miljoen ton geproduceerd. De gebruiksgebieden zijn dan ook veelzijdig:

zuiveren van ertsen; productie van sulfaten; andere zuren (o.a. fosforzuur); Acetonperoxide tensiden als katalysator; droogmiddel; in auto-accu's levensmiddelenindustrie (hoewel het niet meer in het eindproduct voorkomt).

Waarschuwing

Zwavelzuur is gevaarlijk. Voeg nooit water bij geconcentreerd zwavelzuur, maar doe het andersom. Bij toevoeging van water aan zwavelzuur is de hoeveelheid warmte die vrijkomt door het oplossingproces, waarbij het molecuul zwavelzuur ontbindt in een proton, dat zich aan een watermolecule hecht en één éénwaardig negatief sulfaation, groot genoeg om het mengsel te doen spatten. Draag beschermende kleding en gezichtbescherming. Er is vaak een nevel van kleine zwavelzuurdruppeltjes die vrijkomt bij het werken met het geconcentreerde zuur. Deze vreten kleding en de huid aan door er water aan te onttrekken en de textielvezels en huid te oxideren. Bij een acute blootstelling aan irriterende dampen met een hoge concentratie van zwavelzuur kan men het ziektebeeld RADS (Reactive Airways Dysfunction Syndrome) ontwikkelen, bij meerdere blootstellingen aan lagere concentraties IIA (Irritant-induced asthma).