کاربردهای اسید سولفوریک ( Sulfuric acid)

اسیدسولفوریک (Sulfuric acid) اسید معدنی بسیار قوی است که حلالیت بسیار بالایی در آب دارد.اما  واکنش اسید سولفوریک با آب بسیار گرمازا است و اضافه کردن آب به اسیدسولفوریک غلیظ بسیار خطرناک است. به همین دلیل از این کار به طور مستقیم حتی به منظور رقیق کردن این اسید نیز خودداری کرد. بنابراین آن را با آرامی و کندی به آب اضافه می‌کنند. این موضوع بدلیل پایین بودن چگالی آب نسبت به اسید سولفوریک می‌باشد که آب میل دارد در بالای اسید سولفوریک قرار گیرد. میل اسیدسولفوریک به ترکیب با آب بقدری زیاد است که می‌تواند مولکول‌های هیدروژن و اکسیژن را از بقیه ترکیبات بصورت آب بیرون بکشد. به عنوان مثال مخلوط کردن شکر و اسیدسولفوریک ، عنصر کربن و آب ایجاد می‌کند.

اسید سولفوریک قسمت عمده باران اسیدی می‌باشد که از آلاینده‌های جوی مثل حاصل از کارخانه‌ها با آب باران بوجودمی‌آید. اسید سولفوریک در گذشته به نام جوهر گوگرد (OIL OF VITRIO) معروف بوده است.

تاریخچه اسید سولفوریک

اسید سولفوریک در قرن نهم توسط شیمیدان ایرانی به نام زکریای رازی کشف شد. البته بعضی کشف این اسید را به جابربن حیان و قرن ۸ ربط می دهند که اطلاعات دقیقی برای اثبات هیچ کدام موجود نمی باشد. زکریا اسید سولفوریک را اولین بار از طریق تقطیر خشک کانی‌هایی که شامل سولفات آهن بودند  که زاج سبز نامیده می‌شود و سولفات مس  که کات کبود نامیده می‌شد بدست آورد.

کاربرد های سولفوریک اسید

  • کاربرد در واکنش ها و فرایند های شیمیایی
  • تولید کود های شیمیایی
  • استخراج فلزات
  • سنتز های شیمیایی
  • تصفیه پساب ها
  • فرایند های نیتروژن دار کردن
  • تولید مواد منفجره مانند TNT و نیتروگلیسیرین
  • به عنوان محلول الکترولیت در باطری های سربی وجود دارد

اسیدسولفوریک یکی از مواد شیمیایی پراستفاده می‌باشد. این ماده در واکنش‌های شیمیایی و فرآیندهای تولید سایر ترکیبات شیمیایی ، کابرد های بسیار زیادی دارد. از مهم ترین استفاده های آن در تولید کودهای شیمیایی، تصفیه مواد نفتی، صنایع شیمیایی (ضد یخ، حشره کشها، داروئی، احیای آلومینیوم) صنعت آهن و فولاد، پاک کننده‌های مصنوعی، اسیدی کردن چاه‌های نفت، جداسازی مس با عیار کم، استخراج اورانیوم و چسب مصنوعی) مواد رنگی (نایلون رنگی، جوهر تحریر و تهیه ‏‏‏TiO2 از ایلمنیت) ابریشم مصنوعی و فیلم (پارچه‌های ابریشمی، نخ اطراف تایر و فیلم‌های عکاسی) صنایع کاغذ سازی (دستمال کاغذی، روزنامه، جعبه‌های مقوایی، کاغذ تحریر و سایر مقواها) مواد منفجره و … می‌توان نام برد. اسید سولفوریک در واکنش با اسید نیتریک ، یون نیترونیوم را تولید می‌کند که در فرآیند نیترو‌دار کردن بسیاری از ترکیبات دیگر استفاده می‌شود. فرآیند نیترودار کردن در صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید تری‌نیتروتولوئن یا همان TNT ، نیترو گلیسیرین و … استفاده می‌شود. اسید سولفوریک در انباره‌های سربی (باطری‌های سربی) مانند باتری ماشین به عنوان محلول الکترولیت استفاده می‌شود. اسید سولفوریک ، یک عامل آبگیری بسیار قوی نیز است. در اکثر واکنش‌ها به عنوان عامل هیدراتاسیون استفاده می‌شود و در تولید میوه‌های خشک هم به میزان کم ، از اسید سولفوریک برای جذب آب موجود استفاده می‌کنند.

 

از دیگر کاربرد های این اسید می توان به کاربرد اسیدسولفوریک در باغات پسته با هدف اصلاح شرایط PH خاک اشاره کردعلیرغم آنکه سالهاست که استفاده از اسید سولفوریک، درکشورهای مختلف دنیا و بعضی نقاط کشورمان برای اصلاح خاکهای کشاورزی مرسوم است اما استفاده از آن در باغات پسته ایران سابقه چندان طولانی نداشته و محدود به تعدادی از باغدارانی است که به صورت تجربی به این امر اقدام نموده اند. یکی از فاکتورهای اساسی در جذب مواد غذایی توسط درختان از خاک، pH خاک است pH. خاک به صورت مستقیم روی میکروارگانیسم های موجود در خاک و همچنین جذب عناصر و مواد غذایی مختلف تاثیر می گذارد.
pH خاک مشخص می کند کدام عناصر توسط ریشه ها جذب شوند و کدامیک جذب نشوند. عناصری مانند روی، منگنز، آلومینیوم، مس و کبالت در شرایط pH اسیدی، بسیار توانایی جذب دارند و برعکس در pH بالا، نمی توانند توسط گیاهان جذب شوند. این اتفاقی است که در شرایط خاکی باغات پسته استان کرمان صورت گرفته است و موجب شده که بدلیل pH بالای خاک، کمبود عناصر کم مصرف اما مهم تقریبا در تمامی باغات پسته مشاهده شود. خاکهای به شدت قلیایی شده استان کرمان دارای مقادیر بالایی از یونهای بیکربنات هستند که متاسفانه تاثیر منفی روی رشد و پرورش درختان گذاشته اند و همچنین در جذب سایر عناصر مورد نیاز درختان پسته نیز اختلال ایجاد کرده اند. به طور معمول، در pH پایین یا شرایط اسیدی، عناصر پر مصرف کمتر توسط درختان جذب می شوند و برعکس، در شرایط PH بالا، عناصر کم مصرف شانس کمتری برای جذب توسط ریشه درختان دارند.

 

اثرات سوء سولفوریک اسید بر سلامتی انسان

 

عوارض جانبی زیر(عوارض کوتاه مدت) بلافاصله و یا بعد از مدت اندکی تماس با اسید سولفوریک ممکن است بر روی سلامتی فرد نمایان شود.تماس با این ماده می تواند باعث التحاب شدید و سوختگی پوست و چشمها گردد که آسیب چشمها ممکن است به ضایعات چشمی و حتی نابینایی دائمی منجر گردد.استنشاق اسید سولفوریک می تواند از طریق تحریک سیستم تنفسی باعث بروز سرفه و یا تنگی نفس گردد.

در سطوح بالاتر در معرض بودن با این ماده می تواند باعث آب آوردن ریه ها شودپس از مواجهه با اسید سولفوریک ممکن است عوارض مزمن (طولانی مدت) زیر بر روی فرد ایجاد شود و این عوارض حتی ممکن است برای ماهها و یا سالها پایدار باقی بماند:خطر سرطانزاییمواجه شغلی با آن دسته از مواد اسیدی غیرآلی که حاوی اسید سولفوریک می باشند برای انسان سرطان زا محسوب می شود.بسیاری از دانشمندان بر این باورند که هیچ مقدار خاصی را به عنوان حد مجاز و بی خطر از مواجهه با یک ماده سرطان زا نمی توان تعریف کرد.بنا براین مقدار خاصی برای برخورد و مواجهه دائمی به عنوان استاندارد مشخص نشده استاسید سولفوریک می تواند تحریک ریه ها شود. تماس مکرر با این ماده ممکن است منجر به بروز برونشیت شود که برای فرد مبتلا سرفه، خلط و یا تنگی نفس به همراه دارد.تماس مداوم با اسید سولفوریک می تواند باعث آسیب پایدار و برگشت ناپذیر ریه ها، آسیب به دندانها و تحریک معده گردد.

پاسخ دهید