1. Axit Sunfuric là gì? 

Axit Sulfuric có tên gọi bắt nguồn từ tiếng Pháp là acide sulfurique. Axit sunfuric – H2SO4, là một chất lỏng sánh như dầu, không màu, không mùi, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm3). Nó là một axit vô cơ mạnh và khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước theo bất kỳ tỷ lệ nào. Đặc biệt, hoàn toàn không tìm thấy H2SO4 tinh khiết trên Trái Đất, do áp lực rất lớn giữa axít sulfuric và nước. Ngoài ra, axít sulfuric là thành phần của mưa axít, được tạo thành từ điôxít lưu huỳnh trong nước bị ôxi hoá, hay là axít sulfuric bị ôxi hoá.

Công thức phân tử: H2SO4

2. CÁC DẠNG CỦA AXIT SULFURIC

Axit sunfuric được sử dụng với những mục đích khác nhau vì vậy sẽ tồn tại ở các dạng khác nhau có thể kể đến như là:

• • Axit sunfuric loãng dùng trong phòng thí nghiệm thường chỉ có 10%
  • Dùng cho ắc quy khoảng 33,5%
  • Hàm lượng 62,18% là axit được dùng để sản xuất phân bón
  • 77,67% được dùng trong tháp sản xuất hay axit glover
  • 98% là axit đậm đặc

3. CÁC TÍNH CHẤT CỦA H2SO4

3.1. Tính chất vật lý

• Axit sunfuric là chất lỏng, hơi nhớt và nặng hơn nước, khó bay hơi và tan vô hạn trong nước
• Axit sunfuric đặc thường hút mạnh nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì H2SO4 có thể gây bỏng.
• Axit sunfuric còn có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

3.2. Tính chất hóa học

Đối với H2SO4 lỏng

– Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:

– Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.

– Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

– Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước

FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O

– Axit sunfuric tác dụng với bazơ tạo thành muối mới và nước

H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O

H2SO4­ + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

– H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2

Đối với H2SO4 đặc

Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

– Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

– Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim và nước, giải phóng khí SO2

C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

– Tác dụng với các chất khử khác:

2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

– H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau:

C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O

4. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ H2SO4 

FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4

– Đốt cháy quặng firit sắt:

• • 4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3

– Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400 – 500 độ C, xúc tác V2O5):

• •   2SO2 + O2 → 8SO3

– Axit sunfuric đặc hấp thụ SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3:

• • nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3

– Pha loãng oleum thành axit sunfuric bằng lượng nước thích hợp:

• •   H2SO4 .nSO3  + (n+1) H2O→ (n+1)H2SO4

5. ỨNG DỤNG CỦA H2SO4

ỨNG DỤNG CỦA H2SO4

6.1. Trong sản xuất công nghiệp

Mỗi năm có khoảng 160 triệu tấn H2SO4, trong đó nổi bật khi được sử dụng trong các ngành sản xuất luyện kim 2%, phẩm nhuộm 2%, chất dẻo 5%, chất tẩy rửa 14%, giấy, sợi 8%…

• Axit sunfuric được sử dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất kim loại như sản xuất đồng, kẽm và dùng trong làm sạch bề mặt thép và dung dịch tẩy gỉ.
• Ngoài ra, axit sunfuric còn được sử dụng để sản xuất nhôm sunfat (ví dụ như phèn làm giấy). Sản xuất các loại muối sunfat, tẩy rửa kim loại trước khi mạ, chế tạo thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, sản xuất dược phẩm.
• Hỗn hợp axit với nước được dùng để làm chất điện giải trong hàng loạt các dạng ắc quy, axit chì…

6.2. Trong phòng thí nghiệm

Điều chế các axít khác yếu hơn: HNO3, HCL

6.3. Trong xử lý nước thải

H2SO4 là chất hóa học quan trọng dùng để điều chế Nhôm hidroxit một thành phần không thể thiếu khi xử lý nước trong các nhà máy. Nhôm hidroxit là hóa chất công nghiệp có vai trò lọc những tạp chất, khử mùi cho nước, cân bằng độ pH trong nước. Quan trọng nhất là dùng để loại bỏ những kim loại nặng trong nước như Mg, Ca, giúp hạn chế nguy cơ nước bị nhiễm phèn.

6.4. Trong sản xuất phân bón

Axít sulfuric (60% sản lượng toàn thế giới) chủ yếu được sử dụng là trong sản xuất axít phốtphoric, là chất được sử dụng để sản xuất các loại phân photphate, canxi dihydrogen photphat, amoni photphate, và cũng dùng để sản xuất Amoni sunfat.

6.5. Ứng dụng khác của Axit sunfuric

Sản xuất nhôm sulfat, được biết đến như là phèn làm giấy. Nó có thể phản ứng với một lượng nhỏ xà phòng trên các sợi bột giấy nhão để tạo ra cacboxylat nhôm dạng giêlatin, nó giúp làm đông lại các sợi bột giấy thành bề mặt cứng của giấy.

7. Lưu ý khi sử dụng và cách bảo quản dung dịch axit sunfuric

7.1. Những lưu ý khi sử dụng H2SO4

Khi dùng cần phải pha loãng axit sunfuric với nước, sau ấy cho từ từ axit vào nước rồi sau đó khuấy đều, tuyệt đối không được làm ngược lại. Cần sử dụng găng tay y tế và kính khi tiếp xúc với axit sunfuric loãng, và khi tiếp xúc với axit sunfuric đặc thì dùng tấm bảo vệ mặt và tạp dề PVC để đảm bảo an toàn nhất.

7.2. Lưu ý khi bảo quản H2SO4

Vì là một loại axit thuộc tính rất mạnh, nên chúng ta cần được bảo quản tránh xa bazơ và những chất khử. Nó là một hóa chất ăn mòn mạnh thậm chí ngay cả lúc đã bị pha loãng, nó có thể ăn mòn kim loại chả hạn như sắt và nhôm