CAS: 7664-93-9; Ácido sulfúrico para uso industrial; H2SO4; 93%, 98%, 105%, uso: para intermedios químicos de fibra/papel de fabricación/colorante; GB/T 534-2014

El ácido sulfúrico es un compuesto inorgánico con la fórmula química H₂so₄ y se considera el ácido de azufre más importante que contiene oxígeno. El ácido sulfúrico puro es un líquido incoloro y aceitoso que cristaliza a 10.36 grados. Típicamente se usa en soluciones acuosas de varias concentraciones, que se preparan a través del método de la torre o el proceso de contacto. El ácido sulfúrico concentrado con una fracción de masa del 98.3% tiene un punto de ebullición de 338 grados y una densidad relativa de 1.84.

El ácido sulfúrico industrial también se usa comúnmente en forma de solución. Cuando la concentración excede el 100%, se conoce como ácido sulfúrico (oleum), y su concentración se mide en función del contenido de SO₃ libre en la solución. El oleum se produce típicamente a través del proceso de contacto en entornos industriales.

Como un fuerte ácido inorgánico dibásico y un poderoso agente oxidante, el ácido sulfúrico a menudo se llama la "madre de la industria química". Se utiliza ampliamente en industrias químicas finas, como la fabricación de fibras químicas, la producción de fertilizantes, los productos farmacéuticos y la electrónica. El oleum es particularmente importante en la producción de ciclamato de sodio, intermedios farmacéuticos e intermedios de colorante como H-ácido y K-ácido.

• 93% de ácido sulfúrico para uso industrial:

Este ácido sulfúrico tiene una pureza del 93% y se usa comúnmente en la producción industrial y es adecuado para reacciones químicas generales y procesos industriales.

• 98% de ácido sulfúrico para uso industrial:

El 98% del ácido sulfúrico es ácido sulfúrico concentrado con muy alta pureza y se usa ampliamente en la industria química y los laboratorios, como hacer fertilizantes, productos químicos, productos de petróleo, etc.

• Ácido sulfúrico al 105% para uso industrial:

El oleum se produce cuando el exceso de trióxido de azufre (SO₃) se disuelve en ácido sulfúrico. La concentración de oleum varía según la cantidad de trióxido de azufre disuelto y puede exceder el 100%. Por ejemplo, el 105% de ácido sulfúrico industrial denota oleum compuesto de 100% de H₂so₄ con un trióxido de azufre adicional al 5% (SO₃). El oleum se utiliza principalmente como un agente sulfonante y sulfurador, un agente deshidratante para nitratos, en la determinación analítica de niobio y en la producción de colorantes, explosivos y en procesos de refinación de petróleo.

Los diferentes grados de pureza de ácido sulfúrico industrial son adecuados para diversos procesos de producción industrial y reacciones químicas. Los grados de pureza comunes incluyen 93% y 98%, mientras que el 105% de ácido sulfúrico industrial se usa para aplicaciones industriales específicas.

El ácido sulfúrico es un fuerte ácido inorgánico que reacciona con la mayoría de los metales. Las altas concentraciones de ácido sulfúrico tienen fuertes propiedades que absorben el agua y pueden usarse como agente deshidratante para carbonizar materiales que contienen carbohidratos, como madera, papel, algodón y telas de lino, pieles biológicas y carne. Cuando se mezcla con agua, libera una cantidad significativa de calor. Es altamente corrosivo y oxidante, por lo que debe usarse con precaución. El ácido sulfúrico es una importante materia prima industrial utilizada para fabricar fertilizantes, drogas, explosivos, pigmentos, detergentes, baterías y más. También se usa ampliamente en industrias como la purificación de petróleo, la fundición de metal y la producción de tinte.

1. Usos industriales

• Industria metalurgia y petrolera

Utilizado en el procesamiento de metalurgia y metal en la industria metalúrgica, se necesita ácido sulfúrico en el proceso de producción de metales no ferrosos, especialmente en el proceso de producción de metales no ferrosos. Por ejemplo, cuando se necesita electrolito de cobre, zinc, cadmio y níquel, ácido sulfúrico como electrolito. La refinación de ciertos metales preciosos también requiere ácido sulfúrico para disolver otros metales que se mezclan. Antes del rodamiento en frío, el dibujo en frío y el estampado en la industria del acero, se debe usar el ácido sulfúrico para eliminar el óxido de hierro de la superficie del acero. Al rodar placas delgadas, tuberías de acero sin costuras dibujadas en frío y otros productos de acero con requisitos de mayor calidad, deben lavarse con ácido sulfúrico cada vez que se enrollen. Además, las tuberías de acero sin costuras, las láminas delgadas de hierro, los cables de hierro, etc., deben encurtirse con ácido sulfúrico antes de la galvanización. En algunos procesos de mecanizado de metales, como el revestimiento de níquel, el enchapado cromado y otras partes metálicas, también se necesita ácido sulfúrico para limpiar el óxido en la superficie. En el sector de la empresa metalúrgica ferrosa, el acero que debe encurtirse generalmente representa alrededor del 5% al ​​6% de la producción total de acero, y el encurtidor de cada tonelada de acero consume aproximadamente el 98% de ácido sulfúrico, 30 a 50 kg. En el proceso de producción de productos derivados del petróleo, como la gasolina y el aceite lubricante en la industria del petróleo, se requiere una refinación de ácido sulfúrico concentrado para eliminar los compuestos de azufre e hidrocarburos insaturados. Se necesitan aproximadamente 24 kg de ácido sulfúrico para refinar cada tonelada de petróleo crudo, y se necesitan aproximadamente 31 kg de ácido sulfúrico para refinar cada tonelada de diesel. La preparación de arcilla blanca activada utilizada en la industria del petróleo también consume mucho ácido sulfúrico.

En el ácido nítrico concentrado, el ácido sulfúrico concentrado se usa como agente deshidratante; En la industria de cloro-alcali, el ácido sulfúrico concentrado se usa para secar el cloro, el cloruro de hidrógeno, etc.; En la industria de la sal inorgánica, como la criolita, el bórax, el fosfato de trisodio, el fosfato de hidrógeno disódico, el sulfato de plomo, el sulfato de zinc, el sulfato de cobre, el sulfato ferroso y otros sulfatos, el ácido sulfúrico se usa en la preparación. Muchos ácidos inorgánicos, como el ácido fosfórico, el ácido bórico, el ácido crómico (a veces también se conocen como cro3), ácido hidrofluorico y ácido clorosulfónico, la preparación de ácidos orgánicos como el ácido oxálico y el ácido acético también a menudo requiere ácido sulfúrico como material primario. Además, la industria química de coque (usando ácido sulfúrico para reaccionar con amoníaco en el gas de horno de coque para producir sulfato de amonio como subproducto), industria electroplatoria, industria del cuero, industria de pigmentos, industria del caucho, ácido sulfúrico para uso industrial para la industria de la pintura (preparación de solventes orgánicos), explosivos industriales y la fabricación de baterías de plomo-ofica, etc., todo lo que consumo la cantidad de papel de los sesfuric.

Se puede usar como ablandador para el agua dura, un agente de regeneración de intercambio iónico, un regulador de pH, un oxidante y un detergente. También se utiliza para fabricar fertilizantes, pesticidas, colorantes, pigmentos, plásticos, fibras químicas, explosivos y varios sulfatos. Se aplica ampliamente en refinación de petróleo, fundición de metal no ferroso, encurtido de acero, procesamiento de cuero, así como en las industrias de coqueteo, textil y de defensa nacional. Como un agente de limpieza ácida y corrosiva fuertes, se usa principalmente para la limpieza de obleas de silicio en el proceso de fabricación de circuitos integrados.

2. Alimentos, ropa, vivienda y transporte

• Fibra química

El ácido sulfúrico para uso industrial para la fibra química, utilizada en la producción de fibra química, que es familiar para las personas como filamentos de viscosa, requiere el uso de una mezcla de ácido sulfúrico, sulfato de zinc y sulfato de sodio como un baño de coagulación para el hilado de viscosa. Por cada tonelada de fibra de viscosa producida, se necesitan 1.2 a 1.5 toneladas de ácido sulfúrico, por cada tonelada de fibra básica de nylon de vinilo producida, se consumen 230 kg de ácido sulfúrico 98%, y por cada tonelada de monómeros capron producidos, se necesitan 1.6 toneladas de 20% de ácido sulfúrico fumorico. Además, también se usa una cantidad considerable de ácido sulfúrico en la producción de fibras químicas como nylon, fibra de acetato y fibra de poliacrilonitrilo.

Utilizado en la producción de compuestos de polímeros distintos de las fibras químicas, como los plásticos, tiene una posición cada vez más importante en la economía nacional. Por cada tonelada de resina epoxi producida, se necesitan 2.68 toneladas de ácido sulfúrico, y por cada tonelada de politetrafluoroetileno, conocido como el "rey de los plásticos", 1.32 toneladas de ácido sulfúrico; El ácido sulfúrico también se usa en la producción de chicle de silicona, aceite de silicona, caucho de estireno-butadieno y goma de nitrilo.

• Tintes

En la industria del tinte, casi ningún tinte (o su intermedio) no requiere ácido sulfúrico. La preparación de intermedios de colorante azo requiere una reacción de sulfonación, y la preparación de intermedios de colorante de anilina requiere una reacción de nitración, lo cual requiere el uso de una gran cantidad de ácido sulfúrico concentrado o ácido sulfúrico fumante. Por lo tanto, algunas fábricas de tinte tienen talleres de ácido sulfúrico para satisfacer estas necesidades.

• Necesidades diarias

La producción de detergentes sintéticos para las necesidades diarias requiere ácido sulfúrico y ácido sulfúrico concentrado. Los plastificantes para plásticos (como el anhídrido ftálico y los ésteres de ftalato) y la nitrocelulosa, la materia prima para productos celuloide, todos requieren ácido sulfúrico para prepararse. También se necesita ácido sulfúrico para fabricar celofán y pergamino. Además, la industria de impresión y teñido textil, la industria del esmalte, la industria de hardware pequeño, la industria de jabón, la industria de fragancias artificiales y otros sectores de producción también requieren el uso de ácido sulfúrico.

• Industria farmacéutica

Se requiere ácido sulfúrico para la reacción de sulfonación en la preparación de fármacos de sulfonamida en la industria farmacéutica y la reacción de nitración en la preparación del poderoso fungicida furazolidinona. Además, el ácido sulfúrico se usa en la producción de muchos antibióticos, fármacos comunes como aspirina, cafeína, vitamina B2, vitamina B12 y vitamina C, así como ciertas hormonas, isoniazida, mercurocroma, saccharina y otros.

3. Fortalecer la defensa nacional

El desarrollo de la industria del ácido sulfúrico en algunos países una vez estuvo estrechamente relacionado con la producción de explosivos militares. Ya sea explosivos militares (propulsores, polvo de voladura) o explosivos industriales, la mayoría de ellos se basan en compuestos nitro o ésteres de nitrato. Los principales son nitrocelulosa, trinitrotolueno (TNT), nitroglicerina, ácido pícrico, etc. Aunque la preparación de estos compuestos depende del ácido nítrico, el ácido sulfúrico concentrado o el ácido sulfúrico fumante también se debe usar.

4. Industria de la energía atómica y tecnología de cohetes

La producción de combustible nuclear para reactores atómicos, la preparación de titanio, aluminio y otros materiales de aleación para reactores, y las aleaciones de titanio utilizadas en la fabricación de cohetes, aviones jet supersónicos y satélites artificiales están relacionadas directa o indirectamente con ácido sulfúrico. El proceso de preparación de borano del bórax requiere una gran cantidad de ácido sulfúrico. Los derivados de Borane son el combustible de alta energía más importante. Borane también se usa como materia prima para preparar el borohidruro de uranio para separar el uranio 235. Se puede ver que el ácido sulfúrico tiene una relación cercana con la industria de la defensa nacional y la ciencia y la tecnología de vanguardia.

5. Usos agrícolas

• Mejora del suelo

El ácido sulfúrico se usa cada vez más en la agricultura para mejorar los suelos calcáreos altos de pH. En los últimos 20 años, la producción de fertilizantes de ácido sulfúrico de urea ha aumentado significativamente y estos fertilizantes ahora se usan ampliamente en suelos en los estados occidentales de los Estados Unidos. Inyectar ácido sulfúrico en lagos lácteos para cambiar el pH del agua del lago puede resolver varios problemas de calidad del aire y del agua causados ​​por el proceso de limitación del ganado. El principal efecto del ácido sulfúrico aplicado a los suelos agrícolas y el agua es disolver carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio. Estas sales de calcio y magnesio reemplazan las sales de sodio intercambiables, que luego se eliminan por lixiviación con agua. Cuando los carbonatos y los bicarbonatos se descomponen, el ácido sulfúrico reacciona con materiales más inerte para liberar nutrientes vegetales como el fósforo y el hierro. Simplemente reducir el pH del suelo puede causar cambios en la solubilidad de muchos elementos, aumentando su efectividad a las plantas. La aplicación de ácido sulfúrico a suelos calcáreos de pH alto puede fortalecer las plantas y aumentar las cosechas.

• Producción de fertilizantes

La producción de sulfato de amonio (comúnmente conocido como sulfato de amonio o polvo de fertilizante) y superfosfato (comúnmente conocido como cal o calcio superfosfato) consumen mucho ácido sulfúrico.

Muchos pesticidas usan ácido sulfúrico como materias primas, como el sulfato de cobre y el sulfato de zinc, que se pueden usar como fungicidas vegetales, sulfato de talio, que se puede usar como roundicidas y sulfato ferroso y sulfato de cobre, que se pueden usar como herbicidas. Los insecticidas más comunes, como la emulsión 1059 (45%) y 1605 emulsión (45%), requieren ácido sulfúrico.

6. Uso diario del hogar

La mayoría de los limpiadores de drenaje químico ácido en todo el mundo contienen ácido sulfúrico concentrado. Este tipo de limpiador de drenaje, como los limpiadores de drenaje alcalino, puede disolver los residuos de aceite y alimentos que obstruyen el desagüe. Sin embargo, dado que el ácido sulfúrico concentrado reacciona con agua con alta exotermicidad, se recomienda mantener el drenaje lo más seco posible antes de su uso, y verter el químico lentamente y usar guantes.

El método de preparación del ácido sulfúrico industrial incluye principalmente cuatro pasos:

Generar gas de dióxido de azufre a través de tostado de alta temperatura de mineral de sulfuro o azufre; combinando dióxido de azufre y oxígeno a través de una reacción reversible bajo catálisis a alta temperatura para generar trióxido de azufre; El trióxido de azufre absorbente con ácido sulfúrico concentrado para generar ácido sulfúrico fumante; y finalmente diluyendo el ácido sulfúrico de alta concentración con agua para obtener el ácido sulfúrico terminado.

El principio de reacción de la producción de ácido sulfúrico por el método de contacto:

Quema de materias primas como azufre o sulfuro de metal para producir dióxido de azufre. El dióxido de azufre se oxida al trióxido de azufre bajo la acción de un catalizador a una temperatura apropiada, y luego el trióxido de azufre se combina con agua para generar ácido sulfúrico.

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