Dung dịch Axít Sulfuric H2SO4

Dung dịch axit sunfuric H2SO4. Axit sunfuric là chất điện phân quan trọng trong pin axit chì. Nó là một hóa chất công nghiệp và dung môi trong nhiều lĩnh vực và ngành công nghiệp. Acquycaocap.vn chia sẻ những thông tin về cấu trúc, tính chất lý – hóa, nồng độ axit, quá trình điện hóa, điện phân, độ phân cực, độ dẫn điện,… Cũng như vai trò, tầm quan trọng & tác hại Axit sunfuric H2SO4.

Dung dịch axit sunfuric H2SO4

Định nghĩa dung dịch axit sunfuric

– Axit Sulfuric còn được gọi là Axit Sulfuric, Axit Sulfuric, Vitriol, Dầu Sulfate, Hydrogen Sulfate, Dihydrogen Sulfate, Axit Mattling, Axit điện phân, Acido Solforico, Acido Sulfurico, Acide Sulfurique.

– Axit sunfuric là một axit vô cơ được cấu tạo từ các nguyên tố Lưu huỳnh (S), Oxy (O2) và Hydro (H), có công thức phân tử H2SO4. Nó là một chất lỏng nhờn không màu, không mùi, hòa tan trong nước. Nặng hơn nước gần 2 lần (H2SO4 96 – 98% có D = 1,84 g/cm3), là phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

Vai trò & tầm quan trọng của dung dịch Axit Sunfuric

Mỗi năm, hơn 300 triệu tấn axit sulfuric được sản xuất trên toàn thế giới. Là loại hóa chất công nghiệp rất quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:

• Sản xuất phân bón: phân lân, amoni sulfa, NPK
• Nguyên liệu cho sản phẩm chăm sóc cá nhân
• Là dung môi, chất xúc tác, chất hỗ trợ xúc tác, chất trung hòa, chất ăn mòn. Chất ức chế ăn mòn, chất tẩy trắng, chất tẩy rửa, chất bôi trơn và chất phụ gia bôi trơn.
• Giải pháp điện phân ắc quy như sản phẩm ắc quy nước, ắc quy không cần bảo trì, MF, CMF, SMF, EFB, AGM
• Dùng trong y học làm nguyên liệu sản xuất dược phẩm. Chữa một số bệnh theo chỉ định của bác sĩ
• Sử dụng trong phòng thí nghiệm
• Nông nghiệp: thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ
• phụ gia thực phẩm
• Điện tử, chip điện tử
• Mạ điện, chất xử lý bề mặt, luyện kim, luyện kim màu
• Xử lý rác thải, nước, nước thải, kiểm soát khí thải
• Thuốc nhuộm, giấy, sợi (sợi viscose, sợi axetat), sơn
• Dầu khí, bình chữa cháy, sản xuất thuốc nổ,…

Xem thêm: >>> Tất tần tật về H2SO4 và ứng dụng của hóa chất này

Cấu trúc, thông tin kỹ thuật & tính chất của dung dịch Axit Sunfuric

Cấu trúc và thông tin kỹ thuật của axit sulfuric

– Công thức hóa học: H2SO4

– Phân loại, ID IUPAC: Axit Sulfuric

– Trọng lượng phân tử: 98,079 g/mol

– Axit sunfuric là chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi. Tùy thuộc vào tạp chất, nó có thể có màu vàng, xám hoặc nâu.

– Axit sunfuric làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

– Tỷ trọng: 1,859 g/cm3 ở 0oC và 1,83 g/cm3 ở 15oC, 1,84 g/cm3 (96 – 98% axit)

– Điểm nóng chảy: 10°C (50,56°F, 283,46K)

– Nhiệt độ sôi: 337°C (639°F, 610K), khi axit sunfuric ở nhiệt độ trên 300°C (572°F, 573K) sẽ phân hủy dần thành SO3 + H2O.

– Độ nhớt: 26,7 cP (20°C), 21 mPa.s ở 25°C

– Hằng số phân ly pKa = 1,92 ở 25°C

– Nhiệt tạo thành ở 25°C: -909,3 kJ/mol, Năng lượng tạo thành Gibbs: -744,5 kJ/mol ở 25°C, Entropy: 20,1 J/mol-K ở 25°C; nhiệt dung: -293,0 J/mol-K ở 25°C, Nhiệt dung của phản ứng nhiệt hạch: 10,71 kJ/mol.

– Axit sunfuric tinh khiết H2SO4 có áp suất hơi

Tính chất hóa học

Một số tính chất hóa học nổi bật của axit sunfuric H2SO4:

– Axit sunfuric có tính axit mạnh và tính ăn mòn cao: Axit đậm đặc không ăn mòn chì, thép nhưng axit loãng ăn mòn hầu hết các kim loại như đồng, sắt, nhôm,… giải phóng hydro. Độ ăn mòn của dung dịch axit sunfuric phụ thuộc phần lớn vào nồng độ, nhiệt độ, tốc độ và tạp chất axit.

– Axit sunfuric đậm đặc có tính axit mạnh.

– Nếu axit sunfuric nồng độ cao có tính oxi hóa mạnh thì phản ứng mạnh với kim loại và phi kim. Cần bảo quản tránh xa các kim loại, bazơ và các chất khử (H2S, FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, FeCO3,…).

– Axit sunfuric ở chế độ hoặc môi trường nóng, đậm đặc sẽ tạo ra các khí SO2, SO3 rất độc hại. Ảnh hưởng tới sức khỏe và môi trường không khí xung quanh.

Tính chất vật lý

– Axit sulfuric là một chất khử nước tuyệt vời. Axit sulfuric đậm đặc có đặc tính khử nước rất mạnh, loại bỏ nước (H2O) khỏi các hợp chất hóa học khác. Bao gồm đường và các carbohydrate khác và tạo ra carbon, nhiệt và hơi nước.

– Axit sunfuric tan vô hạn trong nước, có tính hút ẩm cao, dễ hút nước. Hơi nước từ không khí, áp suất hơi của H2O trên H2SO4 thường là 0,003 mmHg.

Axit loãng H2SO4

– Cách pha loãng axit H2SO4: Cho từ từ axit vào nước, khuấy đều, tuyệt đối không đổ nước vào axit. Bởi vì phản ứng hóa học giữa nước và axit sulfuric là phản ứng hydrat hóa hoặc phản ứng hydrat hóa nên nó là phản ứng tỏa nhiệt cao. Nếu thêm nước vào axit sulfuric đậm đặc, nó sẽ sôi và bắn tung tóe một cách nguy hiểm. Phản ứng giữa axit và nước như sau:

H2SO4 + H2O → H3O + HSO−4 với Ka1 = 2,4×106 (axit mạnh)

HSO−4 + H2O → H3O+ SO2−4 với Ka2 = 1,0×10−2

Trong đó: HSO -4 là Anion bisulfate và SO 2−4 là Anion sunfat. Ka1 và Ka2 là hằng số phân ly axit.

Cách pha loãng axit H2SO4

Xem thêm: >>> Axit Sunfuric H2SO4 98% Giá TỐT NHẤT thị trường

Quy trình sản xuất và pha chế dung dịch Axit Sunfuric

– Axit sunfuric được sản xuất từ ​​lưu huỳnh nguyên tố, hoặc quá trình đốt quặng chì sunfua (galena) PbS, quặng pyrit (pyrit sắt) FeS2 từ 3 công đoạn như sau:

• Chuyển hóa quặng hoặc lưu huỳnh tinh khiết thành sulfur dioxide SO2:

2PbS2 + 3O2 → 2SO2 + 2PbO

4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3

S + O2 → SO2

• Chuyển đổi sulfur dioxide thành sulfur trioxide SO3:

2SO2 + O2 → 8SO3

• Chuyển hóa trioxit lưu huỳnh thành axit sunfuric H2SO4:

SO3 + H2O → H2SO4

Mật độ và nồng độ của axit sunfuric

– Axit sunfuric có nồng độ khác nhau được sử dụng cho những mục đích khác nhau. Nồng độ axit sulfuric được sử dụng phổ biến nhất hiện nay như sau:

• Nồng độ axit dưới 29%, tỷ trọng 1,00 – 1,25 (kg/L),
• Nồng độ axit sunfuric từ 29% – 32%, tỷ trọng 1,25 – 1,29 (kg/L), 4,2 – 5,0 (mol/L): Dùng làm dung dịch điện phân, chất điện ly, chất điện phân trong Ắc quy Axit Chì – Ắc quy Axit Chì.
• Nồng độ axit từ 62% – 70%, tỷ trọng 1,52 – 1,60 (kg/L), 9,6 – 11,5 (mol/L): Axit chứa trong bể chì hoặc để sản xuất phân bón.
• Nồng độ axit từ 78 – 80%, tỷ trọng 1,70 – 1,73 (kg/L), 13,5 – 14,0 (mol/L): Axit trong tháp sản xuất hoặc axit Glover.
• Nồng độ axit 98,3%, tỷ trọng 1,84 (kg/L), 18,4 (mol/L): Gọi là axit sunfuric đậm đặc H2SO4.

Quá trình điện phân, độ dẫn điện, dung môi

Quá trình điện hóa, điện phân, phân cực axit sunfuric

– Chất điện phân axit sunfuric: Pha loãng dung dịch axit sunfuric H2SO4 với tỷ trọng 1,25 – 1,29 kg/L. Nồng độ axit 29% – 32% được sử dụng làm chất điện phân hoặc chất điện phân trong pin axit chì. Phản ứng hóa học ở các điện cực của pin tạo ra năng lượng, cơ bản diễn ra như sau:

• Tại điện cực dương (Anode):

PbO2 + 4 H++ SO42-+ 2 e- ⇌ PbSO4 + 2 H2O

• Ở cực âm (Cathode):

Pb + HSO-4 ⇌ PbSO4 + H+ + 2e-

• Phản ứng tổng thể có thể được viết là:

Pb + PbO2 + 2H2SO4 ⇌ 2PbSO4 + 2H2O với E0Cell = 2,05V

Độ dẫn điện & dung môi axit sunfuric H2SO4

– Axit sunfuric có tính dẫn điện và được dùng làm dung môi tốt.

– Axit sulfuric khan là chất lỏng phân cực, có hằng số điện môi εr ~ 100. Nó có tính dẫn điện cao, do sự phân ly do tự proton hóa. Một quá trình được gọi là tự động hóa hoặc tự động hóa phân tử.

2H2SO4 → H3SO4+ + HSO4−

Hằng số cân bằng của quá trình này là:

Kap (25°C) = ThemeSyntaxError[Illegal template name snippet_code] Chủ đềLỗi cú pháp[Illegal template name snippet_code] = 2,7×10−4

Hằng số cân bằng đương lượng nước Kw là 10−14, hệ số nhỏ hơn 1010 (10 tỷ).

Mặc dù axit sunfuric có độ nhớt nhưng độ phân ly tạo thành H3SO4+ và HSO4- vẫn rất cao. Đồng thời nó còn là dung môi rất tốt cho nhiều phản ứng.

Trong thực tế, các phản ứng cân bằng phức tạp hơn nhiều. Ở trạng thái cân bằng, 100% H2SO4 chứa các ion sau (số lượng được tính bằng milimol trên kg dung môi): HSO4− (15,0), H3SO4+ (11,3), H3O+ (8,0), HS2O7− (4,4), H2S2O7 (3,6), H2O (0,1).

Tham khảo thêm các bài viết khác: >>> Axit sulfuric là gì và những điều cần biết về H2SO4

Cảnh báo về sự nguy hiểm, tác hại của dung dịch Axit Sulfuric

– Cảnh báo nguy hiểm, tác hại của axit sunfuric đối với sức khỏe con người như gây mùi khó chịu, ảnh hưởng đến mắt, đường hô hấp, đường tiêu hóa và tác động xấu đến môi trường sống:

• Ngửi và hít phải axit sulfuric gây ho, đau họng, cảm giác nóng rát, khó thở và khó thở.
• Nuốt phải axit sulfuric có thể gây bỏng miệng, cổ họng và ăn mòn dạ dày, có thể dẫn đến tử vong. Triệu chứng khi nuốt: Nóng rát ở miệng và cổ họng, cảm giác nóng rát sau xương ức, đau bụng, nôn mửa, sốc, sức khỏe suy giảm.
• Gây kích ứng da, ăn mòn và gây độc cho mô, dẫn đến phá hủy mô nhanh chóng, gây bỏng nặng. Các triệu chứng bao gồm mẩn đỏ, viêm da, đau, phồng rộp và bỏng da nghiêm trọng.

• Tiếp xúc trực tiếp bằng mắt có thể dẫn đến mù lòa. Nồng độ cao trong không khí có thể gây khó thở. Đặc biệt đối với những người mắc bệnh hen suyễn hoặc khi tập thể dục gắng sức.
• Bệnh phổi mãn tính (viêm phế quản, xơ hóa, khí thũng). Giảm chức năng phổi và sâu răng đã được báo cáo xảy ra sau khi tiếp xúc với axit sulfuric.
• Các khối u tăng lên ở đường hô hấp (mũi, thanh quản, phổi). Việc tiếp xúc nghề nghiệp với axit sulfuric có liên quan đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
• Tiếp xúc nghề nghiệp với sương mù axit vô cơ mạnh có chứa axit sulfuric. Đặc biệt liên quan đến ung thư thanh quản và phổi ở người.

Kết luận

Ngoài ra, Chúng tôi bán Online, bán cho mục đích sử dụng khác dưới mọi hình thức. Đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng, môi trường và tuân thủ các quy định pháp luật hiện hành. Khách hàng cũng không nên mua hoặc đổ axit sulfuric vào ắc quy. Nguy hiểm cho sức khỏe, nguy cơ cháy nổ, mua axit không đúng nồng độ, không đúng tiêu chuẩn kỹ thuật,… Hãy liên hệ ngay HOTLINE hoặc Website: https://vuhoangco.com.vn để được tư vấn và hỗ trợ miễn phí.