تحضير حمض الكبريتيك

حمض الكبريتيك هو سائل زيتي كثيف عديم الرائحة وعديم اللون، وهو أحد الحموض القوية ويعتبر حارق للجلد عند التعرض اليه، أول من حضرهُ العالم الكيميائي العربي جابر بن حيان وأطلق عليه زيت الزاج؛ لأنهُ قام بتحضيره بواسطة تسخين مركب كيميائي يسمى بالزاج الأخضر (كبريتات الحديد المائية)، وتم تشبيه حمض الكبريتيك بالزيت عندما قام بتحضيره جابر بن حيان؛ لأنهُ سائل كثيف القوام تبلغ كثافته (1.84) غم/مل.

خطوات تحضير حمض الكبريتيك بطريقة التلامس

يحضر حمض الكبريتيك تجارياً بطريقة التلامس أو التماس، وهي أكثر الطرق استخداماً وأقل كلفة؛ لأن الحمض الناتج عنها يكون أكثر نقاوة، حيث يصل تركيزه إلى (98%)، وهناك خطوات لطريقة التلامس وهي ما يلي:

1- يتم صهر الكبريت ثم ترشيحه حتى تفصل الأجزاء غير المنصهرة عنه.

2- يتم ضخ الكبريت إلى مفاعل حراري، بحيث يتأكسد الكبريت ويتحول إلى غاز ثاني أكسيد الكبريت.

3- يتم تمرير غاز ثاني أكسيد الكبريت إلى مرشح من أجل تنقيته من الشوائب.

4- ينقل غاز ثاني أكسيد الكبريت إلى برج التحويل الذي يحتوي إلى عوامل مؤكسدة مثل أكسيد الفناديوم، وعندما يلامس هذه العوامل يتأكسد إلى غاز ثالث أكسيد الكبريت.

5- يتحد غاز ثالث أكسيد الكبريت مع الماء مكوناً حمض الكبريتيك.

6- يتم تمرير الحمض الناتج على برج التبريد من أجل الحصول عليه بتركيز عالي.

تحضير محلول مخفف من حمض الكبريتيك

يمكن تحضير محلول مخفف من حمض الكبريتيك من خلال إضافة كمية قليلة من الحمض إلى الماء وليس العكس؛ لأن إضافة الماء إلى الحمض يؤدي إلى غليان قطرات الماء الأولى وتطايرها مما يلحق الأذى بالشخص، ويمكن التحكم بتركيز حمض الكبريتيك أثناء تحضيره عن طريق التحكم بدرجة التبريد والتبخير المستخدمة في الأبراج.

الصفات الكيميائية لحمض الكبريتيك

يوجد صفات لحمض الكبريتيك وهي:

• يعتبر من أقوى الحموض الكيميائية.

• يعتبر حارقاً للجلد ويعمل على تهيج الأنسجة المبطنة للأنف والقصبات الهوائية والرئتين.

• يذوب حمض الكبريتيك المركز بشدة في الماء مطلقاً حرارة عالية تؤدي إلى غليان المحلول الناتج.

• حمض الكبريتيك شديد التآكل ويعتبر عامل مؤكسد قوي.

• حمض الكبريتيك يعتبر حمض ثنائي القاعدة قوي، ويعتبر ثنائي البروتين يتأين على مرحلتين في المحلول المائي.

• يطرد الماء من الخلطات الطبيعية مثل النشا.

الصناعات التي يدخل فيها حمض الكبريتيك

يستخدم حمض الكبريتيك في كثير من الصناعات وهي ما يلي:

• صناعة بطاريات السيارات.

• صناعة الأسمدة الفوسفاتية.

• صناعة الأصباغ المستخدمة في دباغة الجلود.

• صناعة الورق.

• صناعة البلاستيك والمطاط.

• يستخدم حمض الكبريتيك في معالجة المعادن مثل تصنيع النحاس والزنك، ويستخدم أيضاً في تنظيف أسطح الصفائح الفولاذية.

• يتم استخدامه في تكرير البترول، وصنع كبريتات الأمونيوم.

أضرار حمض الكبريتيك

هناك أضرار لحمض الكبريتيك عند التعامل معه، يجب الحذر عند استخدامه وهذه الأضرار تصيب الأنسان وهي ما يلي:

• ملامسة الحمض للجلد يؤدي إلى التهاب الجلد وحرقه.

•  استنشاق بخار الحمض مزعج للجهاز التنفسي والرئتين.

• ملامسة الحمض للعين يؤدي إلى أمراض خطيرة.

الإجراءات الواجب اتباعها عند استخدام حمض الكبريتيك

يوجد إجراءات من الواجب اتباعها عند التعامل مع حمض الكبريتيك وهي كالتالي:

• ارتداء قفازات لليدين وغطاء للرأس مضاد للأحماض ونظارة واقية عند استخدام رذاذ الحمض.

• إبعاد حمض الكبريتيك عن مصادر الاشتعال.

• التعامل مع حمض الكبريتيك في منطقة ذات تهوية جيدة لقلة التعرض لبخار الحمض.