Ứng dụng của axit sunfuric trong công nghiệp và đời sống

Axit sunfuric cũng được coi là vua của các loại hóa chất do có rất nhiều ứng dụng của axit sunfuric quan trọng trong đời sống. Nó có thể được sử dụng như một nguyên liệu thô hoặc chất xúc tác trong sản xuất. Axit sunfuric là hóa chất được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới và được sử dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp. Nó được sử dụng để tạo hàng trăm hợp chất cần thiết cho mọi ngành nghề.

Axit sunfuric là gì?

Axit sunfuric là một chất lỏng dầu,có tỷ trọng nặng gấp khoảng 2 lần nước. Nó có thể hòa tan trong nước, axit đặc rất háo nước, cần đặc biệt chú ý khi pha loãng. Ngoài ra axit sufuric còn có trong thành phần của mưa axit. Công thức hóa học của hợp chất này là H2SO4.

Axit sunfuric còn được gọi là dầu vitriol, hoặc hydro sulfat, chất lỏng đặc, không màu, có dầu, ăn mòn; một trong những hóa chất quan trọng nhất về mặt thương mại. Axit sunfuric có tính axit mạnh, Axit sunfuric đặc vừa đóng vai trò là chất oxi hóa vừa là chất khử.

Ở 25 ° C (77 ° F) Axit sunfuric tinh khiết có trọng lượng riêng là 1.830 và đóng băng ở 10,37 ° C (50,7 ° F). Khi đun nóng, axit sunfuric nguyên chất sẽ bị phân hủy thành 2 phần, một phần thành nước và lưu huỳnh trioxit, phần sau ở dạng hơi thoát ra ngoài cho đến khi nồng độ của axit giảm xuống 98,3%. Nhiệt độ sôi của hỗn hợp axit và nước này không đổi lên đến 338 ° C (640 ° F) ở áp suất khí quyển. Axit sunfuric thường được sử dụng ở nồng độ 78, 93 hoặc 98 phần trăm. 

Xem thêm: Máy bơm hóa chất trong sản xuất công nghiệp

Ứng dụng của axit sunfuric. 

Axit sunfuric  là một hóa chất công nghiệp quan trọng được sử dụng trong quá trình sản xuất của nhiều loại hàng hóa với nhiều ứng dụng khác nhau. 

Axit sunfuric có tính axit mạnh. Do đó, nó được sử dụng trong việc làm sạch kim loại, loại bỏ các tạp chất từ ​​dầu, sản xuất hóa chất – axit nitric, axit clohidric, tổng hợp thuốc nhuộm, thuốc, chất tẩy rửa, chất nổ, v.v.

Trong sản xuất phân bón. 

Một trong những ứng dụng chính của axit sunfuric là trong sản xuất phân bón. Các loại phân bón được sử dụng phổ biến nhất yêu cầu axit sunfuric làm một trong những nguyên liệu thô chúng bao gồm vôi supephotphat Ca (H2PO4) 2; hỗn hợp phân hóa học vôi (hỗn hợp canxi dihidrophotphat – Ca (H₂PO₄) ₂ và canxi sunfat hoặc thạch cao – CaSO₄⋅2H₂O và amoni sunfat (NH₄) ₂SO₄). 

Supe lân của vôi là một trong những loại phân cần thiết và quan trọng nhất được sử dụng cho đất chua và là chất phục hồi lân cho đất, làm cho đất có tính kiềm và giảm độ chua của đất. Công dụng chính của amoni sunphat làm phân bón là trung hòa các loại đất có tính kiềm để hạ thấp độ pH của đất bằng cách tạo ra các điều kiện chua nhẹ và yếu trong đất. Nó cũng giúp cung cấp nguyên tử nitơ trở lại đất, một trong những nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của cây trồng.

Trong sản xuất công nghiệp

Trong công nghiệp hóa chất, axit sunfuric được sử dụng để sản xuất nhiều loại hóa chất hữu cơ như axit hữu cơ như axit nitric và axit clohydric cũng như một số muối chứa lưu huỳnh và các hợp chất khác. Axit sunfuric cũng được sử dụng trong sản xuất một số tác nhân alkyl hóa rất mạnh như dimetyl sulphat và nhiều loại este và diesters khác có nguồn gốc từ axit sunfuric. Các tác nhân alkyl hóa này tiếp tục được sử dụng cho nhiều loại phản ứng tổng hợp hóa học và trong việc gây đột biến hóa học.

Axit sunfuric cũng được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp như LABSA (Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid). Axit sunfuric cũng được sử dụng để điều chế bùn axit (Axit sunfuric Dodecyl benzen), bằng cách sunfua hóa dodecyl benzen. Bùn axit này được sản xuất tiếp tục được sử dụng để sản xuất các chất tẩy rửa và xà phòng khác nhau.

Trong công nghiệp phẩm màu, axit sunfuric được dùng để điều chế nhiều loại thuốc nhuộm và phẩm màu. Một trong những chất tạo màu nổi tiếng nhất được sử dụng trong công nghiệp, titan dioxit được điều chế từ quá trình xử lý quặng khoáng titan-sắt oxit (còn được gọi là ilmenit) với axit sunfuric đậm đặc và titan oxy sunfat (TiOSO4 ).

Axit sunfuric là một trong những thành phần cần thiết để điều chế thuốc nổ TATP (Triacetone triperoxide) là một chất nổ được điều chế bằng cách lấy hydrogen peroxide, axeton và axit sunfuric làm nguyên liệu thô cơ bản.

Trong ngành công nghiệp dầu khí, axit sunfuric được sử dụng để tinh chế hydrocacbon thô chiết xuất cũng như các sản phẩm tinh chế: xăng, nhiên liệu máy bay và dầu diesel để loại bỏ tất cả các tạp chất hữu cơ có trong chúng. Ngoài ra, axit sunfuric được sử dụng rộng rãi để khai thác lưu huỳnh từ khí tự nhiên và dầu vì các chất hữu cơ thô chứa một lượng lớn lưu huỳnh hiện diện ở dạng hydro sunfua. Việc tinh chế các hợp chất sunfua này dẫn đến việc chiết xuất lưu huỳnh, một nguyên tố quan trọng đối với tất cả các dạng sống. Bên cạnh đó, lưu huỳnh còn được sử dụng trong nhiều quá trình hóa học như phản ứng bunsen để sản xuất hydro.

Axit sunfuric ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

Axit sunfuric được sử dụng rộng rãi trong quá trình gia công kim loại. Ứng dụng của nó chủ yếu cho các mục đích làm sạch kim loại như sắt và thép. Một loại làm sạch sắt đặc biệt, cụ thể là tẩy gỉ, được thực hiện trước khi trải qua quá trình mạ kẽm (mạ kim loại với kẽm để ngăn không bị gỉ). Thay vào đó, bản thân axit sunfuric cũng có thể được sử dụng để chống gỉ khi được sử dụng để làm sạch sắt. Do đó, nó góp phần tác động vào thép để hạn chế bị rỉ sét hoặc chống lại oxy hóa của sắt.

Axit sunfuric được sử dụng trong sản xuất Rayon. Trong sản xuất rayon, các sợi xenlulo thô thu được từ nguồn tự nhiên được hòa tan trong dung dịch nước có chứa các ion đồng tetramine. Dung dịch thu được sau đó được bơm vào axit sunfuric đậm đặc, dẫn đến sự hình thành các sợi Rayon (còn thường được gọi là xenlulo tái sinh).

Axit sunfuric cũng tìm thấy một ứng dụng trong phản ứng điện hóa, nơi nó đóng vai trò như một điện cực. Nó đặc biệt được sử dụng trong các điện cực tạo nên các tế bào pin lưu trữ axit gốc chì, được sử dụng khá phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô. Trong các loại pin này, nồng độ cụ thể của axit sunfuric tinh khiết (33%), có trọng lượng riêng là 1,25.

Axit sunfuric là một trong những nguyên liệu thô được sử dụng trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy để sản xuất clo dioxit, một chất tẩy trắng và oxy hóa mạnh được sử dụng đặc biệt để tẩy trắng nước (hoặc khử trùng bằng clo của nước) thường được sử dụng để xử lý uống nước.

Axit sunfuric là một chất oxy hóa tốt và được sử dụng trong nhiều phản ứng hóa học để oxy hóa nhiều chất. Ngoài vai trò là một chất oxy hóa, Axit sunfuric còn được sử dụng rộng rãi như một chất khử nước để khử nước của các loại đường khác nhau (chẳng hạn như sucrose hoặc glucose) để tạo thành một màng cacbon rắn màu đen dưới dạng cặn.

Axit sunfuric là môi trường diễn ra tất cả các phản ứng este hóa. Trong hóa học, phản ứng este hóa được sử dụng để tạo ra một nhóm hợp chất hữu cơ mới có tên là este là kết quả của phản ứng hóa học giữa axit hữu cơ và rượu. Phản ứng được xúc tác trong môi trường axit, được cung cấp bởi axit sunfuric.

Axit sunfuric được sử dụng trong sản xuất axit khoáng phổ biến khác axit clohydric thông qua một phản ứng. Trong phản ứng này, natri clorua được tạo ra để phản ứng với axit clohydric, dẫn đến việc tạo ra axit clohydric và natri bisulphat, như một sản phẩm trung gian, sản phẩm này tiếp tục phản ứng với natri clorua để tạo ra một phân tử axit clohydric khác.

Xem thêm: Tìm hiểu về máy bơm axit

Trong xử lý nước thải

Xử lý nước thải là một quá trình rất quan trọng phải được thực hiện để bảo vệ môi trường sống. Là loại axit được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới, axit sunfuric thường được sử dụng để đưa mức độ pH của nước thải trở lại bình thường.

Những lợi ích chính của việc sử dụng axit sunfuric để xử lý nước thải như sau:

• Các hạt rắn với các chất hóa học như clorua sắt, polyme và Al cao sẽ bị loại bỏ.

• Nước thải sẽ được đưa trở lại mức độ pH trung tính, đây là một quá trình được gọi là quá trình trung hòa.

• Các mùi khó chịu có trong nước thải sẽ được kiểm soát và ngăn chặn.

• Các mầm bệnh có thể lây lan bệnh tật đều bị tiêu diệt thông qua khử trùng.

• Nước và bùn được tách ra thông qua xử lý hóa học, giúp loại bỏ bùn dễ dàng hơn.

Trong y học

Axit sunfuric được ứng dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm. Nó được sử dụng như một dung môi để tổng hợp hóa học của nhiều loại hóa chất bao gồm các thành phần dược phẩm hoạt động. Một loại thành phần dược phẩm hoạt tính được sản xuất bằng cách sử dụng axit sunfuric là các tác nhân alkyl hóa thường được sử dụng trong hóa trị liệu (điều trị ung thư).

Axit sunfuric, ở nồng độ rất nhẹ, được sử dụng trong một số loại thuốc mỡ bôi ngoài da, đặc biệt để điều trị vết loét. Tuy nhiên, những loại thuốc mỡ này nên được sử dụng một cách thận trọng vì chúng có thể gây kích ứng ở một số người nhạy cảm. Vì axit sunfuric là một chất khử nước và axit rất mạnh, nồng độ trung bình hoặc cao của nó có thể dẫn đến bỏng da, phát ban hoặc thương tích nghiêm trọng. Do đó, nó cần được xử lý hết sức thận trọng.

Ngoài ra, axit sunfuric còn được ứng dụng sử dụng trong thu hoạch khoai tây, iều chế dung dịch Piranha,…

Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản axit sunfuric

Axit sunfuric đậm đặc có  tính ăn mòn cực cao và có thể gây bỏng nghiêm trọng nếu không được xử lý đúng cách. Hóa chất này rất đặc biệt vì nó không chỉ gây bỏng do hóa chất mà còn gây bỏng nhiệt thứ cấp do mất nước. Hóa chất nguy hiểm này có khả năng ăn mòn da, giấy, kim loại và thậm chí cả đá trong một số trường hợp. Nếu axit sunfuric tiếp xúc trực tiếp với mắt có thể gây mù vĩnh viễn. Nếu ăn phải hóa chất này có thể gây bỏng bên trong, tổn thương các cơ quan không hồi phục và có thể tử vong.

Khi sử dụng axit sunfuric, điều quan trọng là phải ưu tiên các biện pháp phòng ngừa an toàn. Nên đeo các thiết bị bảo hộ sau khi sử dụng axit sunfuric: đồ bảo hộ, găng tay cao su dài, kính,…

Cần rửa mắt thường xuyên nếu sử dụng axit sulfuric tại nơi làm việc.

Axit sunfuric hoặc các sản phẩm có chứa axit sunfuric đậm đặc nên được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và các nguồn nhiệt.

Máy bơm phù hợp bơm axit sunfuric

Với các tính chất, đặc điểm của axit sunfuric có tính ăn mòn cao, thực sự nguy hiểm và dễ phản ứng. Do vậy, khi vận chuyển axit sunfuric từ bể chứa, thùng phuy… đến những nơi khác cần sử dụng bơm vận chuyển để đảm bảo sự an toàn và nâng cao hiệu quả.

Máy bơm màng GODO được thiết kế chuyên sử dụng để bơm các loại axit mạnh, đặc biệt là axit sunfuric, với nhiều ưu điểm đặc biệt:

• Chất liệu bơm và phụ kiện đa dạng (PVDF, PTFE, Nhựa PP…), phù hợp bơm hóa chất, axit có tính ăn mòn cao

• Bơm được nhiều loại chất lỏng có độ nhớt cao, từ chất lỏng loãng đến chất đặc, chất lỏng chứa hạt rắn. 

• Công suất bơm cao từ 1 – 62 m3/h. 

• Cấu trúc máy được thiết kế đơn giản, ít bị mài mòn, lắp đặt và bảo trì thuận tiện, các dung dịch do máy bơm truyền tải sẽ không chạm vào các bộ phận chuyển động như van, thanh kết nối, v.v., không giống như các máy bơm khác, hiệu suất  được  gây  ra  bởi  sự  mài  mòn  của  roto, piston, bánh răng và các bộ phận khác.

• Khi sử dụng bơm để bơm các chất lỏng độc hại, dễ bay hơi hoặc ăn mòn sẽ không gây ô nhiễm môi trường và nguy hiểm đến cá nhân người sử dụng.

• Kết cấu đơn giản, dễ dàng di chuyển và sửa chữa.

Hãy liên hệ với GODO qua hotline 0969928169 để được tư vấn máy bơm màng hóa chất, axit mạnh chính hãng phù hợp với giá cả từ nhà sản xuất nhé.

GODO là đơn vị đại diện nhà sản xuất bơm màng GODO tại Việt Nam. Phân phối độc quyền máy bơm màng khí nén, bơm màng điện, bơm màng thực phẩm, phun sơn khí nén, phụ kiện bơm màng ứng dụng trong các ngành công nghiệp: Bơm sơn, hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, bao bì, mực in…

Bạn đang đọc: Ứng dụng của axit sunfuric trong công nghiệp và đời sống

Xem thêm: Vận tải – Wikipedia tiếng Việt