حمض الكبريتيك (H2SO4) أو زيت الزاج هو حمض معدني قوي وشديد التآكل يشيع استخدامه في العمليات الصناعية المختلفة مثل إنتاج الأسمدة وتكرير البترول ومعالجة المعادن. وهو أيضًا عامل تجفيف قوي.
| اسم الأيوباك | حمض الكبريتيك |
| الصيغة الجزيئية | H2SO4 |
| CAS رقم | 7664-93-9 |
| المرادفات | زيت الزاج، أنهيدريد حمض الكبريتيك، حمض ثنائي الكبريتيك |
| إنتشي | InChI=1S/H2O4S/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/p-1 |
خصائص حمض الكبريتيك
صيغة حمض الكبريتيك
الصيغة الكيميائية لحمض الكبريتيك هي H2SO4، وهو يمثل ذرتي هيدروجين، وذرة كبريت واحدة، وأربع ذرات أكسجين. تمثل هذه الصيغة تركيب جزيء حمض الكبريتيك وبنيته الكيميائية.
الكتلة المولية لحمض الكبريتيك
الكتلة المولية لحمض الكبريتيك هي 98.08 جم / مول. ويتم حسابه عن طريق إضافة الكتل الذرية لكل عنصر في الصيغة الكيميائية لحمض الكبريتيك (H2SO4).
نقطة غليان حمض الكبريتيك
درجة غليان حمض الكبريتيك هي 337.1 درجة مئوية. عند درجة الحرارة هذه، يصل ضغط بخار السائل إلى الضغط الجوي ويبدأ في الغليان.
نقطة انصهار حمض الكبريتيك
نقطة انصهار حمض الكبريتيك هي 10.4 درجة مئوية. وهو سائل شديد اللزوجة في درجة حرارة الغرفة، لكنه يمكن أن يتجمد ليشكل حالة صلبة عند درجات الحرارة المنخفضة.
كثافة حامض الكبريتيك جم/مل
تتراوح كثافة حمض الكبريتيك من 1.84 جم/مل إلى 1.93 جم/مل حسب تركيزه. ومع زيادة تركيز حمض الكبريتيك، تزداد كثافته أيضًا.
الوزن الجزيئي لحمض الكبريتيك
الوزن الجزيئي لحمض الكبريتيك هو 98.08 جم / مول. ويتم حسابه عن طريق إضافة الكتل الذرية لكل عنصر في صيغته الكيميائية (H2SO4).
هيكل حمض الكبريتيك
يتكون جزيء حمض الكبريتيك من ذرتين هيدروجين (H) مرتبطتين بذرة كبريت (S) مرتبطة أيضًا بأربع ذرات أكسجين (O). له هندسة جزيئية رباعية السطوح وهو عامل تجفيف قوي.
| مظهر | سائل زيتي شفاف عديم اللون |
| جاذبية معينة | 1.84 (ماء = 1) |
| لون | عديم اللون |
| يشم | رائحة نفاذة وكبريتية |
| الكتلة المولية | 98.079 جم/مول |
| كثافة | 1,835 جم/مل |
| نقطة الانصهار | 10.5 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | 337 درجة مئوية |
| نقطة فلاش | 140 درجة فهرنهايت (60 درجة مئوية) |
| الذوبان في الماء | امتزاج تماما |
| الذوبان | قابل للذوبان في الماء والكحول |
| ضغط البخار | 40 ملم زئبق (20 درجة مئوية) |
| كثافة بخار | 2.5 (الهواء = 1) |
| pKa | -3 |
| الرقم الهيدروجيني | أقل من 1 (حمضية بقوة) |
السلامة ومخاطر حامض الكبريتيك
حمض الكبريتيك هو مادة شديدة التآكل وخطيرة. ملامسة الجلد والعينين يمكن أن تسبب حروقًا شديدة وعمى. استنشاق أبخرةه قد يهيج الجهاز التنفسي ويسبب السعال والصفير وضيق التنفس. وهو قابل للاشتعال ويتفاعل ويجب التعامل معه بحذر في منطقة جيدة التهوية، باستخدام معدات الحماية مثل القفازات وحماية العين. يجب تنظيف الانسكابات على الفور لتجنب إتلاف الأسطح واحتمال إلحاق الضرر بالأشخاص. التخزين السليم ووضع العلامات ضرورية لضمان التعامل الآمن.
| رموز الخطر | تآكل، مهيج، ضار |
| وصف الأمان | يُحفظ بعيدًا عن الحرارة/الشرر/اللهب المكشوف/الأسطح الساخنة. ممنوع التدخين. تخزينها في مكان جيد التهوية. الحفاظ على حاوية مغلقة بإحكام. ارتداء القفازات الواقية / الملابس الواقية / حماية العين / حماية الوجه. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN1830 |
| رمز النظام المنسق | 2815.11.00 |
| فئة الخطر | 8 |
| مجموعة التعبئة | ثانيا |
| تسمم | عن طريق الفم: LD50 = 1.2 جم/كجم (الجرذ) |
طرق تصنيع حمض الكبريتيك
يمكن تصنيع H2SO4 بعدة طرق، بما في ذلك عملية الاتصال وعملية الغرفة الرئيسية.
عملية التلامس هي الطريقة الأكثر استخدامًا للإنتاج الصناعي لحمض الكبريتيك، والتي تتضمن أكسدة ثاني أكسيد الكبريت إلى ثالث أكسيد الكبريت ثم تفاعل ثالث أكسيد الكبريت مع الماء لإنتاج H2SO4.
من ناحية أخرى، تتضمن عملية غرفة الرصاص أكسدة ثاني أكسيد الكبريت مع ثاني أكسيد النيتروجين في وجود محفز، عادة ثاني أكسيد الرصاص، ثم تفاعل ثالث أكسيد الكبريت الناتج مع الماء. تنتج كلتا الطريقتين H2SO4 بمستويات مختلفة من النقاء والتركيز، والتي يمكن تنقيتها وتركيزها بشكل أكبر حسب الحاجة.
استخدامات حمض الكبريتيك
H2SO4 مادة كيميائية متعددة الاستخدامات وتستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. يستخدم الناس عادة حمض الكبريتيك في إنتاج الأسمدة والمنظفات والأصباغ والأصباغ. كما يلعب دورًا في تكرير المنتجات البترولية ومعالجة المعادن والخامات وإنتاج المواد الكيميائية مثل حمض النيتريك والكبريتات. تستخدم المختبرات H2SO4 ككاشف ويعمل كمحفز في التفاعلات الكيميائية. تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية حمض الكبريتيك كمحلول كهربائي، ويستخدمه صانعو الصلب في التخليل لإزالة الصدأ والقشور قبل الطلاء أو الطلاء.
بشكل عام، يلعب H2SO4 دورًا حاسمًا في العديد من العمليات الصناعية، مما يجعله أحد أهم المواد الكيميائية في العالم.
أسئلة:
هل حمض الكبريتيك حمض قوي؟
نعم، H2SO4 حمض قوي. الحمض القوي هو الذي يتفكك تمامًا في الماء لينتج أيونات الهيدروجين (H+)، مما يعني أنه يتبرع بكل أيونات الهيدروجين الموجودة به إلى المحلول. يعتبر حمض الكبريتيك أحد أقوى الأحماض، وله مستوى حموضة مرتفع، مما يجعله شديد التفاعل والتآكل. لتجنب الإضرار بالناس والبيئة، يعد التعامل مع حمض الكبريتيك وتخزينه بشكل سليم أمرًا ضروريًا.
ما هو حمض الكبريتيك المستخدمة ل؟
يستخدم حمض الكبريتيك على نطاق واسع في مختلف الصناعات والتطبيقات. تتضمن بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا لـ H2SO4 ما يلي:
- إنتاج الأسمدة: يستخدم حامض الكبريتيك في إنتاج حامض الفوسفوريك، وهو مكون أساسي في العديد من الأسمدة.
- تكرير النفط: يستخدم حمض الكبريتيك لإزالة الشوائب مثل مركبات الكبريت من النفط الخام أثناء عملية التكرير.
- معالجة المعادن: يستخدم حمض الكبريتيك في معالجة المعادن لإزالة الصدأ والقشور من الحديد والصلب، وكذلك لتنقية الخامات المعدنية.
- التصنيع: يستخدم حمض الكبريتيك في إنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك المنظفات والأصباغ والأصباغ والمواد الكيميائية الأخرى.
- بطاريات السيارات: يستخدم حمض الكبريتيك كإلكتروليت في بطاريات الرصاص الحمضية، ويشيع استخدامه في السيارات والمركبات الأخرى.
- الكاشف المختبري: يستخدم حمض الكبريتيك عادة ككاشف مختبري بسبب مستوى تفاعله العالي وقدرته على إذابة العديد من المواد.
ما هو نوع حمض حمض الكبريتيك؟
H2SO4 هو حمض غير عضوي قوي. يُصنف H2SO4 على أنه حمض ديبروتيك، حيث يمنح أيوني هيدروجين (H+) إلى المحلول، مما يجعله حمضًا معدنيًا قويًا. نظرًا لطبيعته شديدة التفاعل والتآكل، يجب توخي الحذر عند التعامل مع H2SO4 وتخزينه لتجنب الإضرار بالناس والبيئة. تستخدم الصناعات حمض الكبريتيك على نطاق واسع في عملياتها، بما في ذلك إنتاج الأسمدة والمنظفات والأصباغ والأصباغ والمواد الكيميائية الأخرى، وكذلك في تكرير المنتجات البترولية ومعالجة خامات المعادن.
ما هي صيغة حمض الكبريتيك؟
الصيغة الكيميائية لحمض الكبريتيك هي H2SO4.
ما هو زيت الزاج؟
زيت الزاج هو مصطلح آخر لحمض الكبريتيك، وهو مادة كيميائية قوية وشديدة التآكل. ويشيع استخدامه في إنتاج الأسمدة والمنظفات والأصباغ، وكذلك في تكرير النفط ومعالجة المواد الكيميائية الأخرى.