Asid sulfurik

Asid sulfurik (nama lama: minyak vitriol) ialah asid mineral yang kuat. Ia mempunyai formula kimia H2SO4.

Asid sulfurik larut dalam air pada semua kepekatan. Apabila gas SO3 pekat ditambah kepada asid sulfurik, ia membentuk H2S2O7. Ini dikenali sebagai asid sulfurik fuming,  oleum, atau jarang-jarang sekali "asid Nordhausen".

Asid sulfurik mempunyai banyak kegunaan, termasuk dalam kebanyakan reaksi kimia dan proses pembuatan. Ia digunakan secara meluas sebagai bahan kimia pengilangan. Kegunaan utamanya termasuk penghasilan baja, memproses bijih, sintesis kimia, pemprosesan air kumbahan dan penapisan minyak.

Reaksi penghidratan asid sulfurik adalah tindak balas eksoterma yang kuat. Jika air ditambah kepada asid sulfurik pekat, ia mampu menggelegak. Sentiasa tambah asid kepada air dan bukan sebaliknya. Sebahagian daripada masalah ini disebabkan perbezaan isipadu kedua-dua cecair. Air kurang tumpat berbanding asid sulfurik dan cenderung untuk terapung di atas asid. Reaksi terhasil boleh dianggap sebagai membentuk ion hidronium, seperti:

H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-.

Disebabkan asid sulfurik bersifat penghidrat, asid sulfurik merupakan agen pengeringan yang baik, malah digunakan bagi menyediakan kebanyakan buah-buahan kering.

Sejarah 

Asid sulfurik telah ditemui oleh seorang ahli sains and alkimia Islam, Abu Bakar Muhammad bin Zakaria al-Razi, pada kurun ke-9. Beliau telah memperoleh asid sulfurik dengan penyulingan kering mineral-mineral vitriol tertentu. Misalnya :

(FeSO4 • 7H2O) → FeO + 7 H2O + SO3

(CuSO4 • 5H2O) → CuO + 5 H2O + SO3

SO3 + H2O → H2SO4

Apabila ferum (II) sulfat heptahidrat atau kuprum(II) sulfat pentahidrat dipanaskan, kedua-duanya akan terurai menjadi ferum (II) oksida serta kuprum(II) oksida masing masing dan membebaskan air dan sulfur trioksida. Air dan sulfur trioksida kemudiannya bergabung menjadi asid sulfurik cair. Cara menghasilkan asid sulfurik ini diketahui oleh ahli alkimia Eropah hasil penterjemahan. Asid sulfurik dikenali sebagai ‘oil of vitriol’ dan ‘spirit of vitriol’.
 
Perkembangan industri pada kurun ke-17 menyebabkan ahli alkimia bertungkus-lumus mencari cara untuk menghasilan asid sulfurik secara komersial. Pada tahun 1736, seorang ahli farmasi London, Joshua Ward, membakar sulfur dengan dengan kalium nitrat, KNO3, dengan kehadiran wap air untuk menghasilkan asid sulfurik secara komersial.

Pada tahun 1746 di Birmingham, John Roebuck menghasilkan asid sulfurik dengan cara tersebut dalam kebuk yang menggunakan plumbum. Asid sulfurik dihasilkan dengan cara ini untuk dua kurun yang seterusnya.

Cara Roebuck hanya dapat menghasilkan asid sulfurik 35-40%. Pembaikan cara ini telah meningkatkan kepekatan asid sulfurik kepada 78%. Walau bagaimanapun, asid sulfurik yang lebih pekat diperlukan untuk menghasilkan barangan industri yang lebih berkualiti. Satu lagi cara untuk mendapatkan asid sulfurik telah ditemui :

FeS2 → FeSO4

FeSO4 → Fe2(SO4)3

FeSO4 → Fe3O2 + SO3

Sulfur trioksida dapat dilarutkan dalam air untuk membentuk asid sulfurik yang pelbagai kepekatannya. Tetapi, cara ini memakan masa dan belanja yang terlalu banyak untuk kegunaan industri.

Penghasilan

Proses Kebuk Plumbum 

Gas sulfur dioksida panas disalurkan ke dalam sebuah reaktor yang dipanggil menara Glover (Glover tower) di mana gas sulfur dioksida dibersihkan dengan ‘nitrous vitriol’ dan dicampur dengan nitrik oksida dan nitrogen dioksida untuk membentuk asid Gloverb. Dari menara Glover, asid Glover dicampur dengan gas-gas termasuk sulfur dioksida (SO2), sulfur trioksida (SO3), nitrogen oksida, NO, nitrogen, N2, oksigen, O2, dan wap air dalam suatu kebuk plumbum. Asid sulfurik 62-68% terhasil dan terkondensasi pada dinding kebuk plumbum. Selepas itu, nitrogen oksida dan sulfur dioksida yang tidak digunakan dalam tindak balas dihantar ke menara Glover semula untuk digunakan semula. Gas-gas yang berlebihan lazimnya dilepaskan ke atmosfera.

Proses Sentuh 

Pada tahun 1831, seorang pedagang cuka Britain, Perengie Phillips, mempatenkan proses yang jauh lebih murah untuk menghasilkan sulfur trioksida dan asid sulfurik pekat. Proses ini dinamakan Proses Sentuh, dan hampir semua bekalan asid sulfurik dunia dihasilkan dengan proses ini.

Rujukan

Sulfat
Asid
Sebatian tak organik