Asid sulfurik

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Asid sulfurik
Sulfuric-acid-2D-dimensions.svg
Sulfuric-acid-3D-vdW.png
Nama IUPAC Sulfuric Acid
Nama lain minyak vitriol
Pengecam
Nombor CAS [7664-93-9]
Nombor RTECS WS5600000
Sifat
Formula molekul H2SO4
Jisim molar 98.07848 g mol−1
Rupa bentuk clear, colorless,
odorless liquid
Ketumpatan 1.84 g cm−3, liquid
Takat lebur

10 °C (283 K)

Takat didih

338 °C (611 K)

Keterlarutan dalam air fully miscible
(exothermic)
Kelikatan 26.7 cP at 20 °C
Bahaya
Pengelasan EU Corrosive (C)
Frasa R R35
Frasa S S1/2, S26, S30, S45
Takat kilat Non-flammable
Kecuali sebaliknya dicatatkan, data diberikan untuk
bahan-bahan dalam keadaan piawai
(pada 25 °C, 100 kPa)

Penafian dan rujukan Infobox


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 atau 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 utama termasuk penghasilan baja, memproses bijih, sistesis 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 masaalah 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, dan digunakan bagi menyediakan kebanyakan buah-buahan kering.

Sejarah[sunting | sunting sumber]

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 + H2O + SO3

(CuSO4 • 5H2O) → FeO + 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[sunting | sunting sumber]

Proses Kebuk Plumbum[sunting | sunting sumber]

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[sunting | sunting sumber]

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.