Quy Trình Sản Xuất Sulfuric acid Công Nghiệp (Phương Pháp Tiếp Xúc)
Ứng dụng của Acid sunfuric trong Công nghiệp và Đời sống
Axit sunfuric (H₂SO₄) không chỉ là một trong những hợp chất vô cơ quan trọng nhất trong hóa học, mà còn được mệnh danh là "xương sống của nền công nghiệp hóa chất". Khối lượng tiêu thụ Sulfuric acid hằng năm là một chỉ số quan trọng phản ánh trình độ phát triển công nghiệp của một quốc gia. Từ sản xuất phân bón, luyện kim, dầu khí, đến ngành công nghiệp nhẹ như dệt nhuộm, xử lý nước – đâu đâu cũng có sự hiện diện của Acid sunfuric.
1. Ứng dụng trong sản xuất phân bón
Đây là lĩnh vực tiêu thụ Axit sunfuric lớn nhất, chiếm khoảng 60–70% tổng lượng sử dụng toàn cầu.
a) Sản xuất phân super photphat (SSP)
* Phản ứng giữa H₂SO₄ và quặng photphat tạo ra Ca(H₂PO₄)₂ – dạng phân dễ hấp thu hơn cho cây trồng.
* Phản ứng: Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ + 4H₂O → 2Ca(H₂PO₄)₂·H₂O + CaSO₄·2H₂O
b) Sản xuất axit phosphoric (H₃PO₄)
* H₃PO₄ được sử dụng để điều chế các loại phân DAP, MAP – phân bón phổ biến toàn cầu.
* H₂SO₄ đóng vai trò quan trọng trong tách P₂O₅ từ quặng apatit.
[img]https://bommanggodo.com/wp-content/uploads/2022/04/Axit-sunfuric-duoc-su-dung-trong-san-xuat-phan-bon.jpg[/img]
2. Ứng dụng trong luyện kim
Axit sunfuric được sử dụng rộng rãi trong quá trình tẩy gỉ bề mặt kim loại, đặc biệt trước khi mạ, sơn hoặc hàn.
* Ví dụ:
Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O
Bên cạnh đó, H₂SO₄ còn được dùng để chiết tách kim loại như đồng, kẽm, nickel trong quá trình thủy luyện.
3. Ứng dụng trong công nghiệp hóa chất
Acid sulfuric là nguyên liệu đầu vào trong hàng loạt phản ứng tổng hợp hóa học:
a) Sản xuất axit vô cơ khác:
* Sản xuất HCl từ muối NaCl bằng H₂SO₄:
NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ check here + HCl↑
* Sản xuất axit nitric: phản ứng giữa NaNO₃ và H₂SO₄ → HNO₃
b) Tổng hợp muối sunfat:
* Như nhôm sunfat (Al₂(SO₄)₃) dùng trong xử lý nước
* Sắt (II) sunfat, đồng (II) sunfat – có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp và công nghiệp nhẹ.
4. Ứng dụng trong ngành dầu khí
Axit sunfuric là chất xúc tác trong quá trình alkyl hóa – sản xuất các hợp chất có trị số octan cao dùng trong xăng.
* H₂SO₄ giúp tạo ra iso-octan, nâng cao hiệu suất nhiên liệu động cơ.
* Ngoài ra, nó còn dùng để xử lý cặn dầu, loại bỏ tạp chất hữu cơ và tạo sản phẩm sạch hơn.
5. Ứng dụng trong sản xuất ắc quy chì–axit
Đây là một ứng dụng điển hình của H₂SO₄ trong lĩnh vực điện hóa:
* H₂SO₄ loãng đóng vai trò là chất điện phân trong pin chì–axit.
* Phản ứng xảy ra trong quá trình sạc/xả pin:
Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O (xả pin)
Axit sunfuric dùng trong ắc quy có nồng độ khoảng 30–40%, tùy loại.