SüLFüRİK sıf. (fr. sulfurique; lat. sülfür, kükürt'ten). Anorg. kim. Formülü S03 olan sülfürik anhidrit (kükürt trioksit) ile b...
SüLFüRİK sıf. (fr. sulfurique; lat. sülfür, kükürt'ten). Anorg. kim. Formülü S03 olan sülfürik anhidrit (kükürt trioksit) ile buna denk düşen ve en önemlisi H2S04 olan asitler için kullanılır.
*ANSİKL. Sülfürik anhidrit. Sülfürik anhidrit, kükürt trioksittir (S03). ilk kez 1824'te Bussy tarafınca elde edilmiş kükürt trioksit, ipek görünüşünde, iğnemsi saydam kristaller biçiminde bulunur, a, 13, y olmak suretiyle üç allotropu vardır; a-S03 62 °C, 13-S03 33 °C, 7-S03 17 °C'ta erir, 45 °C'ta kaynar. Isıtıldığında oksijen ve kükürt diokside (S02) ayrışır. Suya karşı yüksek bir ilgi gösterir; suyla ısıveren bir tepkimeyle bileşir ve tepkime sonunda sülfürik asidi verir. Sanayide, oleum üretimi için kükürt dioksidin katalitik olarak yükselt- genmesiyle elde edilir.
Sülfürik asit ya da sülfat asidi (H2S04). Simyacılarca XIII. yy.'dan beri bilinmiş olduğu sanılan sülfürik asit, sanayisel olarak ilk kez 1746'da üretilmeye başladı. Kurşun odalar yöntemiyle meydana gelen üretim, hammadde olarak piritin kullanılmasıyla beraber 1837'den sonrasında büyük bir gelişme gösterdi. Sülfürik asit üretiminde mühim bir yeri olan ve dünya üretiminin 2/3'ünü elde eden kontak yöntemi, 1901'de Wink- ler tarafınca bulunmuş oldu.
*Özellikleri. Arı sülfürik asit (FÇSOJ, 10 °C'ta katılaşan renksiz, kokusuz, kıvamlı bir sıvıdır. Isıtıldığında 290 °C'ta kaynamaya ve aynı sıcaklıkta da ayrışmaya adım atar. Kaynama esnasında sıvı hafifçe seyrelir; böylece bileşiminde ortalama % 98'lik bir asit bulunan ve 320 °C'ta kaynayan aze- otrop (eşkaynar) bir karışım elde edilir. Bu karışım, piyasadaki derişik sülfürik asittir. Yoğunluğu, 1,84 olan derişik sülfürik asidin Baumd derecesi (°B), 66'dır Suda bükımdan tehlikeli olabilecek sıçramaları önlemek için suyu aside değil de devamlı asidi suyun içine boşaltmak gerekir. Asidin suya karşı gösterdiği bu ilgiden, gazların kurutulmasında yararlanılır.
Sülfürik asit, kükürt trioksidi (S03) çözerek bileşiminde düzgüsel sülfürik asitten (HjSOJ daha çok kükürt trioksit bulunan ürünler meydana getirir. Bu yağımsı sıvılara oleum adı verilir; oleum havada tüter, pirosülfürik ya da disülfürik asit (HjSjOy) kristalleri ise çoğu zaman dibe çöker; disülfürik asit, 36 °C'ta eriyen renksiz bir katıdır.
Sülfürik asit kaynama sıcaklığının derhal üstünde kükürt trioksit ile suya ayrışır; daha yüksek sıcaklıkta kükürt trioksit, kükürt dioksit ve oksijene ayrışır. Bundan dolayı sıcak ve derişik asit, kükürt, hidrojen, karbon ve bakır şeklinde bir çok metalle kükürt diokside (S02) indirgenir:
2H2S04 +Cu *S02 +CuS04 +2H20.
Sülfürik asit, güçlü bir diasittir. Mesela sodyum hidroksit şeklinde alkaliler üstüne etkiyerek sodyum hidrojen sülfat (NaHS04) ile sodyum sülfatı (NajSOJ verir. Ek olarak klorür, nitrat, fosfat, karbonat vb. şeklinde bir çok tuza tesir ederek kendinden daha zayıf ve daha uçucu olan asitleri açığa çıkarır.
Seyreltik sülfürik asit soğukta, düzgüsel elektrot gerilimi negatif olan metaller (çinko, demir, vb.) üstüne tesir ederek hidrojen açığa çıkarır. Derişik sülfürik asit (mesela 66 °B'lik), yüzeylerinde koruyucu bir oksit ya da sülfat katmanı oluşturduğundan dinginleşmeye yatkın metallere tesir edemez (alüminyum ve kurşunun durumu); sadece sıcakta altın ve platin haricinde tüm metallerle tepkimeye girer Bu durumda ilkin yükseltgen (S02'ye indirgenir), sonrasında da asit (bu sırada bir sülfat oluşur) şeklinde davranır.
Sülfürik asit organik maddeler karşısında değişik biçimlerde davranır. Glusitler üstüne su giderici olarak etkir; odunu, şekeri ve deriyi kömürleştirir; etil alkolü etilen ya da etilen okside, formik asidi kar- bonmonokside dönüştürür. Organik baz ve alkoller üstüne tesir edebilir, alkollerle etil sülfat (C2H5HSÖ4) şeklinde esterleri verir. Aromatik (benzense!) hidrokarbon ve türevleriyle, bir hidrojen atomunun yerine foniama tepkimelerine girer; böylece elde edilmiş sülfonlu türevler, kolayca fenollere dönüştürülebildiğinden son aşama önemlidir. Sülfürik asidin tanınmasında ve niceliğinin belirlenmesinde baryum iyonuyla meydana getirmiş olduğu tuzun (BaS04) çözünmezliğinden yararlanılır.
*Elde edilişi. Sülfürik asit üretimi, kimya sanayisinin en mühim işlemlerinden biridir ve iki ayrı yönteme bakılırsa gerçekleştirilir.
Azof oksitleri yönteminde (kurşun odalar yöntemi), ilkin düzgüsel asitler elde edilir. Bu işlem, kükürt dioksit gazının sulu ortamda havayla yükseltgenmesi ilkesine dayanır; tepkime, katalizör olarak kullanılan azot oksitlerle hızlandırılır:
Kataliz vakası genel olarak nitrozil sülfat asidi (NOHS04) şeklinde ara bileşiklerin oluşumuyla açıklanır; bu bileşikler hemen sonra parçalanarak azot oksitler tekrardan kazanılır.
Sülfürik asit üretiminde kullanılan kükürt dioksit, pirit ya da blendin kavrulması, kükürdün yakılması kanalıyla ya da direkt naturel susuz kalsiyum sülfattan elde edilir. Tozundan arındırılan ve bileşimine fazla oranda hava katılan gaz karışımı, ilkin silisli tuğlalarla döşenmiş kurşun kaplı Glover kulesine gönderilir; kulenin tepesinden bileşiminde azot oksitli ürünler bulunan ve Gay-Lussac kulesinden gönderilen sülfürik asit püskürtülür. Asit, Glover kulesinde derişikleşir, gazlar soğur ve bununla beraber sürükledikleri azot oksitlerle bileşir Bu gazlar hemen sonra kurşun levhalarla kaplanmış geniş odalara gönderilir; üstten sıcak suyun püskürtüldüğü bu odalarda seyreltik bir asit oluşarak yoğuşur. Kükürt dioksit böylece tamamen dönüşmüş olur. Azot oksitler Glover kulesinde tekrardan çevrime sokulmak suretiyle geri kazanılır. Geri kazanma işlemi, Gay -Lussac kulesinde gerçekleştirilir; burada odalardan çıkan gazlar, Glover kulesinin dibinden alınan ve Gay-Lussac kulesinin üstünden dökülen derişik sülfürik asit içinde çözündürülür. Çok yer kaplayan kurşun odalar yerine, günümüzde çoğu zaman sıvı evre ile gaz evre arasındaki teması çoğaltmak için iç yüzeyleri asitlere karşı yüksek bir direnç gösteren tuğla ve çakmak- taşıyla döşenmiş demir kuleler kullanılmaktadır.
Azot oksitleri yöntemiyle, eşkaynar karışımın derişimini aşan bir asit elde edilemez.
Kontak yöntemi, oleum denen daha derişik asitlerin elde edilmesini sağlar. Bu yöntemde kükürt dioksit gaz evrede yük- seltgenir:
Yüksek sıcaklıkta tersinir olan bu tepkimenin, meydana gelen kükürt trioksidin ayrışmaması için orta sıcaklıkta (400-450 °C) gerçekleştirilmesi gerekir. Bunun için bir katalizörden yararlanılır; katalizör olarak eskiden platin kullanılırdı, sadece günümüzde vanadyum pentaoksit (VjCy yeğlenmektedir. Bu yöntem çoğu zaman iki aşamada uygulanır; birinci aşama, 550 °C'ta uygulanan süratli bir tepkimeyi, ikinci aşama ise, oluşan ürünlerin 450 °C'ta soğutulmasını kapsar (dönüşüm oranı % 80). Kükürt dioksit kataliz borularına gönderilmeden ilkin tozlarından, bilhassa katalizörü zehirleyen arsenik asit anhidriti (ASjO,) şeklinde katışkı maddelerinden arındırılır. Meydana gelen kükürt trioksit buharları, 66 °B'lik sülfürik asit tarafınca soğurulur ve böylece oleum elde edilir.
* Kullanım alanları. Sülfürik asit kimya sanayisinin temel bir ürünüdür. Diğeri asitlerin çoğunun (hidroklorik asit, nitrik asit, fosforik asit vb.), bir çok sülfatın (sodyum sülfat, amonyum sülfat, demir sülfat, bakır sülfat, alüminyum sülfat), şap ve süper- fosfatların yanı sıra ek olarak boyarmaddele- rin, plastiklerin, patlayıcıların, parfümlerin, ilaçların ve suni liflerin üretimi için lüzumlu olan sayısız organik ürünün elde edilmesinde kullanılır. Ek olarak istenmeyen maddeleri katran biçiminde özütleyerek ayırdığından hususi benzinlerin, gazyağının ve kimi yağların arıtılmasında işe yarar. Nişasta ve alkolün şekerleştirilmesi kanalıyla glukoz üretiminde, metallerin yüzeyinin temizlenmesinde, parşömen kâğıdı ve cila yapımında, hayvansal artıkların yok edilmesinde geniş seviyede kullanılır. Tüm bunların haricinde bilhassa kurşunlu akümülatörlerde elektrolit işlevi görür.
*ANSİKL. Sülfürik anhidrit. Sülfürik anhidrit, kükürt trioksittir (S03). ilk kez 1824'te Bussy tarafınca elde edilmiş kükürt trioksit, ipek görünüşünde, iğnemsi saydam kristaller biçiminde bulunur, a, 13, y olmak suretiyle üç allotropu vardır; a-S03 62 °C, 13-S03 33 °C, 7-S03 17 °C'ta erir, 45 °C'ta kaynar. Isıtıldığında oksijen ve kükürt diokside (S02) ayrışır. Suya karşı yüksek bir ilgi gösterir; suyla ısıveren bir tepkimeyle bileşir ve tepkime sonunda sülfürik asidi verir. Sanayide, oleum üretimi için kükürt dioksidin katalitik olarak yükselt- genmesiyle elde edilir.
Sülfürik asit ya da sülfat asidi (H2S04). Simyacılarca XIII. yy.'dan beri bilinmiş olduğu sanılan sülfürik asit, sanayisel olarak ilk kez 1746'da üretilmeye başladı. Kurşun odalar yöntemiyle meydana gelen üretim, hammadde olarak piritin kullanılmasıyla beraber 1837'den sonrasında büyük bir gelişme gösterdi. Sülfürik asit üretiminde mühim bir yeri olan ve dünya üretiminin 2/3'ünü elde eden kontak yöntemi, 1901'de Wink- ler tarafınca bulunmuş oldu.
*Özellikleri. Arı sülfürik asit (FÇSOJ, 10 °C'ta katılaşan renksiz, kokusuz, kıvamlı bir sıvıdır. Isıtıldığında 290 °C'ta kaynamaya ve aynı sıcaklıkta da ayrışmaya adım atar. Kaynama esnasında sıvı hafifçe seyrelir; böylece bileşiminde ortalama % 98'lik bir asit bulunan ve 320 °C'ta kaynayan aze- otrop (eşkaynar) bir karışım elde edilir. Bu karışım, piyasadaki derişik sülfürik asittir. Yoğunluğu, 1,84 olan derişik sülfürik asidin Baumd derecesi (°B), 66'dır Suda bükımdan tehlikeli olabilecek sıçramaları önlemek için suyu aside değil de devamlı asidi suyun içine boşaltmak gerekir. Asidin suya karşı gösterdiği bu ilgiden, gazların kurutulmasında yararlanılır.
Sülfürik asit, kükürt trioksidi (S03) çözerek bileşiminde düzgüsel sülfürik asitten (HjSOJ daha çok kükürt trioksit bulunan ürünler meydana getirir. Bu yağımsı sıvılara oleum adı verilir; oleum havada tüter, pirosülfürik ya da disülfürik asit (HjSjOy) kristalleri ise çoğu zaman dibe çöker; disülfürik asit, 36 °C'ta eriyen renksiz bir katıdır.
Sülfürik asit kaynama sıcaklığının derhal üstünde kükürt trioksit ile suya ayrışır; daha yüksek sıcaklıkta kükürt trioksit, kükürt dioksit ve oksijene ayrışır. Bundan dolayı sıcak ve derişik asit, kükürt, hidrojen, karbon ve bakır şeklinde bir çok metalle kükürt diokside (S02) indirgenir:
2H2S04 +Cu *S02 +CuS04 +2H20.
Sülfürik asit, güçlü bir diasittir. Mesela sodyum hidroksit şeklinde alkaliler üstüne etkiyerek sodyum hidrojen sülfat (NaHS04) ile sodyum sülfatı (NajSOJ verir. Ek olarak klorür, nitrat, fosfat, karbonat vb. şeklinde bir çok tuza tesir ederek kendinden daha zayıf ve daha uçucu olan asitleri açığa çıkarır.
Seyreltik sülfürik asit soğukta, düzgüsel elektrot gerilimi negatif olan metaller (çinko, demir, vb.) üstüne tesir ederek hidrojen açığa çıkarır. Derişik sülfürik asit (mesela 66 °B'lik), yüzeylerinde koruyucu bir oksit ya da sülfat katmanı oluşturduğundan dinginleşmeye yatkın metallere tesir edemez (alüminyum ve kurşunun durumu); sadece sıcakta altın ve platin haricinde tüm metallerle tepkimeye girer Bu durumda ilkin yükseltgen (S02'ye indirgenir), sonrasında da asit (bu sırada bir sülfat oluşur) şeklinde davranır.
Sülfürik asit organik maddeler karşısında değişik biçimlerde davranır. Glusitler üstüne su giderici olarak etkir; odunu, şekeri ve deriyi kömürleştirir; etil alkolü etilen ya da etilen okside, formik asidi kar- bonmonokside dönüştürür. Organik baz ve alkoller üstüne tesir edebilir, alkollerle etil sülfat (C2H5HSÖ4) şeklinde esterleri verir. Aromatik (benzense!) hidrokarbon ve türevleriyle, bir hidrojen atomunun yerine foniama tepkimelerine girer; böylece elde edilmiş sülfonlu türevler, kolayca fenollere dönüştürülebildiğinden son aşama önemlidir. Sülfürik asidin tanınmasında ve niceliğinin belirlenmesinde baryum iyonuyla meydana getirmiş olduğu tuzun (BaS04) çözünmezliğinden yararlanılır.
*Elde edilişi. Sülfürik asit üretimi, kimya sanayisinin en mühim işlemlerinden biridir ve iki ayrı yönteme bakılırsa gerçekleştirilir.
Azof oksitleri yönteminde (kurşun odalar yöntemi), ilkin düzgüsel asitler elde edilir. Bu işlem, kükürt dioksit gazının sulu ortamda havayla yükseltgenmesi ilkesine dayanır; tepkime, katalizör olarak kullanılan azot oksitlerle hızlandırılır:
S02+1/2 ö2+H20->H2S04.
Sülfürik asit üretiminde kullanılan kükürt dioksit, pirit ya da blendin kavrulması, kükürdün yakılması kanalıyla ya da direkt naturel susuz kalsiyum sülfattan elde edilir. Tozundan arındırılan ve bileşimine fazla oranda hava katılan gaz karışımı, ilkin silisli tuğlalarla döşenmiş kurşun kaplı Glover kulesine gönderilir; kulenin tepesinden bileşiminde azot oksitli ürünler bulunan ve Gay-Lussac kulesinden gönderilen sülfürik asit püskürtülür. Asit, Glover kulesinde derişikleşir, gazlar soğur ve bununla beraber sürükledikleri azot oksitlerle bileşir Bu gazlar hemen sonra kurşun levhalarla kaplanmış geniş odalara gönderilir; üstten sıcak suyun püskürtüldüğü bu odalarda seyreltik bir asit oluşarak yoğuşur. Kükürt dioksit böylece tamamen dönüşmüş olur. Azot oksitler Glover kulesinde tekrardan çevrime sokulmak suretiyle geri kazanılır. Geri kazanma işlemi, Gay -Lussac kulesinde gerçekleştirilir; burada odalardan çıkan gazlar, Glover kulesinin dibinden alınan ve Gay-Lussac kulesinin üstünden dökülen derişik sülfürik asit içinde çözündürülür. Çok yer kaplayan kurşun odalar yerine, günümüzde çoğu zaman sıvı evre ile gaz evre arasındaki teması çoğaltmak için iç yüzeyleri asitlere karşı yüksek bir direnç gösteren tuğla ve çakmak- taşıyla döşenmiş demir kuleler kullanılmaktadır.
Azot oksitleri yöntemiyle, eşkaynar karışımın derişimini aşan bir asit elde edilemez.
Kontak yöntemi, oleum denen daha derişik asitlerin elde edilmesini sağlar. Bu yöntemde kükürt dioksit gaz evrede yük- seltgenir:
S02+1/2 02-S03.
* Kullanım alanları. Sülfürik asit kimya sanayisinin temel bir ürünüdür. Diğeri asitlerin çoğunun (hidroklorik asit, nitrik asit, fosforik asit vb.), bir çok sülfatın (sodyum sülfat, amonyum sülfat, demir sülfat, bakır sülfat, alüminyum sülfat), şap ve süper- fosfatların yanı sıra ek olarak boyarmaddele- rin, plastiklerin, patlayıcıların, parfümlerin, ilaçların ve suni liflerin üretimi için lüzumlu olan sayısız organik ürünün elde edilmesinde kullanılır. Ek olarak istenmeyen maddeleri katran biçiminde özütleyerek ayırdığından hususi benzinlerin, gazyağının ve kimi yağların arıtılmasında işe yarar. Nişasta ve alkolün şekerleştirilmesi kanalıyla glukoz üretiminde, metallerin yüzeyinin temizlenmesinde, parşömen kâğıdı ve cila yapımında, hayvansal artıkların yok edilmesinde geniş seviyede kullanılır. Tüm bunların haricinde bilhassa kurşunlu akümülatörlerde elektrolit işlevi görür.
Kaynak: Büyük Larousse
Sülfürik Asit
Sülfürik asitin (zac asidi) pH kıymeti kaçtır?
Tankerlerde taşınan sülfürik asit trafikte niçin tehlikelidir?
YORUMLAR