Lexikon: Schwefelsäure

 

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Schwefelsäure ist eine starke, e Säure. Sie zählt zu den Mineralsäuren und gehört zu den 20 wichtigsten Chemikalien der chemischen Industrie. Als Lebensmittelzusatzstoff hat sie die Nummer E 513.

Verdünnte Schwefelsäure nennt man Dünnsäure.


Strukturformel und Kalottenmodell
Bild: schwefelsaeure.jpgBild: Kalottenmodell schwefelsaeure.JPG
Allgemeines
Name Schwefelsäure
H2SO4
Andere Namen Schwefel-VI-Säure, Vitriolöl
Kurzbeschreibung farblose, viskose Flüssigkeit
7664-93-9
Sicherheitshinweise
Bild: Gefahrensymbol_C.png
C
R- und S-Sätze R35
S 26-30-45
Handhabung Schutzmaßnahmen: Handschuhe, Schutzbrille
Lagerung ohne Einschränkungen
MAK 0,1 mg/m3
LD50 (Ratte) 2140 mg/kg
Physikalische Eigenschaften
flüssig bei Raumtemperatur (20°C) und konstantem Druck
farblos bis grün
Dichte 1,84 g/cm³
98,08 g/
-15 °C
310 °C
0,0001 hPa bei 20 °C
Weitere Eigenschaften
Gut löslich inWasser (Wärmeentwicklung!)
Thermodynamik
Analytik
Klassische VerfahrenSulfatnachweis mit Bariumchlorid

SI-Einheitensystem|SI-Einheiten wurden, wo möglich, verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, wurden Normbedingungen benutzt.


Bedeutung und Verwendung

Schwefelsäure ist eine der am häufigsten produzierten Chemikalien. 1997 wurden weltweit mehr als 130 Millionen Tonnen hergestellt. Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig. Man verwendet Schwefelsäure

  • zum Aufschließen von Erzen (beispielsweise beim TiO2- oder dem Uranaufschluss)
  • für die Herstellung von Sulfaten
  • für die Herstellung von anderen Säuren (beispielsweise Fluorwasserstoffsäure oder Phosphorsäure)
  • zur Herstellung von Düngemittel|Düngemitteln (als Phosphataufschluss, Kaliumsulfat)
  • für die Herstellung von Tensiden
  • als
  • zur Metallbehandlung
  • als Trockenmittel
  • als Reaktionshilfsmittel (Nitriersäure)
  • in Bleiakkumulator|Autobatterien.
  • zum Ätzen von Halbleitern

In der Lebensmittelindustrie wird Schwefelsäure als technischer Hilfsstoff eingesetzt, um modifizierte Stärke und Casein herzustellen und Wasseraufbereitung|Trinkwasser aufzubereiten. Sie fließt nicht in das Endprodukt ein und ist daher nicht oder nur in Spuren vorhanden, die gesundheitlich unbedenklich sind. In der Europäische Union|europäischen Union muss die Schwefelsäure nicht auf der Produktverpackung ausgewiesen werden.

Die produzierte Menge an Schwefelsäure war ein Indikator für die Struktur der chemischen Industrie eines Landes. In der II. Entwicklungsphase der chemischen Industrie werden große Mengen Schwefelsäure verbraucht. Entwicklungsphasen:

  • I. vorherrschender Natronlauge-Verbrauch
  • II. vorherrschender Schwefelsäure-Verbrauch
  • III. vorherrschender -verbrauch

Eigenschaften

Die Schwefelsäure mit der Summenformel H2SO4 ist eine starke Säure (PKS-Wert|pKS=-3, PKS-Wert|pKS vom Hydrogensulfatanion HSO4-=1,9). Als starke e Säure zählt sie zu den Mineralsäuren. Konzentrierte Schwefelsäure ist auch ein starkes Oxidationsmittel. Konzentrierte Schwefelsäure wirkt hygroskopisch und kann deshalb zum Trocknen von Gasen und Flüssigkeiten eingesetzt werden. Die Moleküle der Schwefelsäure haben ein starkes , dessen positiver Pol beim Schwefel liegt.

Beim Verdünnen konzentrierter Schwefelsäure entsteht sehr viel Wärme. Daher müssen entsprechende Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden. Wichtig ist dabei, dass man niemals Wasser zu einer Säure gibt, da es sonst zu einer explosionsartigen Verdampfung des Wassers kommen kann. Der entstehende Druck kann die Säure meterweit durch den Raum und im schlimmsten Fall jemandem in die Augen spritzen. Eselsbrücke dazu: Zuerst das Wasser, dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheure.

Herstellung

Schwefelsäure wird nach dem Vitriolverfahren und dem Bleikammerverfahren (beide historisch), dem Kontaktverfahren oder dem Doppelkontaktverfahren hergestellt.

Das älteste Verfahren zur Schwefelsäureherstellung ist das Vitriolverfahren. Es wurde im 13. Jahrhundert von Alchemisten angewendet. Vitriole sind Sulfate, die sich relativ leicht thermisch zersetzen lassen und dabei in Schwefeltrioxid und ein Metalloxid übergehen. Johann Rudolph Glauber (1604-1670) konstruierte die erste Schwefelsäure-Manufaktur der Welt, die um 1650 in Nordhausen (Harz) nach diesem Verfahren Schwefelsäure herstellte.

Salze und Ester der Schwefelsäure

Die Salze und Ester der Schwefelsäure heißen Sulfate und Hydrogensulfate. Die salzartigen Sulfate enthalten das Sulfat-Ion (SO42-).

Wichtige Sulfate

  • Kupfersulfat
  • Calciumsulfat|Calciumsulfat (Gips, Anhydrit|Anhydrit) (CaSO4)
  • Baryt|Bariumsulfat (Baryt, Schwerspat) (BaSO4)
  • Alaun
  • Aluminit
  • Eisensulfat

Siehe auch: Sulfid

Weblinks

Glaubers Vitriolverfahren



Kategorie:Chemische Verbindung

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