Axít Sulfuric là chấtđiện phân quan trọng trong bìnhắc quy chìaxit, là hoá chất công nghiệp, dung môi trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề. nasaconstellation.com chia sẻ thông tin về cấu tạo, tính chất vật lý - hoá học, nồngđộaxit, quátrình điện hoá, điện phân, phân cực, tính dẫn điện,... cũng như vai trò, tầm quan trọng & tác hại axít SulfuricH2SO4.

Bạn đang xem: Dung dịch axit


1.Định nghĩa

2. Vai trò & tầm quan trọng

3. Cấu tạo, thông tin kỹ thuật& tính chất

3.1. Cấu tạo, thông tin kỹ thuật3.2. Tính chấthoá học3.3. Tính chất vật lý3.4. Pha loãng axít H2SO4

4. Quá trình sản xuất,điều chế

5. Tỷ trọng, nồng độ axít Sulfuric

6. Quátrình điện phân, độ dẫnđiện,chấtdung môi

6.1.Quá trìnhđiện hoá,điện phân,phân cực6.2.Độ dẫnđiện & chấtdung môi

7. Các phảnứng hoá học, vật lý khác

8. Cảnh báo nguy hiểm, tác hại

9. Kinh nghiệm hay & hướng dẫn kỹ thuậtchâm axit Sulfuric


1.Định nghĩa Axit SulfuricH2SO4

- Axít Sulfuric còn được gọi là Acid Sulfuric,Axít Sunfuric, Vitriol, Dầu Sulfate, Hydro Sulfate, Dihydrogen Sulfate, Axit Mattling,Axit Điện Giải (Electrolyte acid),Acido Solforico,Acido Sulfurico, Acide Sulfurique.

*

- Axít Sulfuric là một axit vô cơ gồm các nguyên tố Lưu huỳnh (S), Oxy (O2) và Hydro (H), có công thức phân tử H2SO4. Nó là một chất lỏng không màu, không mùi và sánh như dầu, hòa tan trong nước,nặng gần gấp 2 lần nước (H2SO4 96 - 98 % có D = 1.84 g/cm3), là một phản ứng sinh tỏa nhiều nhiệt.

2. Vai trò & tầm quan trọng axit Sulfuric

Hằng năm,Axit sulfuricđượcsản xuất hơn 300 triệu tấn trên toàn thế giới,là hóa chất công nghiệp rấtquan trọng, đượcứng dụng rộng rãi trong cuộc sốngvà sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:

Sản xuất phân bón: phân lân, amoni sunfa, NPK

Nguyên liệu làm sản phẩm chăm sóc cá nhân

Làm dung môi, chất xúc tác, hỗ trợchất xúc tác,chất trung hòa,chấtăn mòn, chất ức chế ăn mòn, chất tẩy trắng,chất tẩy rửa, chất bôi trơn và phụ gia bôi trơn.

Ứng dụng trong y tế như nguyên liệu sản xuất dược phẩm,điều trị một số bệnh theo chỉđịnh của bác sĩ

Sử dụng trongphòng thí nghiệm

Nông nghiệp:thuốc trừ sâu, diệt cỏ

Phụ gia thực phẩm

Đồđiện tử, chipđiện tử

Mạ điện,chất xử lý bề mặt, luyện kim,luyện kim màu

Xử lý rác thải, nước, nước thải, kiểm soát khí thải

Phẩm nhuộm,giấy, sợi (sợi visco, sợi axetat), sơn

Dầu mỏ, bình chữa cháy, chế tạo thuốc nổ,...

*

Nhà máy sản xuất acid Sulfuric H2SO4 công nghiệp

3. Cấu tạo, thông tin kỹ thuật& tính chất axit sulfuric

3.1. Cấu tạo, thông tin kỹ thuật axit sulfuric

- Công thức hoá học:H2SO4

*

- Phân loại, ID IUPAC:Sulfuric Acid

- Khối lượng phân tử:98,079g/mol

- Acidsulfuric là chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi.Tuỳ theo tạp chất nó có thể có màu vàng, xám hoặc nâu.

- Acid sulfuric làm chuyển màu quỳ tím thành màu đỏ.

- Trọng lượng riêng: 1,859g/cm3ở 0oC và 1.83g/cm3 ở 15oC,1.84 g/cm3(axit 96 - 98%)

- Độ nóng chảy:10°C(50.56°F, 283.46K)

- Điểm sôi:337°C (639°F, 610K), khi axit sunfuric trên 300°C (572°F, 573K), nó sẽ dần bị phân hủy thành SO3+ H2O.

- Độ nhớt:26.7 cP (20°C),21 mPa.s ở 25°C

- Hằng số phân lypKa = 1,92 ở 25°C

- Nhiệt hình thành ở 25°C: -909.3 kJ/mol,Năng lượng Gibbs hình thành: -744.5 kJ/mol ở 25°C, Entropy: 20.1 J/mol-K ở 25°C;nhiệt dung: -293.0 J/mol-K ở 25°C,Nhiệt dung của phản ứng tổng hợp: 10.71 kJ/mol.

- Axit sulfuricH2SO4 tinh khiết có áp suất hơi

3.2. Tính chấthoá học

Một số tính chấthoá học nổi bật củaaxít sulfuricH2SO4:

- Axít Sulfuric có tính axit mạnh,độăn mòn cao:Axit đậm đặc không ăn mòn chì và thép nhưng axit loãng tấn công hầu hết các kim loạinhư đồng, sắt, nhôm,...giải phóng hydro.Độ ăn mòn của dung dịch axit sunfuric phụ thuộc nhiều vào nồng độ, nhiệt độ, tốc độ và tạp chất axit.

- Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh.

- Nếu axit sulfuric nồng độ cao có tính oxy hóa mạnh phản ứng mạnhvới kim loại, phi kim nên cần bảo quản tránh xa kim loại, bazơvà các chất khử (H2S,FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, FeCO3,...).

- Axít sunfuricở chếđộ hay môi trường nóng,đặc nóng sẽ tạo ra khí SO2và SO3bay ra rất độc, gây hưởngđến sức khoẻ,môi trường không khí xung quanh.

3.3. Tính chất vật lý

- Axit sunfuric là một chất khử nước tuyệt vời.Axit sulfuric đậm đặc có đặc tínhkhử nướcrất mạnh, loại bỏ nước (H2O) khỏi cáchợp chất hóa học khácbao gồmđường,carbohydratekhácvà tạo racarbon,nhiệtvàhơi nước.

- Axit sunfurictan vô hạn trong nước, có tính hút ẩm cao, dễ dàng hấp thụnước, hơi nước từ không khí,áp suất hơi H2O trên H2SO4thường là 0,003 mmHg.

3.4. Pha loãng axít H2SO4

-Cách pha loãng axít H2SO4: Cho từ từ axít vào nước, khuấy đều,tuyệtđối khôngđổ nước vàoaxít. Vì phản ứng hoá học giữa nước và acid sulfuricphản ứng ngậm nước hay hyđrat hóa là một phản ứng tỏa nhiệt cao.Nếu nước được thêm vào axít sulfuric đậm đặc thì nó bị sôi và bắn ra rất nguy hiểm. Phảnứng giữaaxit và nước như sau:

H2SO4+H2O→H3O++HSO−4vớiKa1=2.4×106(axit mạnh)

HSO−4+H2O→H3O++SO2−4vớiKa2=1.0×10−2

Trongđó:HSO-4là Anion BisulfatevàSO2−4là Anion Sunfat.Ka1vàKa2làhằng số phân lyaxit.

4. Quá trình sản xuất,điều chếaxít sulfuric

- Axit sunfuric được sản xuất từ nguyên tố ​​lưu huỳnh, hoặc quá trình đốt cháy quặng chì sunfua (galena) PbS, quặng Pyrit (pyrit sắt) FeS2từ3 giai đoạn như sau:

Chuyển đổi các loại quặng hoặc lưu huỳnh nguyên chấtthành lưu huỳnh đioxit SO2:

2PbS2+ 3O2→ 2SO2+ 2PbO

4FeS2+ 11O2→ 8SO2+ 2Fe2O3

S+ O2→ SO2

Chuyển đổi lưu huỳnh đioxit thành lưu huỳnh trioxit SO3:

2SO2+ O2→ 8SO3

Chuyển đổi lưu huỳnh trioxit thành axit Sulfuric H2SO4:

SO3+H2O →H2SO4

5. Tỷ trọng, nồng độ axít Sulfuric

- Axít sulfuric có nồng độ khác nhau được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Nồng độ axít sulfuric được sử dụng phổ biến nhất hiện nay như sau:

Nồng độ axit nhỏ hơn 29%, tỷ trọng1.00 - 1.25 (kg/L), 2SO4 loãngsử dụngtrong các phòng thí nghiệm.

Nồng độ axit sulfuric từ29% - 32%, tỷ trọng 1.25 - 1.29(kg/L), 4.2 - 5.0 (mol/L): Sử dụng làm dung dịchđiện phân,điện dịch, điện giải trong ắc quy Axít Chì - Lead Acid Batteries.

Nồng độ axit từ 62% - 70%, tỷ trọng 1.52 - 1.60(kg/L), 9.6 - 11.5 (mol/L): Axít trong bể chì hay để sản xuất phân bón.

Nồng độ axit từ 78 - 80%, tỷ trọng 1.70 - 1.73(kg/L), 13.5 - 14.0 (mol/L): Axít trong tháp sản xuất hay axít Glover.

Nồng độ axit98.3%, tỷ trọng 1.84(kg/L), 18.4 (mol/L):Gọi làAxitsulfuricH2SO4đậm đặc.

*

Bảng tỷ trọng, nồng độ axít Sulfuric

6. Quátrình điện phân, độ dẫnđiện,chấtdung môi

6.1.Quá trìnhđiện hoá,điện phân,phân cựcaxít Sulfuric

- Chấtđiện phânaxít sulfuric:Dung dịch axít sulfuric H2SO4loãng có tỷ trọng 1.25 - 1.29kg/L, nồng độ axit 29% - 32% được sử dụng làm chất điện phân hay chấtđiện giải trong bình ắc quy axít chì. Phảnứng hoá học tại cácđiện cực củaắc quy tạo ra năng lượng, xảy ra cơ bản như sau:

Ởđiệncực dương (Anode):

PbO2+ 4 H++SO42-+ 2 e-⇌PbSO4+ 2 H2O

Ởđiệncực âm(Cathode):

Pb +HSO-4 ⇌PbSO4+H++ 2e-

Phản ứng tổng thể có thể được viết là:

Pb+PbO2+ 2H2SO4⇌2PbSO4+ 2H2Ovới E0Cell= 2.05V

6.2.Độ dẫnđiện & chấtdung môi axít sulfuric H2SO4

- Axít sulfuriccó độ dẫnđiện & sử dụng làm chấtdung môi tốt.

- Axít sulfurickhan là một chất lỏng phân cực, vớihằng số điện môiεr~ 100. Nó có độ dẫn điện cao, gây ra bởi sự phân ly bằng cách tựproton hóachính nó, một quá trình được gọi là autoprotolysis hay tự phân giải, tự động hóa phân tử.

2H2SO4→ H3SO4++ HSO4−

Hằng số cân bằng của quá trình này là:

Kap(25°C) = =2.7×10−4

Hằng số cân bằngtương đươngcủa nướcKwlà 10−14, hệ sốnhỏ hơn1010(10 tỷ).

Dù axít sulfuric có độ nhớt, sự phân li tạo H3SO4+và HSO4-vẫn rấtcao. Đồng thời, nó cũng làchấtdung môi rất tốt cho nhiều phản ứng.

Trong thực tế, các phảnứngcân bằng diễn ra phức tạp hơn nhiều. Ởtrạng thái cân bằng, 100% H2SO4chứacác loại ion sau (số được nêu tính theo milimol trên 1kg dung môi): HSO4−(15.0), H3SO4+(11.3), H3O+(8.0), HS2O7−(4.4),H2S2O7(3.6), H2O (0.1).

7. Các phảnứng hoá học, vật lý khác

Các phảnứng hoá học, vật lý kháccó thể xảy ra giữa axít sulfuricH2SO4với các chất khác bên trong bìnhắc quy

- Châmđổaxit H2SO4đặc nóngvào ắc quy hoặc ắc quy bị cạn chất điện phân & phải hoạt động liên tục trong môi trường nhiệt độ caosẽbào mòn các tấm sườn cực làm bằng Chì, làm giảm tuổi thọ ắc quynhư:

2P + 5H2SO4đặc nóng→ 2H3PO4+ 5SO2↑+ 2H2O

- Việc châmđổ nước cất,axitsulfuric không cóđộ tinh khiết cao mà chứa nhiều tạp chất vàoắc quy otosẽ gây ra các phảnứng hoá học không mong muốn, tạo ra môi trườngđiện phân kém, tạo ra các loại muối bao bọc lên các tấm thẻ cực làm hạn chế khả năngđiện hoá, nguy cơ cháy nổ, giảm độ bền, khả năng phóng điện,.... Một số phảnứng hoá học bên trong bìnhắc quy khi chứa nhiều tạp chất như sau:

Ắc quy chứa nhiều tạp chất là kim loại nhưFe,Mg,Al, Ba, Na, K, ... gây ra các phảnứng hoá học tạo ra muối và khí hydroH2 bay hơi↑có nguy cơ dễ gây cháy nổ như sau:

H2SO4+ Fe →FeSO4+ H2↑

3H2SO4+ 2Al → Al2(SO4)3+3H2↑

H2SO4+ Mg → MgSO4+ H2↑

H2SO4+Ba→BaSO4+ H2↑

Ắc quy chứa nhiều tạp chất là bazơ,oxit bazơ như NaOH, Fe(OH)2, Cu(OH)2, Ba(OH)2, NaOH, KOH, MgO, CuO, ... gây ra các phảnứng hoá học như sau:

H2SO4+ 2NaOH→ Na2SO4+ 2H2O

H2SO4+ Fe(OH)2→ FeSO4+ 2H2O

H2SO4+ Cu(OH)2→ CuSO4+ 2H2O

H2SO4+ Ba(OH)2→ BaSO4+ 2H2O

Ắc quy chứa nhiều tạp chất là muối như Na2CO3, CaCO3, BaCl2, Ba(OH)2, ... gây ra các phảnứng hoá học như sau:

H2SO4 + Na2CO3→ Na2SO4+ CO2+ H2O

H2SO4 + CaCO3→ CaSO4+ CO2+ H2O

H2SO4 + BaCl2→ BaSO4 +2HCl

8. Cảnh báo nguy hiểm, tác hại axit sulfuric

- Những cảnh báo nguy hiểm, tác hại của axit sunfuric đối với sức khoẻ con người như gây ramùi khó chịu, ảnh hưởng đến mắt, đường hô hấp, đường tiêu hóa, và tác động xấu môi trường sống:

Ngửu, hít phải axit sulfuric gây ho, đau họng, cảm giác nóng rát, hụt hơi, thở lao.

Nuốt phải axit sulfuric có thể đốt cháy miệng, cổ họng và ăn mòn dạ dày, có thể dẫn tới tử vong.Triệu chứng nuốt phải:Bỏng ở miệng và cổ họng, cảm giác nóng rát phía sau xương ức, đau bụng, nôn, sốc,sức khoẻ suy sụp.

Kích ứng vớida, ăn mòn và độc hại cho mô, dẫn đến phá hủy mô nhanh chóng, gây bỏng nặng.Triệu chứngnhư đỏ, viêm da, đau đớn, rộp, bỏng da nghiêm trọng.

*

Mắt tiếpxúctrực tiếp có thể dẫn đến mù lòa. Nồng độ cao trong không khí có thể gây khó thở, đặc biệt đối với những người mắc bệnh hen suyễn hoặc trong khi tập thể dục gắng sức.

Bệnh phổi mãn tính (viêm phế quản, xơ hóa, khí phế thũng), giảm chức năng phổi và sâu răng đã được báo cáo xảy ra sau khi tiếp xúc với axit sulfuric.

Các khối u gia tăng trong đường hô hấp (đường mũi, thanh quản, phổi) có liên quan đến phơi nhiễm nghề nghiệp với axit sulfuric trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Phơi nhiễm nghề nghiệp đối với sương mù axit vô cơ mạnh có chứa axit sulfuric có liên quan đặc biệt đến ung thư thanh quản và phổi ở người.

9. Kinh nghiệm hay & hướng dẫn kỹ thuậtchâm axitsulfuric

- Một số lỗikỹ thuật cơ bản khi châm, đổ mới hoặcbổ sung dung dịchđiện phân axitsulfuric H2SO4vàoắc quy:

Sử dụng axitsulfuric khôngđúng nồngđộ, độ tinh khiết thấp, chứa nhiều tạp chất.

Không tuân thủ các chỉ dẫn kỹ thuật của nhà sản xuấtắc quy như châm quá nhiều axit, sai nồngđộ cho phép.

Để cạn kiệt dung dịchđiện phân mới châm bổ sung.

Khôngđảm bảo các tiêu chuẩn an toàn khi sử dụng, tiếp xúc vớiaxit.

*

Luôn châm, đổ acid Sunfuric đúng nồng độ, đúng kỹ thuật, theo khuyến cáo nhà sản xuất ắc quy

- Hiện tại,nasaconstellation.com cung cấp axit sulfuric cho bìnhắc quy nước truyền thống sử dụng choô tô, xe tải, xe máy, tàu thuyền, dân dụng,... với các cam kết & đảm bảonhư sau:

Axit sulfuricH2SO4 cóđộ tinh khiết cao, chứa rấtít hàm lượng tạp chất.

Đúng tiêu chuẩn, hướng dẫn kỹ thuật, kiếnnghịcủa các hãng sản xuất ắc quy.

Đảm bảo an toàn khi sử dụng, luôn cam kếtđảm bảo chất lượngtốt nhất giúptăng khả năng vận hành, tuổi thọ, hiệu suất,... củaắc quy.

Xem thêm: Olympic 30 4 Không Chuyên 2019, Kỳ Thi Olympic Truyền Thống 30 Tháng 4

Lưuý:nasaconstellation.com chỉ cung cấpaxit sulfuric có nồng độ từ29% - 32%, tỷ trọng 1.25 - 1.29(kg/L), 4.2 - 5.0 (mol/L)để châm vào bìnhắc quy tại trực tiếphệ thống cửa hàng, trung tâm bảo hành. Ngoài ra, Chúng tôi không bán Online, bán cho các mụcđích sử dụng khác dưới bất kỳ hình thức nào, đểđảm bảo an toàn cho sức khoẻ cộngđồng, môi trường& chấp hành đúng luật pháp quyđịnh hiện hành. Quý Khách Hàng cũng không nên tự mua, châmđổaxitsulfuric vàoắc quy (nguy hiểm cho sức khoẻ, nguy cơ cháy nổ, mua phải axit không đúng nồng độ hoặc tiêu chuẩn kỹ thuật,...). Hãy liên hệ ngaynasaconstellation.comđểđược tư vấn, hỗ trợ miễn phí.