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• Elier Cossio O

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INTRODUCCION El ácido sulfúrico es un compuesto químico altamente corrosivo, obtenido generalmente en laboratorios a partir de dióxido de azufre. Es uno de los productos químicos más generados y empleados en el mundo entero, ya que posee numerosas aplicaciones en la industria y en la síntesis de otros materiales químicos. La molécula del ácido sulfúrico se compone de hidrógeno, oxígeno y azufre, dispuestos de manera piramidal con el azufre en el centro y el oxígeno en los vértices. Se le conoce como ácido tetraoxosulfúrico, tetraoxosulfato (IV) de hidrógeno, aceite de vitriolo, licor de vitriolo o espíritu de vitriolo. Estos últimos nombres se deben al modo en que fue descubierto en el medioevo europeo, cuando los alquimistas lo obtenían de cristales de sales de sulfato, material al que conocían como vitriolo, del latín vitreus (“cristal”). Se suponía que el vitriolo era la sustancia química más importante del mundo, que podía usarse como piedra filosofal. Existían así el vitriolo azul o romano (sulfato de cobre II), vitriolo blanco (sulfato de zinc), vitriolo verde (sulfato de hierro II), vitriolo rojo (sulfato de cobalto II) y vitriolo de Marte (sulfato de hierro III). Actualmente el ácido sulfúrico se encuentra disponible en numerosas presentaciones y grados de pureza. 

OBJETIVOS Describir la obtención de ácido sulfúrico a través del método de doble contacto para conocer principales procesos.

OBJETIVOS GENERALES  

Buscar información en diferentes libros académicos sobre el método de doble contacto y sus propiedades. Detallar los diferentes procesos realizados en la obtención del ácido sulfúrico.

MARCO TEORICO HISTORIA Aunque el ácido sulfúrico es ahora uno de los productos químicos más utilizados, probablemente era poco conocido antes del siglo XVI. Fue preparado por Johann Van Helmont (c. 1600) mediante la destilación destructiva de vitriol verde (sulfato ferroso) y la quema de azufre. La primera gran demanda industrial importante de ácido sulfúrico fue el proceso Leblanc para fabricar carbonato de sodio (desarrollado en 1790). El ácido sulfúrico se producía en Nordhausen a partir de vitriolo verde, pero era caro. Johann Glauber utilizó por primera vez en el siglo XVII un proceso para su síntesis quemando azufre con salitre (nitrato de potasio). y desarrollado comercialmente por Joshua Ward en Inglaterra hacia 1740. Pronto fue reemplazado por el proceso de la cámara de plomo, inventado por John Roebuck en 1746 y desde entonces mejorado por muchos otros. El proceso de contacto fue desarrollado originalmente por Peregrine Phillips en Inglaterra en el año 1830; se utilizó poco hasta que surgió la necesidad de ácido concentrado, particularmente para la fabricación de colorantes orgánicos sintéticos.

El ácido clorhídrico también es un ácido corrosivo fuerte que se forma disolviendo cloruro de hidrógeno en el agua. También se conoce como ácido muriático, ácido de sal, ácido marino, agua fuerte o salfumán. Los ácidos grasos son ácidos orgánicos mono carboxílicos, en su composición predominan el carbono, oxígeno e hidrógeno. El amoniaco se produce en la naturaleza, cuando se descompone la materia orgánica. El peróxido de hidrógeno es un oxidante, con variadas aplicaciones, especial las que lo involucran como agente oxidante y reductor

Fórmula H2SO4

CARACTERÍSTICAS Propiedades físicas y químicas

  El ácido sulfúrico pertenece al grupo reactivo de los ácidos oxidantes fuertes. Reacciones con el aire y el agua 

La reacción con el agua es despreciable a menos que la acidez esté por encima del 80-90%, entonces el calor del hidrólisis es extremo, puede causar quemaduras graves.

Proceso de doble contacto El proceso de doble contacto doble absorción (DCDA o Double Contact Double Absorption) introdujo mejoras al proceso de contacto para la producción de ácido sulfúrico. En 1960, Bayer solicito una patente para el llamado proceso de catálisis doble. La primera planta que utilizó este proceso, se puso en marcha en 1964.

Mediante la incorporación de una etapa de absorción de SO 3 preliminar antes de las etapas catalíticas finales, el proceso de contacto mejorado permitió un aumento importante en la conversión de SO 2 , reduciendo sustancialmente sus emisiones a la atmosfera. Los gases se pasan de nuevo a través de la columna de absorción final, obteniendo no sólo un alto rendimiento de conversión de SO 2 a SO3 (de aprox. 99,8%), sino también permitiendo la producción de una concentración más alta de ácido sulfúrico. La diferencia esencial entre este proceso y el proceso ordinario de contacto está en el número de etapas de absorción. A partir de la década de 1970, los principales países industriales introdujeron regulaciones más estrictas para la protección del medio ambiente, y el proceso de doble absorción se fue generalizando en las nuevas plantas. Sin embargo, el proceso de contacto convencional sigue siendo utilizando en muchos países en desarrollo con normas ambientales menos exigentes. El mayor impulso para el desarrollo actual del proceso de contacto se centra en el aumento de la recuperación y utilización de la gran cantidad de energía producida en el proceso. De hecho, una planta grande y moderna de ácido sulfúrico puede ser vista no sólo como una planta química, sino también como una planta de energía térmica. Reactividad – El ácido sulfúrico es fuertemente ácido. – Reacciona violentamente con pentafluoruro de bromo. – Explota con para-nitrotolueno a 80 °C.

– Se produce una explosión cuando el ácido sulfúrico concentrado se mezcla con permanganato de potasio cristalino en un recipiente que contiene humedad. Se forma heptóxido de manganeso, que explota a 70 °C. – La mezcla de acrilonitrilo con ácido sulfúrico concentrado debe mantenerse bien refrigerado, de lo contrario ocurre una reacción exotérmica vigorosa. – La temperatura y la presión aumentan al mezclar en un recipiente cerrado ácido sulfúrico (96%) en porciones iguales con cualquiera de las sustancias siguientes: acetonitrilo, acroleína, 2-aminoetanol, hidróxido de amonio (28%), anilina, nbutiraldehído, clorosulfónico ácido, diamina de etileno, etilenimina, epiclorhidrina, cianohidrina de etileno, ácido clorhídrico (36%), ácido fluorhídrico (48,7%), propiolactona, óxido de propileno, hidróxido de sodio, monómero de estireno. – El ácido sulfúrico (concentrado) es extremadamente peligroso en contacto con carburos, bromatos, cloratos, materiales fulminantes, picratos, y metales en polvo. – Puede inducir la polimerización violenta del cloruro de alilo y reacciona exotérmicamente con hipoclorito de sodio para producir gas cloro. – Mezclando ácido clorosulfurico y ácido sulfúrico al 98% se obtiene HCl.

Usos – El ácido sulfúrico es uno de los productos químicos industriales más utilizados en el mundo. Pero, la mayoría de sus usos pueden ser considerados como indirectos, participando como reactivo en lugar de como ingrediente – La mayor parte del ácido sulfúrico termina como el ácido gastado en la producción de otros compuestos, o como algún tipo de residuo de sulfato.

– Cierto número de productos incorporan el azufre o el ácido sulfúrico, pero casi todos ellos son productos especiales de bajo volumen. – Alrededor del 19% del ácido sulfúrico producido en el 2014 se consumió en una veintena de procesos químicos, y el resto se consumió en una amplia variedad de aplicaciones industriales y técnicas. – El crecimiento en la demanda de ácido sulfúrico a nivel mundial se debe, en orden decreciente, a la producción de: ácido fosfórico, dióxido de titanio, ácido fluorhídrico, sulfato de amonio y en el procesamiento de uranio y aplicaciones metalúrgicas. Indirectos – El mayor consumidor de ácido sulfúrico es, con mucha diferencia, la industria de fertilizantes. Representó poco más del 58% del consumo mundial total en 2014. Sin embargo, se espera que esta proporción disminuya hasta aproximadamente el 56% para el 2019, principalmente como resultado del mayor crecimiento de otras aplicaciones químicas e industriales. – La producción de materiales fertilizantes fosfatados, en especial el ácido fosfórico, es el principal mercado del ácido sulfúrico. Se utiliza también para la fabricación de materiales fertilizantes tales como superfosfato triple y fosfatos mono y diamónico. Cantidades menores se utilizan para la producción de superfosfato y sulfato de amonio. – En otras aplicaciones de la industria, cantidades sustanciales de ácido sulfúrico se utilizan como un medio de reacción de deshidratación ácida, en procesos de química orgánica y petroquímicos que implican reacciones tales como la nitración, la condensación y deshidratación, así como en la refinación del petróleo, donde se utiliza en la refinación, alquilación, y purificación de destilados de crudo.

– En la industria química inorgánica es notable su uso en la producción de pigmentos de TiO2, ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico. – En la industria de procesamiento de metales