Quá trình điều chế H2SO4 đặc diễn ra như thế nào?

Điều Chế H₂SO₄ Đặc: Phương Pháp Sản Xuất & Ứng Dụng
Axit sunfuric (H₂SO₄) đặc là một trong vào những hóa hóa học quan tiền trọng nhất trong công nghiệp, được ứng dụng rộng lớn rãi vào tạo ra phân bón, luyện kim, chế biến đổi dầu mỏ và nhiều nghành nghề không giống. Dưới đó là những cách pha chế H₂SO₄ quánh vào công nghiệp và chống thử nghiệm.
1. Phương Pháp Điều Chế H₂SO₄ Đặc Trong Công Nghiệp
1.1. Phương Pháp Tiếp Xúc (Contact Process) – Hiện Đại & Phổ Biến Nhất

Đây là cách được dùng rộng lớn rãi trong sản xuất H₂SO₄ công nghiệp nhờ hiệu suất cao và ít tạo ô nhiễm và độc hại môi ngôi trường.
Nguyên tắc:
Oxi hóa lưu huỳnh (S) hoặc quặng pyrit (FeS₂) để tạo nên SO₂.
Tiếp tục oxi hóa SO₂ thành SO₃ bởi xúc tác V₂O₅.
Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ loãng để tạo oleum, tiếp đó pha loãng để thu H₂SO₄ quánh.
Các bước thực hiện nay:
Cách 1: Đốt lưu huỳnh hoặc quặng pyrit để tạo nên SO₂
S + O₂ → SO₂
4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂
Bước 2: Oxi hóa SO₂ thành SO₃ bằng xúc tác V₂O₅ ở 450 - 500°C

2SO₂ + O₂ → 2SO₃
Cách 3: Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ loãng để tạo oleum (H₂S₂O₇)
SO₃ + H₂SO₄ → H₂S₂O₇
Bước 4: Pha loãng oleum nhằm thu H₂SO₄ 98%
H₂S₂O₇ + H₂O → 2H₂SO₄
Ưu điểm:
Hiệu suất cao (trên 98%).
Tạo ra axit có nồng độ cao.
Ít khiến độc hại môi ngôi trường.
Nhược điểm:
Cần xúc tác V₂O₅ và nhiệt độ cao.
1.2. Phương Pháp Buồng Chì (Lead Chamber Process) – Ít Dùng
Phương pháp này được dùng ngày xưa nhưng hiện nay ít phổ biến đổi do tạo H₂SO₄ có nồng độ thấp (~70%).
Nguyên tắc:
Oxi hóa SO₂ vào buồng chì, có tương đối nước và khí NO₂ làm hóa học xúc tác.
Các bước thực hiện:
SO₂ + NO₂ + H₂O → H₂SO₄ + NO
2NO + O₂ → 2NO₂
Nhược điểm:
Chỉ nhận được H₂SO₄ 70%, cần cô quánh thêm nhằm đạt 98%.
Gây ô nhiễm môi trường do sử dụng NO₂.
2. Điều Chế H₂SO₄ Đặc Trong Phòng Thí Nghiệm
Nguyên liệu:
H₂SO₄ loãng (~50%).
Nhiệt để cô đặc hỗn hợp.
Cách thực hiện:
Đun nhẹ H₂SO₄ loãng nhằm chủng loại bỏ nước, nhận được axit đậm quánh rộng.
Không đun quá nhiệt độ độ sôi (337°C) nhằm tránh tiêu hủy thành SO₃ và H₂O.
Nhược điểm:
Không chiếm được H₂SO₄ 98% tinh khiết vì khó khăn loại vứt hết nước.
Dễ tạo phun axit, nguy hại lúc thao tác.
3. Ứng Dụng Của H₂SO₄ Đặc
Sản xuất phân bón: Super photphat (Ca(H₂PO₄)₂), amoni sunfat ((NH₄)₂SO₄).
Luyện kim: Tẩy rửa kim loại trước lúc mạ hoặc tô.
Chế biến dầu lửa: Loại vứt tạp chất vào xăng dầu.

Chế tạo nên hóa hóa học: Thuốc nổ (TNT), phẩm nhuộm, nhựa tổng hợp.
Xử lý nước thải: thay đổi pH trong công nghiệp.
4. Lưu Ý An Toàn Khi Điều Chế & Sử Dụng H₂SO₄ Đặc
Luôn rót axit vào nước, không làm ngược lại để rời phản ứng lan sức nóng mạnh.
Đeo kính bảo lãnh, găng tay cao su, quần áo bảo hộ Khi thực hiện việc với axit.
Bảo cai quản vào bình nhựa HDPE, rời kim chủng loại và chất dễ cháy.
Không hít phải hơi H₂SO₄, làm việc vào ko gian thông thoáng.
5. Câu Hỏi Thường Gặp Về Điều Chế H₂SO₄ Đặc
Tại sao không hấp thụ SO₃ trực tiếp vào nước nhằm tạo H₂SO₄?
Không được, vì SO₃ phản xạ trực tiếp với nước tạo nên sương mù H₂SO₄, rất khó rà soát.

Do đó, SO₃ được hấp thụ vào H₂SO₄ loãng nhằm tạo ra oleum trước Khi pha loãng cùng với nước.
Tại sao cần dùng xúc tác V₂O₅ vào phương pháp tiếp xúc?
V₂O₅ giúp phản xạ SO₂ + O₂ → SO₃ ra mắt nhanh rộng và hiệu suất cao hơn.
Có thể cô sệt H₂SO₄ loãng thành 98% trong phòng thí nghiệm không?
cũng có thể, tuy nhiên ko khuyến nghị vì:
Dễ khiến nguy hiểm do phản xạ lan nhiệt mạnh.
mua h2so4 đặc ₂SO₄ rất có thể phun ra phía bên ngoài Khi đun nóng.
6. Tóm Lại
H₂SO₄ đặc (98%) nhà yếu đuối được pha chế bởi cách tiếp xúc do hiệu suất cao và ít ô nhiễm.
Phương pháp buồng chì ko còn phổ biến chuyển vì chỉ nhận được H₂SO₄ loãng.
Trong phòng thí nghiệm, rất có thể cô quánh H₂SO₄ loãng bằng nhiệt, nhưng rất nguy hại.

H₂SO₄ quánh có nhiều ứng dụng vào sản xuất phân bón, luyện kim, chế biến chuyển dầu mỏ và hóa chất công nghiệp.