Producción de Ácido Sulfúrico (Método de Contacto)

Producción de Ácido Sulfúrico

¿Qué es el ácido sulfúrico?

Como primero, se dará a conocer qué es el ácido sulfúrico, es un líquido gelatinoso que tiene una densidad aproximada de 1,8 g/ml, no presenta color cuando está puro, es inclusive translúcido pero cuando está contaminado es de color café oscuro, su fórmula es H2SO4.

¿Cómo se obtiene este ácido?

Existen dos métodos para producir H2SO4, el primer método es el de las cámaras de plomo, el segundo y más utilizado es el método de contacto, este último se utiliza más debido a que se puede obtener un ácido más concentrado que con el otro procedimiento. A continuación se revisará cómo se elabora H2SO4 por el método de contacto.

Obtención de Ácido Sulfúrico por el Método de Contacto

Este proceso de obtención hace referencia básicamente al empleo de un catalizador para que el SO2 se transforme o se oxide en SO3 para que suceda esa acción se pasan por distintos niveles que hacen contacto sobre el catalizador que se utiliza (Pentóxido de divanadio, V2O5) adquiriendo así el ácido sulfúrico por humedecimiento. Este proceso radica en la incineración del azufre en estado líquido para que se absorba mucho más este gas (SO3) consiguiendo el H2SO4 y oleum- varias combinaciones de SO3 a ácido sulfúrico-.

Primer nivel: Incineración del azufre

Este paso es para que se produzca SO2

S(s) + O₂(g) ⇒ SO₂(g)

Aquí, el azufre se combustiona en un horno que no es más que una cámara de combustión y también en un enfriador de gases. Cuando ya se obtenga SO2 este debe purificarse porque hay posibilidades de que esté mezclado con otros compuestos- esto puede realizarse con separadores de polvo-. Una vez purificado este gas pasa a otra etapa para formar SO3.

Segundo nivel: Formación de SO3, partiendo de SO2

Esta reacción que se produce es exotérmica y al mismo tiempo reversible puesto que solamente alcanza un equilibrio químico donde siguen habiendo reactivos y productos. La ecuación de la ecuación formada es:

2SO₂(g) + O₂(g) ⇔ 2SO₃(g)    ΔH = -196kJ/mol

Para la transformación se utiliza un catalizador que puede ser pentóxido de divanadio o platino, pero el que se usa con más frecuencia es el V2O5, pues se dice que es más apto para que que no se produzca un envenenamiento o desgaste. Este catalizador de mayor uso actúa con temperaturas entre 400 y 450°C, a esto se debe el manejo de determinadas temperaturas.

Tercer nivel: Transformación del SO3 en H2SO4

 En este paso se diluye el SO3 en ácido sulfúrico de alta concentración, lo que forma ácido disulfúrico, conocido también como heptaoxidodisulfato u óleum:

H₂SO₄(l) + SO₃(g) ⇒ H₂S₂O₇(l)

Se le llama también ácido sulfúrico fumante porque emite diversos vapores. Con esta reacción, el producto formado reacciona fácilmente con agua, puesto que este se descompone produciendo un ácido sulfúrico con una elevada concentración (desde un 97 hasta un 99%),  entonces se produce finalmente H2SO4, formando la siguiente reacción:

H₂S₂O₇(l)(l) + H₂O(l) ⇒ 2H₂SO₄(l)

Bibliografía:

-        Quimitube. (2014). Fabricación de ácido sulfúrico (II): método de contacto. 01 de mayo de 2015, de Quimitube.com Sitio web: http://www.quimitube.com/fabricacion-acido-sulfurico-metodo-de-contacto

-        Barrera Taylor. (2013). Proceso de Obtención del Ácido Sulfúrico y Fosfórico. 01 de mayo de 2015, de academia.edu Sitio web: http://www.academia.edu/4948277/Proceso_de_Obtencion_del_Acido_Sulfurico_y_Fosforico

-        Ovando Emilio. (2010). Producción ácido sulfúrico. 01 de mayo de 2015, de slideshare Sitio web: http://www.slideshare.net/EmilioOvando/produccion-acido-sulfurico

-        Textos Científicos. (2005). PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO. 01 de mayo de 2015, de Textos Científicos.com Sitio web: http://www.textoscientificos.com/sulfurico/produccion

-        Méndez Ángeles. (2010). Ácido sulfúrico fumante (óleum). 01 de mayo de 2015, de La Guía Sitio web: http://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/acido-sulfurico-fumante-oleum