22 Μαΐ 2018

Θειικό οξύ

Τα θειικά άλατα του χαλκού και άλλων μετάλλων λάμπουν σαν κομμάτια από χρωματιστό γυαλί – εξ ού και η ονομασία «βιτριόλι»
Μία από τις σπουδαιότερες χημικές ενώσεις που παράγονται από τη βιομηχανία σε παγκόσμιο επίπεδο. Το πόσο θειικό οξύ παράγει μια χώρα ήταν παλαιότερα δείκτης για το πόσο δραστήρια ήταν η χημική της βιομηχανία. Πρόκειται για άχρωμο, υγρό, καυστικό και διαβρωτικό οξύ, που χρησιμοποιείται για να φτιάχνονται λιπάσματα, χρώματα, φάρμακα, εκρηκτικά, απορρυπαντικά ενώ πιο κοντά στην καθημερινή μας ζωή είναι η χρήση του ως ηλεκτρολύτη στις μπαταρίες αυτοκινήτων. 

Στους παλαιότερους ήταν γνωστό και με την ονομασία «βιτριόλι». Στα λατινικά vitrum ήταν η λέξη που χρησιμοποιούσαν για το γυαλί. Και κατ' επέκταση vitreus ήταν το διάφανο και το υαλώδες. Τα θειικά άλατα διαφόρων μετάλλων όπως του χαλκού, του κοβαλτίου και του ψευδαργύρου, έχοντας εγκλωβισμένα και μόρια νερού, έχουν λαμπερή όψη και χρώματα όπως  μπλε, κόκκινο, λευκό και φαίνονται από μακριά σαν κομμάτια γυαλιού. Ειδικά το θειικό άλας του σιδήρου έχει την εμφάνιση πράσινου γυαλιού. Από αυτό όμως οι αλχημιστές όταν το θέρμαιναν πετύχαιναν τη διάσπασή του παράγοντας ατμούς θειικού οξέος. Η ψύξη των ατμών αυτών έδιναν το θειικό οξύ σε υγρή παχύρρευστη μορφή και έτσι είχαν το έλαιο (oleum) του βιτριολιού (ατμίζον οξύ). Έτσι και τα πιο αραιά διαλύματα του θειικού οξέος που χρησιμοποιήθηκαν για καθαρισμό διαφόρων επιφανειών επικράτησε να τα αποκαλούν βιτριόλι. 

Ιστορία
Ο Ιμπν Ζακαρίγια Αλ Ραζί έζησε μεταξύ 825 και 925 μ.Χ. Από τα βιτριόλια, που όπως αναφέρθηκε έχουν εγκλωβισμένα και μόρια νερού, κάνοντας ξηρά απόσταξη πήρε τριοξείδιο του θείου αλλά και νερό, οπότε μπορούμε να πιστέψουμε πως είχε καταφέρει να παρασκευάσει θειικό οξύ. Η γνώση αυτή μεταφέρθηκε στη Δύση και από τον 13ο αιώνα ήταν κοινή γνώση για τους αλχημιστές. Πάντως μόλις το 1787, ο Αντουάν Λαβουαζιέ (1743-1793) κατάλαβε ότι το θειικό οξύ ήταν ένωση υδρογόνου, οξυγόνου και θείου και αντικατέστησε την ως τότε ονομασία του "βιτριολικό οξύ" με την ονομασία "θειικό οξύ" ακολουθώντας το σύστημα ονοματολογίας των οξέων και των αλάτων που ο ίδιος είχε καθιερώσει. 

Σήμερα παράγεται με τη μέθοδο της επαφής συνήθως κοντά στα διυλιστήρια αφού χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη το θειάφι που υπάρχει και απομακρύνεται κατά τη διύλιση του πετρελαίου. Εκτός από τις χρήσεις του στις μπαταρίες, στα χρώματα και στα λιπάσματα, γίνεται και όξινη βροχή και μας "καίει" έμμεσα καταστρέφοντας τα δάση και τα μνημεία του ανθρώπινου πολιτισμού. Το θειάφι που περιέχεται σε άνθρακα και πετρέλαιο καίγεται δίνοντας αρχικά διοξείδιο του θείου και στη συνέχεια τριοξείδιο του θείου. Αυτό, με τη βοήθεια της υγρασίας στην ατμόσφαιρα, μετατρέπεται σε λεπτά σταγονίδια θειικού οξέος που πέφτουν επάνω στη γη, στους ανθρώπους, στα δέντρα και στα αγάλματα. 

Για να μπει και να χρησιμοποιηθεί στο εργαστήριο χρειάζεται πολύ προσεκτικός χειρισμός. Μία από τις ιδιότητές του που εκδηλώνονται πιο έντονα είναι η απόσπαση από τα μόρια οργανικών ενώσεων ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου στην αναλογία που είναι και στο νερό, δηλαδή 2 προς 1 αντιστοίχως (Η2Ο). Αυτό αφήνει στη θέση της οργανικής ένωσης έναν μαύρο πολτό, που είναι ο άνθρακας. Θειικό οξύ σε ζάχαρη δίνει μια μαύρη μάζα. Το ίδιο και με την κυτταρίνη του χαρτιού. 

Ακόμη πιο προσεκτικοί πρέπει να είναι όσοι έρχονται σε επαφή με το γνωστό ως "διάλυμα-πιράνχας". Χρησιμοποιείται για τον τέλειο καθαρισμό των συσκευών των εργαστηρίων από οργανικά υπολείμματα. Η σύστασή του είναι ένα μέρος υπεροξείδιο του υδρογόνου (σε διάλυμα όχι μεγαλύτερο από 30%) και τρία μέρη θειικό οξύ. Είναι ισχυρότατο οξειδωτικό αλλά επιπλέον υδροξυλιώνει τις γυάλινες επιφάνειες, κολλούν δηλαδή συγκροτήματα υδροξυλίου (ΟΗ) που είναι υδρόφιλα και έτσι καθαρίζονται ακόμη καλύτερα τα διάφορα γυάλινα σκεύη. Πρέπει να προστίθεται το υπεροξείδιο στο οξύ και όχι αντίστροφα διότι κατά τη διάλυση παράγεται μεγάλο ποσό θερμότητας (η θερμοκρασία μπορεί να φθάσει στους 120 βαθμούς). Φτιάχνεται "της ώρας", σε ανοιχτά δοχεία και χρησιμοποιείται όλο επί τόπου. Έχουν σημειωθεί πάμπολλες αθέλητες εκρήξεις ως και τραυματισμοί από θραύσματα γυαλιών. 

Πηγή : ΤΟ ΒΗΜΑ Science

Δεν υπάρχουν σχόλια: