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

H ζωή στη μακρινή Ευρώπη μπορεί να τρέφεται με οξυζενέ

Η παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης, αυτού του αινιγματικού δορυφόρου του Δία, περιέχει σχετικά μεγάλες ποσότητες υπεροξειδίου του υδρογόνου, το οποίο θα μπορούσε να αποτελεί πηγή ενέργειας για τα μικρόβια που ενδεχομένως κρύβονται στον υπόγειο ωκεανό του φεγγαριού, ανακοίνωσαν ερευνητές της NASA.

 "Η ζωή όπως τη γνωρίζουμε χρειάζεται υγρό νερό, χημικά στοιχεία όπως ο άνθρακας, το άζωτο, ο φώσφορος και το θείο, καθώς και κάποια πηγή χημικής ενέργειας ή φωτός. Η Ευρώπη διαθέτει υγρό νερό και χημικά στοιχεία, και πιστεύουμε ότι το υπεροξείδιο του υδρογόνου ενδέχεται να καλύπτει ένα σημαντικό μέρος των απαιτήσεων σε ενέργεια. Η παρουσία οξειδωτικών παραγόντων όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου έπαιξε κρίσιμο ρόλο στην εμφάνιση σύνθετων, πολυκύτταρων μορφών ζωής στη Γη" δήλωσε ο Κέβιν Χαντ του Εργαστηρίου Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια.

Η Ευρώπη, ένα από τα τέσσερα μεγάλα φεγγάρια του Δία, συγκεντρώνει εδώ και χρόνια το ενδιαφέρον των αστροβιολόγων, καθώς υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι κάτω από τον πάγο που καλύπτει την επιφάνεια υπάρχει ένας παγκόσμιος ωκεανός, μέσα στον οποίο θα μπορούσε ενδεχομένως να έχει εμφανιστεί μικροβιακή ζωή (το ίδιο ισχύει εξάλλου για τον δορυφόρο του Κρόνου Εγκέλαδο)

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η₂Ο₂) είναι μια υγρή, άοσμη ένωση με ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες. Το υδατικό του διάλειμμα, γνωστό ως οξυζενέ, χρησιμοποιείται ως απολυμαντικό.

Για τους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς, το υπεροξείδιο του υδρογόνου σχηματίζεται ως παραπροϊόν των μεταβολικών αντιδράσεων και πρέπει να εξουδετερώνεται από τα κύτταρα καθώς έχει ισχυρή τοξική δράση. Ορισμένα βακτήρια, πάντως, χρησιμοποιούν το υπεροξείδιο ως πηγή ενέργειας.

Οι πρώτες ενδείξεις για την ύπαρξη υπεροξειδίου του υδρογόνου στην Ευρώπη ήρθαν το 1997 από την αποστολή Galileo, η οποία όμως μελέτησε ένα μικρό τμήμα του υδρογόνου.

Τώρα, ο Δρ Χαντ και οι συνεργάτες του παρουσιάζουν στην επιθεώρηση Astronomy & Astrophysics μια ανάλυση που καλύπτει μια πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Keck ΙΙ στη Χαβάη για να ανιχνεύσουν τη φασματική υπογραφή του Η₂Ο₂ στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Η ουσία ανιχνεύθηκε στην πλευρά του Ευρώπης που κοιτά προς την κατεύθυνση της κίνησης του φεγγαριού, σε συγκέντρωση 20 φορές μικρότερη από ό,τι στο οξυζενέ για οικιακή χρήση.

Αυτό όμως που παραμένει άγνωστο είναι το κατά πόσο το υπεροξείδιο υπάρχει και μέσα στον ωκεανό της Ευρώπης, εκτός από την επιφάνεια που είναι σχεδόν σίγουρα νεκρή.

 "Στην Ευρώπη, το υπεροξείδιο θα μπορούσε να ικανοποιεί τις ενεργειακές απαιτήσεις που απαιτούνται για τη ζωή, εφόσον βέβαια αναμειγνύεται με το νερό του ωκεανού" επισήμανε ο Δρ Χαντ.
Όσον αφορά το μηχανισμό σχηματισμού του υπεροξείδιου, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ένωση δημιουργείται από το βομβαρδισμό του επιφανειακού πάγου από ισχυρή ακτινοβολία.

Πηγή : in.gr