Kyselina sírová

Oleum s obsahem cca 20 % oxidu sírového – nad hladinou je vidět aerosol („dým“) vzniklý reakcí SO₃ s vodní parou na H₂SO₄

Výroba kyseliny sírové probíhá třístupňově, přičemž prvním krokem je příprava oxidu siřičitého, který se obvykle získává buď přímým spalováním síry,

${\displaystyle {\mathsf {S\,(s)+O_{2}\,(g)\ \to \ SO_{2}\,(g),}}}$

nebo pražením pyritu či markazitu

${\displaystyle {\mathsf {4\,FeS_{2}\,(s)+11\,O_{2}\,(g)\ \to \ 8\,SO_{2}\,(g)+2\,Fe_{2}O_{3}(s),}}}$

nebo pražením sulfidu železnatého či jiných sulfidů

${\displaystyle {\mathsf {4\,FeS+7\,O_{2}\,(g)\ \to \ 4\,SO_{2}\,(g)+2\,Fe_{2}O_{3}\,(s).}}}$

Druhým krokem je oxidace oxidu siřičitého na oxid sírový. Při této reakci se jako katalyzátoru používá oxidu vanadičného V₂O₅

${\displaystyle {\mathsf {2\,SO_{2}\,(g)+O_{2}\,(g)\ {\xrightarrow {V_{2}O_{5}}}\ 2\,SO_{3}\,(g)}}}$ (tzv. kontaktní způsob),

${\displaystyle {\mathsf {\,SO_{2}\,(g)+NO_{2}\,(g)\ \to \ \,SO_{3}\,(g)+NO\,(g)}}}$ (tzv. komorový způsob).

Nakonec reakcí oxidu sírového s vodou vzniká kyselina sírová

${\displaystyle {\mathsf {SO_{3}\,(g)+H_{2}O\,(l)\ \to \ H_{2}SO_{4}\,(aq).}}}$

V průmyslu je voda nahrazena koncentrovanou kyselinou sírovou (96–98%), přičemž jako mezistupeň vzniká kyselina disírová, což je vlastně jen hemihydrát oxidu sírového 2 SO₃.H₂O

${\displaystyle {\mathsf {SO_{3}\,(g)+H_{2}SO_{4}\,(aq)\ \to \ H_{2}S_{2}O_{7}\,(aq)}}}$

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}S_{2}O_{7}\,(aq)+H_{2}O\,(l)\ \to \ 2\,H_{2}SO_{4}\,(aq).}}}$

Dalším rozpouštěním oxidu sírového v kyselině sírové vzniká kyselina disírová a následně tzv. oleum, jehož ředěním se získává kyselina sírová požadované koncentrace.

${\displaystyle {\mathsf {SO_{3}+H_{2}SO_{4}\ \to \ H_{2}S_{2}O_{7}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {SO_{3}+H_{2}S_{2}O_{7}\ \to \ H_{2}S_{3}O_{10}}}}$

Účinky 98% kyseliny sírové na papír

Kyselina sírová je v koncentrovaném stavu hustá olejnatá kapalina, neomezeně mísitelná s vodou. Ředění této kyseliny je silně exotermní proces. Koncentrovaná (96–98%) má silné dehydratační a oxidační účinky (zvlášť za horka). Je hygroskopická, tj. pohlcuje vodní páry. Je velmi nebezpečnou žíravinou, způsobuje dehydrataci (zuhelnatění) organických látek. Zředěná kyselina oxidační schopnosti nemá a reaguje s neušlechtilými kovy za vzniku vodíku a síranů. Kyselina sírová je velmi reaktivní, reaguje téměř se všemi kovy kromě železa (v koncentrovaném stavu jej pasivuje), olova, zlata, platiny a wolframu, 20% vodný roztok nereaguje s mědí.

Roztok oxidu sírového v kyselině sírové se nazývá oleum. Kyselina sírová tvoří dva typy solí – sírany a hydrogensírany. Některé její soli tvoří hydráty.

Využití kyseliny sírové je velmi široké. Kyselina sírová se používá zejména

• při výrobě průmyslových hnojiv
• při výrobě chemikálií
• při výrobě plastů
• při výrobě léčiv
• při výrobě barviv
• při výrobě výbušnin
• v papírenském průmyslu
• v textilním průmyslu
• při výrobě syntetických vláken
• při zpracování rud
• při zpracování ropy
• jako elektrolyt do olověných akumulátorů
• při sušení a odvodňování látek
• při úpravě pH vody
• při výrobě kolových nápojů
• v domácnostech jako čistič odpadů

• VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.

• Obrázky, zvuky či videa k tématu kyselina sírová na Wikimedia Commons
• Slovníkové heslo kyselina sírová ve Wikislovníku
• Sulfuric acid – UNEP publication (vliv na prostředí, toxikologie, angl.)