síntese do ácido sulfúrico

O ácido sulfúrico, cuja fórmula química é H₂SO₄, é o produto químico mais importante a nível mundial. Produzem-se, por ano, milhões de toneladas de ácido sulfúrico. As suas aplicações são muitas e variadas. Utiliza-se principalmente na preparação de adubos, fibras, detergentes, tintas e pigmentos e na indústria química em geral.

Devido à sua grande procura, foram desenvolvidos processos de obtenção a custos rentáveis. Existem dois processos de síntese: o processo da câmara de chumbo e o processo de contacto.
No que diz respeito ao primeiro, até aos anos 30, o ácido sulfúrico era produzido por este processo. Este método utiliza a oxidação catalítica de dióxido de enxofre com ar usando um catalisador de nitrato de potássio em água. Procedia-se à combustão de enxofre e pirite, obtendo-se uma mistura gasosa composta por dióxido de enxofre e ar. Como esta mistura continha impurezas, não podia ser conduzida diretamente ao catalisador, denominado câmara de contacto, pois este ficaria inativo. Por este motivo submetia-se a mistura a um rigoroso processo de purificação que consistia em fazê-la passar por um filtro elétrico.

A mistura purificada de dióxido de enxofre era depois conduzida às câmaras de contacto atravessando o catalisador.
O processo era usado em recipientes de chumbo, o que era dispendioso, e apenas produzia ácido sulfúrico diluído. Foi substituído em 1876 pelo processo de contacto.

Relativamente ao segundo processo, o processo de contacto, este permite produzir ácido sulfúrico a partir de dióxido de enxofre (SO₂), que é obtido queimando enxofre ou calcinando minérios ricos em sulfuretos metálicos (S (ou sulfureto metálico) + O₂ (g) → SO₂ (g)). Uma mistura de dióxido de enxofre e ar passa sobre um catalisador quente (óxido de vanádio) segundo a seguinte reação: 2 SO₂ (g) + O₂ (g) → 2 SO₃ (g). A reação é exotérmica e as condições são controladas de modo a manter a temperatura ótima de 450 ºC. Antigamente eram utilizados catalisadores de platina mas hoje em dia utilizam-se principalmente catalisadores de óxido de vanádio, que, apesar de menos eficientes, são menos suscetíveis de envenenarem. Seguidamente o trióxido de enxofre produzido é absorvido sob a forma de ácido sulfúrico gasoso, que é então diluído com água até se obter ácido sulfúrico concentrado (98%) (SO₃ (g) + H₂O (l) → H₂SO₄ (aq)). Os gases que não reagem são reciclados.