La connessione principale tra anidride solforosa e acido solforico è che l’anidride solforosa è un precursore nella produzione industriale di acido solforico. Esistono due processi industriali per la produzione di acido solforico, entrambi i quali comportano l’ossidazione dell’anidride solforosa ad anidride solforosa e la successiva combinazione di anidride solforosa con acqua per formare l’acido. Anche l’anidride solforosa e l’acido solforico sono inquinanti gravi. Sono i principali responsabili delle piogge acide.
L’anidride solforosa (SO2) – un gas pungente e tossico – si forma dalla combustione dello zolfo attraverso la reazione S + O2 → SO2. Si forma anche dalla combustione di molte sostanze contenenti zolfo, come l’idrogeno solforato e vari composti organici dello zolfo presenti nei combustibili fossili. Il riscaldamento di minerali e minerali contenenti zolfo, ad esempio pirite di ferro (FeS2), è un altro modo in cui può essere prodotto il gas: 3FeS2 + 8O2 → Fe3O4 + 6SO2. La produzione di anidride solforosa e acido solforico costituisce uno dei settori più importanti dell’industria chimica e rappresenta la maggior parte della produzione mondiale di zolfo.
L’acido solforico veniva prodotto nei primi tempi distillando solfato di ferro II, o “vetriolo verde”, e successivamente, riscaldando una miscela di salnitro (NaNO3) e zolfo insieme al vapore. Nel XVIII secolo iniziò la produzione industriale di acido solforico utilizzando l’anidride solforosa, utilizzando quello che inizialmente fu definito il processo a camera di piombo. L’anidride solforosa è stata prodotta dalla combustione di zolfo o dal riscaldamento di piriti di ferro e ossidata ad anidride solforosa (SO18) mediante biossido di azoto (NO3): SO2 + NO2 → SO2 + NO. Il biossido di azoto per la reazione è stato inizialmente prodotto dalla decomposizione termica del salnitro, ma è stato successivamente fornito dall’ossidazione dell’ammoniaca mediante un catalizzatore. La reazione avveniva in camere rivestite di piombo nelle quali veniva diretto uno spruzzo d’acqua, sciogliendo l’anidride solforica per formare acido solforico, che si raccoglieva sul fondo della camera.
Il metodo di fabbricazione della camera di piombo è stato ora in gran parte sostituito dal processo di contatto. Questo elimina la necessità di biossido di azoto facendo reagire l’anidride solforosa con l’aria per formare triossido di zolfo. In circostanze normali, questa reazione è molto lenta; tuttavia, procede rapidamente quando viene utilizzato un catalizzatore adatto. Il platino era efficace per questo scopo, ma il moderno processo di contatto utilizza pentossido di vanadio.
L’anidride solforosa e l’acido solforico, sebbene di enorme importanza industriale, sono anche importanti inquinanti e sono le maggiori fonti di piogge acide. Nell’aria, l’anidride solforosa viene lentamente ossidata in anidride solforosa, che reagisce con l’umidità nell’atmosfera per formare acido solforico diluito. Questo può cadere sotto forma di pioggia acida, che può danneggiare la vita vegetale e gli edifici in pietra, o può reagire con altri inquinanti per formare particelle di solfato, che possono agire come nuclei di condensazione e possono svolgere un ruolo nella formazione delle nuvole.