L’acido solforico acquoso è una qualsiasi miscela di acido solforico e acqua ed è il modo più comune di vendita dell’acido. La parola latina per acqua è aqua, da cui deriva il termine acquoso. L’acido solforico, o H2SO4, è ampiamente utilizzato nei processi chimici, per le batterie e come agente disidratante per rimuovere l’acqua da altri materiali.
Quando l’acido solforico viene miscelato con l’acqua, gli atomi di idrogeno diventano ioni, il che significa che si separano dalla molecola acida, sviluppano una piccola carica elettrica e sono disponibili a reagire con altre molecole. Poiché ci sono due atomi di idrogeno in ogni molecola, l’acido solforico è chiamato acido dibasico. Il processo di ionizzazione richiede la presenza di acqua, quindi la maggior parte dei processi chimici utilizza acido solforico acquoso.
C’è una tale affinità, o forte attrazione, dell’acido solforico per l’acqua, che l’acido forte può essere usato per asciugare altri prodotti chimici. Questo è noto come disidratazione, che deriva da idro, la parola greca per acqua. Quando l’acido assorbe l’acqua, diventa una soluzione acquosa di acido solforico più debole e alla fine deve essere sostituito con acido fresco o rigenerato in acido forte. L’aggiunta di acido solforico all’acqua crea una grande quantità di calore, che deve essere controllata per evitare l’ebollizione della miscela.
Esistono due modi commerciali principali per creare acido solforico, la camera di piombo e i processi di contatto. Inventato nel 1700, il processo della camera di piombo utilizza una reazione di zolfo e nitrato di potassio, o salnitro, con vapore in un reattore rivestito di piombo per formare triossido di zolfo. L’anidride solforosa può essere disciolta in acqua per formare acido solforico acquoso, tipicamente con concentrazioni di circa il 70% di acido.
Nel 1830 fu inventato il processo di contatto per creare un acido più concentrato. Questo processo utilizza un catalizzatore metallico costoso da produrre, ma può creare concentrazioni di acido fino al 98%. Questo è chiamato acido concentrato ed è generalmente il metodo di produzione preferito nei secoli 20 e 21.
L’acido solforico acquoso è una materia prima comune per la produzione di fertilizzanti, altri intermedi chimici e batterie per veicoli al piombo. Dall’inizio del XX secolo, le batterie realizzate con piastre di piombo sospese in una soluzione di acido solforico erano un modo comune per produrre elettricità per veicoli, navi e aerei. Il piombo reagisce con la soluzione acida, formando ioni molecolari che creano una corrente elettrica.
Quando la batteria genera energia, il piombo e l’acido reagiscono per formare solfato di piombo, che è una polvere bianca che si accumula sul fondo della batteria. Queste batterie sono ricaricabili, il che significa che una corrente elettrica inviata attraverso la batteria invertirà questa reazione e consentirà al piombo di depositarsi nuovamente sulle piastre. Man mano che la carica procede, gli ioni solfato formeranno acido solforico, che creerà una miscela più concentrata nella batteria e fornirà più energia elettrica quando necessario.