Axit Sunfuric (H2SO4) là gì? Tính chất, Ứng dụng

I. Axit sunfuric là gì?

Axit sunfuric là một axit vô cơ mạnh, được tạo thành từ ba nguyên tố lưu huỳnh (S), oxy (O) và hydro (H) với công thức hóa học H₂SO₄. Đây là một trong những hóa chất cơ bản và quan trọng nhất của ngành công nghiệp hóa chất hiện đại.

Ở điều kiện thường, H₂SO₄ tồn tại ở dạng chất lỏng không màu, không mùi, sánh và nặng hơn nước. Hóa chất này tan vô hạn trong nước và đặc biệt tỏa nhiệt rất mạnh khi pha loãng, do đó yêu cầu quy trình thao tác nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn.

Trong thực tế, sản lượng tiêu thụ H₂SO₄ được xem là một chỉ số phản ánh mức độ phát triển của nền công nghiệp quốc gia, bởi hóa chất này xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực sản xuất then chốt.

1. Cấu tạo phân tử H₂SO₄

Công thức phân tử: H₂SO₄

Cấu tạo: Một nguyên tử lưu huỳnh liên kết với bốn nguyên tử oxy, trong đó có hai nhóm –OH và hai liên kết đôi với oxy.

Cấu trúc này tạo nên:

• Tính axit rất mạnh
• Khả năng oxi hóa cao (ở dạng đặc, nóng)
• Khả năng hút nước và làm than hóa hợp chất hữu cơ

2. Tính chất vật lý của H₂SO₄

Một số tính chất vật lý nổi bật gồm:

• Chất lỏng, hơi nhớt, trong suốt
• Khối lượng riêng lớn hơn nước
• Khó bay hơi
• Tan vô hạn trong nước
• Có khả năng hút ẩm mạnh từ không khí
• Khi pha loãng luôn phải rót axit vào nước, tuyệt đối không làm ngược lại

Ngoài ra, hóa chất này có khả năng làm than hóa đường, gỗ và nhiều hợp chất hữu cơ, thể hiện rõ tính háo nước đặc trưng.

3. Tính chất hóa học của H₂SO₄

a. Axit sunfuric loãng

Ở trạng thái loãng, H₂SO₄ thể hiện đầy đủ tính chất của một axit mạnh:

• Làm quỳ tím chuyển đỏ

Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb):
Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

• Tác dụng với oxit bazơ tạo muối và nước
• Tác dụng với bazơ tạo muối sunfat và nước
• Tác dụng với muối tạo muối mới và axit mới

Những phản ứng này được ứng dụng nhiều trong phòng thí nghiệm và xử lý hóa học.

b. Axit sunfuric đặc

Ở dạng đặc và nóng, H₂SO₄ thể hiện thêm tính oxi hóa mạnh:

Tác dụng với nhiều kim loại kể cả kim loại đứng sau hydro:
Cu + 2H₂SO₄ (đặc, nóng) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với phi kim (C, P…) tạo SO₂
• Tác dụng với các chất khử
• Thể hiện tính háo nước rất mạnh
• Phản ứng làm than hóa đường là minh chứng rõ ràng cho khả năng tách nước của hóa chất này.

4. Điều chế H₂SO₄ trong công nghiệp

Trong công nghiệp, H₂SO₄ được sản xuất chủ yếu theo phương pháp tiếp xúc, gồm các bước:

• Đốt quặng pirit sắt hoặc lưu huỳnh để tạo SO₂
• Oxi hóa SO₂ thành SO₃ (xúc tác V₂O₅, 400–500°C)
• Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ đặc tạo oleum
• Pha loãng oleum bằng lượng nước thích hợp
• Quy trình này cho phép sản xuất hóa chất với độ tinh khiết cao, phục vụ nhiều mục đích khác nhau.

5. Các nồng độ thông dụng của H₂SO₄

Tùy mục đích sử dụng, H₂SO₄ tồn tại ở nhiều nồng độ:

~10%: dùng trong phòng thí nghiệm

33,5%: dung dịch điện giải cho ắc quy

62–63%: sản xuất phân bón

77–78%: dùng trong tháp Glover

~98%: dạng đậm đặc phổ biến nhất

Mỗi nồng độ có yêu cầu bảo quản và ứng dụng khác nhau.

6. Tính phân cực và khả năng dẫn điện

H₂SO₄ khan là chất lỏng phân cực mạnh với hằng số điện môi cao (~100). Nhờ khả năng tự proton hóa, hóa chất này có tính dẫn điện đặc biệt, được ứng dụng trong nhiều phản ứng điện hóa.

II. Ứng dụng của axit sunfuric trong đời sống và công nghiệp

1. Trong sản xuất phân bón

Phần lớn H₂SO₄ được sử dụng để:

• Sản xuất axit photphoric
• Chế tạo phân lân
• Sản xuất amoni sunfat

Ngành phân bón chiếm tỷ trọng tiêu thụ lớn nhất, đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp hiện đại.

2. Trong công nghiệp sản xuất

Hóa chất này được ứng dụng rộng rãi trong:

• Luyện kim (làm sạch bề mặt kim loại)
• Sản xuất nhôm sunfat, muối sunfat
• Chế tạo thuốc nhuộm, chất dẻo, chất tẩy rửa
• Sản xuất dược phẩm
• Làm chất điện giải cho ắc quy axit-chì

Theo thống kê, mỗi năm thế giới sử dụng khoảng 160 triệu tấn H₂SO₄, phản ánh vai trò không thể thay thế của nó.

3. Trong xử lý nước thải

Trong lĩnh vực môi trường, H₂SO₄ được dùng để:

• Trung hòa pH nước thải
• Loại bỏ ion Ca²⁺, Mg²⁺
• Sản xuất nhôm hydroxit dùng trong keo tụ – tạo bông

Ứng dụng này đặc biệt quan trọng trong các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp.

4. Trong phòng thí nghiệm

Hóa chất này được sử dụng để:

• Điều chế các axit yếu hơn như HCl, HNO₃
• Thực hiện các phản ứng phân tích, tổng hợp

– Nghiên cứu hóa học cơ bản và nâng cao

Đây là một trong những hóa chất nền tảng không thể thiếu trong giáo dục và nghiên cứu khoa học.

III. Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản H₂SO₄

1. Lưu ý khi sử dụng

Luôn pha loãng bằng cách rót từ từ axit vào nước

Trang bị đầy đủ găng tay, kính bảo hộ

Với axit đặc cần có mặt nạ, tạp dề PVC, tủ hút

Không làm việc trong không gian kín, thiếu thông gió

2. Lưu ý khi bảo quản

Tránh xa bazơ và chất khử

Axit loãng không chứa trong bình kim loại

Axit đặc có thể vận chuyển bằng bồn thép chuyên dụng

Bảo quản nơi thoáng mát, có biển cảnh báo nguy hiểm

3. CẢNH BÁO NGUY HIỂM

H₂SO₄ là chất ăn mòn cực mạnh:

Dính vào da: rửa ngay dưới nước chảy 15–20 phút, đến cơ sở y tế

Bắn vào mắt: rửa liên tục 20–30 phút, đến bác sĩ nhãn khoa

Hít phải: đưa ra nơi thoáng khí, hỗ trợ y tế

Nuốt phải: không gây nôn, gọi cấp cứu ngay

IV. Vì sao nên mua Axit Sunfuric tại VCS Group?

Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực hóa chất công nghiệp, VCS Group cam kết:

Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng

Nguồn gốc rõ ràng, đầy đủ chứng từ

Tư vấn đúng nhu cầu, đúng nồng độ

Giao hàng nhanh, hỗ trợ kỹ thuật tận tâm

👉 Liên hệ ngay VCS Group để được tư vấn và báo giá phù hợp cho nhu cầu sản xuất, nghiên cứu hoặc xử lý môi trường của bạn.

Xem thêm

————————————————————————-

VCSGROUP (CÔNG TY CỔ PHẦN VCS VIỆT NAM)
📞 Hotline: 091.910.5399 / 091.196.6298
📧 Email: vcs@vcsgroup.com.vn

🌐 Web: https://vcsgroup.com.vn/

🔗 LinkedIn: https://www.linkedin.com/mynetwork/grow/