Ácido hipofosforado y sales de hipofosfito

Preparación

La mayoría del ácido sulfúrico se produce mediante el proceso de contacto moderno. En primer lugar, los minerales de azufre o sulfuro elementales se calientan con oxígeno para producir dióxido de azufre (SO2). Alrededor del 60 por ciento del dióxido de azufre producido en todo el mundo proviene de la quema de azufre, y aproximadamente el 40 por ciento se deriva de la tostación de minerales de sulfuro. (El tostado es el proceso por el cual los minerales se oxidan al calentarse en el aire.) El dióxido de azufre se oxida a trióxido de azufre, SO3. Esta reacción de oxidación es exotérmica (es decir, libera energía en forma de calor) y reversible. En consecuencia, se utiliza un catalizador de óxido de vanadio sobre un soporte inerte para aumentar la velocidad de oxidación sin disminuir el rendimiento. En condiciones óptimas, el gas de alimentación consiste en cantidades equimolares de oxígeno y dióxido de azufre (es decir, una relación 5:1 de aire a dióxido de azufre) que pasa a través de un convertidor catalítico de cuatro etapas que funciona a varias temperaturas. Una vez que la mezcla de gas ha pasado por tres de los lechos catalíticos y se ha producido aproximadamente un 93 por ciento de conversión a trióxido de azufre, se enfría y absorbe en ácido sulfúrico en torres envasadas de cerámica. Una conversión final de más del 99 por ciento se logra después del paso a través del lecho de reacción final. Las tres reacciones utilizadas para producir ácido sulfúrico, como se muestra a continuación, son exotérmicas. La utilización eficiente de esta energía para generar electricidad, por ejemplo, es un componente clave para mantener el precio barato de este ácido muy utilizado.S + O2 → SO2
2SO2 + O2 → 2SO3
SO3 + H2O (en 98% H2SO4) → H2SO4

El ácido sulfúrico puro es un líquido incoloro, aceitoso y denso (1,83 gramos por cc) que se congela a 10,5 °C (50,9 °F). Humea cuando se calienta debido a su descomposición en agua y trióxido de azufre. Debido a que el SO3 tiene un punto de ebullición más bajo que el agua, se pierde más SO3 durante el calentamiento. Cuando se alcanza una concentración de 98,33 por ciento de ácido, la solución hierve a 338 ° C sin ningún cambio adicional en la concentración. Esto se llama una solución de ebullición constante, y es esta concentración la que se vende como ácido sulfúrico concentrado. El ácido sulfúrico anhidro se mezcla con agua en todas las proporciones en una reacción muy exotérmica. Agregar agua al ácido concentrado puede causar salpicaduras explosivas. Debido a que reacciona con compuestos orgánicos en la piel, el ácido sulfúrico concentrado puede causar quemaduras graves. Por lo tanto, para disminuir el riesgo de lesiones en el laboratorio, siempre se debe agregar ácido sulfúrico al agua lentamente y con agitación para distribuir el calor.