Acide hypophosphoreux et sels d’hypophosphite

Préparation

La plupart de l’acide sulfurique est produit par le procédé de contact moderne. Tout d’abord, les minerais de soufre ou de sulfure élémentaires sont chauffés avec de l’oxygène pour produire du dioxyde de soufre (SO2). Environ 60% du dioxyde de soufre produit dans le monde provient de la combustion du soufre et environ 40% provient de la torréfaction de minéraux sulfurés. (La torréfaction est le processus par lequel les minerais sont oxydés par chauffage à l’air.) Le dioxyde de soufre est ensuite oxydé en trioxyde de soufre, SO3. Cette réaction d’oxydation est exothermique (c’est-à-dire qu’elle libère de l’énergie sous forme de chaleur) et réversible. En conséquence, un catalyseur à l’oxyde de vanadium est utilisé sur un support inerte pour augmenter la vitesse d’oxydation sans diminuer le rendement. Dans des conditions optimales, le gaz d’alimentation est constitué de quantités équimolaires d’oxygène et de dioxyde de soufre (c’est-à-dire un rapport air / dioxyde de soufre de 5: 1) qui traverse un convertisseur catalytique à quatre étages fonctionnant à différentes températures. Une fois le mélange gazeux passé sur trois des lits de catalyseur et une conversion d’environ 93% en trioxyde de soufre s’est produite, il est refroidi et absorbé dans de l’acide sulfurique dans des tours remplies de céramique. Une conversion finale supérieure à 99% est obtenue après passage dans le lit de réaction final. Les trois réactions utilisées pour produire de l’acide sulfurique, comme indiqué ci-dessous, sont exothermiques. L’utilisation efficace de cette énergie pour produire de l’électricité, par exemple, est un élément clé pour maintenir le prix bon marché de cet acide très utilisé.S + O2 → SO2
2 SO2 + O2 → 2 SO3
SO3 + H2O (dans 98% de H2 SO4) → H2 SO4

L’acide sulfurique pur est un liquide incolore, huileux et dense (1,83 gramme par cc) qui gèle à 10,5 ° C (50,9 ° F). Il fume lorsqu’il est chauffé en raison de sa décomposition en eau et en trioxyde de soufre. Comme le SO3 a un point d’ébullition inférieur à celui de l’eau, plus de SO3 est perdu pendant le chauffage. Lorsqu’une concentration de 98,33% d’acide est atteinte, la solution bout à 338 °C sans autre changement de concentration. C’est ce qu’on appelle une solution à ébullition constante, et c’est cette concentration qui est vendue sous forme d’acide sulfurique concentré. L’acide sulfurique anhydre se mélange à l’eau en toutes proportions dans une réaction très exothermique. L’ajout d’eau à l’acide concentré peut provoquer des éclaboussures explosives. Parce qu’il réagit avec les composés organiques de la peau, l’acide sulfurique concentré peut provoquer de graves brûlures. Ainsi, pour diminuer le risque de blessure en laboratoire, l’acide sulfurique doit toujours être ajouté à l’eau lentement et sous agitation pour répartir la chaleur.