กรดซัลฟิวริก
กรดกำมะถัน หรือ กรดซัลฟิวริก (อังกฤษ: sulfuric acid หรือ sulphuric acid) มีสูตรเคมีว่า H2SO4 เป็นกรดแร่ (mineral acid) แก่ ละลายได้ในน้ำในทุกความเข้มข้น ค้นพบโดย ญาบิร (Jabir Ibn Hayyan) นักเคมีชาวอาหรับ พบว่ากรดซัลฟิวริกมีประโยชน์มากมายและเป็นสารเคมีที่มีการผลิตมากที่สุด รองจากน้ำ ในปี ค.ศ. 2001 ทั่วโลกผลิตรวมกันประมาณ 165 ล้านตัน ซึ่งมูลค่าประมาณ 320,000 ล้านบาท (8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ) ประโยชน์ของกรดกำมะถันได้แก่ ใช้ในการผลิตปุ๋ย กระบวนการผลิตแร่ การสังเคราะห์เคมี การกำจัดน้ำเสีย ใช้เป็นสารละลายอิเล็กทรอไลต์ในแบตเตอรี่และกระบวนการกลั่นน้ำมัน กรดกำมะถันมีชื่อเดิมคือ "Zayt al-Zaj" หรือ "ออยล์ออฟวิตริออล" (oil of vitriol)
| |||
 | |||
| ชื่อ | |||
|---|---|---|---|
| IUPAC name Sulfuric acid | |||
| ชื่ออื่น Oil of vitriol Hydrogen sulfate | |||
| เลขทะเบียน | |||
3D model (JSmol) | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| เคมสไปเดอร์ | |||
| ECHA InfoCard | 100.028.763 | ||
| EC Number |
| ||
| เลขอี | E513 (acidity regulators, ...) | ||
Gmelin Reference | 2122 | ||
| KEGG | |||
ผับเคม CID | |||
| RTECS number |
| ||
| UNII | |||
| UN number | 1830 | ||
CompTox Dashboard (EPA) | |||
InChI
| |||
SMILES
| |||
| คุณสมบัติ | |||
| H2SO4, sometimes expressed (HO)2SO2 | |||
| มวลโมเลกุล | 98.079 g/mol | ||
| ลักษณะทางกายภาพ | Colorless viscous liquid | ||
| กลิ่น | Odorless | ||
| ความหนาแน่น | 1.8302 g/cm3, liquid[1] | ||
| จุดหลอมเหลว | 10.31[1] องศาเซลเซียส (50.56 องศาฟาเรนไฮต์; 283.46 เคลวิน) | ||
| จุดเดือด | 337[1] องศาเซลเซียส (639 องศาฟาเรนไฮต์; 610 เคลวิน) When sulfuric acid is above 300 °C (572 °F; 573 K), it gradually decomposes to SO3 + H2O | ||
| miscible, exothermic | |||
| ความดันไอ | 0.001 mmHg (20 °C)[2] | ||
| pKa | pKa1 = −2.8 pKa2 = 1.99 | ||
| เบส | Bisulfate | ||
| ความหนืด | 26.7 cP (20 °C) | ||
| โครงสร้าง[3] | |||
| monoclinic | |||
Space group | C2/c | ||
Lattice constant | a = 818.1(2) pm, b = 469.60(10) pm, c = 856.3(2) pm α = 90°, β = 111.39(3) °, γ = 90° | ||
หน่วยสูตร (Z) | 4 | ||
| อุณหเคมี | |||
Std molar entropy (S⦵298) | 157 J/(mol·K)[4] | ||
Std enthalpy of formation (ΔfH⦵298) | −814 kJ/mol[4] | ||
| ความอันตราย | |||
| GHS labelling: | |||
Pictograms |   | ||
Signal word | อันตราย | ||
Hazard statements | H314 | ||
Precautionary statements | P260, P264, P280, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P321, P363, P405, P501 | ||
| NFPA 704 (fire diamond) | |||
| จุดวาบไฟ | Non-flammable | ||
ค่าขีดจำกัดเกณฑ์ (TLV) | 15 mg/m3 (IDLH), 1 mg/m3 (TWA), 2 mg/m3 (STEL) | ||
| ปริมาณหรือความเข้มข้น (LD, LC): | |||
LD50 (median dose) | 2140 mg/kg (rat, oral)[5] | ||
LC50 (median concentration) |
| ||
LCLo (lowest published) | 87 mg/m3 (guinea pig, 2.75 hr)[5] | ||
| NIOSH (US health exposure limits): | |||
PEL (Permissible) | TWA 1 mg/m3[2] | ||
REL (Recommended) | TWA 1 mg/m3[2] | ||
IDLH (Immediate danger) | 15 mg/m3[2] | ||
| เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS) | External MSDS | ||
| สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน | |||
strong acidsที่เกี่ยวข้อง |
| ||
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง |
| ||
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa | |||
คุณสมบัติทางเคมี
ถึงแม้ว่าเราสามารถผลิตกรดซัลฟิวริกความเข้มข้น 100% แต่จะมีการสูญเสีย SO3 ที่จุดเดือดทำให้กรดที่ได้เหลือความเข้มข้นประมาณ 98.3% กรดความเข้มข้น 98% มีเสถียรภาพมากในการเก็บรักษา รูปแบบผลิตภัณฑ์นี้ของกรดจะถูกเรียกว่า กรดซัลฟิวริก เข้มข้น ("concentrated" sulfuric acid) ผลิตภัณฑ์ของ กรดซัลฟิวริก ที่ความเข้มข้นอื่นมีดังนี้:
- 33.5%, เรียก กรดแบตเตอรี่ (battery acid) ใช้ใน แบตเตอรี่ประเภทตะกั่ว-กรด
- 62.18%, เรียก แชมเบอร์ (chamber) หรือ กรดปุ๋ย (fertilizer acid)
- 77.67%, เรียก โทเวอร์ (tower) หรือ กรดโกลเวอร์ (Glover acid)
- 98%, เรียก กรดซัลฟิวริก เข้มข้น (concentrated) (กรดซัลฟิวริก สามารถละลายผิวหนังชั้นนอกจนเหลือแต่กระดูกสบายๆภายใน3-5นาที และสามารถละลายกระดูกได้เช่นกันแต่จะช้ากว่าเนื้อเยื้อหรือผิวหนัง) และ สามารถพบได้ในเขตน้ำพุร้อน บางที่จุดจะมีความเข้มข้นสูง ซึ่งในอดีตเคยมีมนุษย์สูดดมอากาศที่ปนเปื้อนจนทำให้ถึงแก่ความตาย และเคยมีมนุษย์ตกไปในบ่อน้ำจนเสียชีวิตมากมาย ถึงแม้จะมีป้ายเตือนเช่นกัน
อ้างอิง
- Chenier, Philip J. Survey of Industrial Chemistry, pp 45-57. John Wiley & Sons, New York, 1987. ISBN 0-471-01077-4.
- Greenwood, N.N. and A. Earnshaw. Chemistry of the Elements, pp 837-845. Pergamon Press, Oxford, UK, 1984. ISBN 0-08-022057-6.
- Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
- Khairallah, Amin A. Outline of Arabic Contributions to Medicine, chapter 10. Beirut, 1946.