Kyselina sírová je klíčovou složkou v mnoha průmyslových chemických procesech, od výroby hnojiv přes zpracování odpadních vod až po chemickou syntézu.
Většina světové síry se nachází v zemi, z minerálů, jako je pyrit (sulfid železa) a další sulfidové nebo disulfidové sloučeniny. Spíše než přímou těžbou ze země je však více než 80 % průmyslově využívané síry odpadní produkt, odstraněný během rafinace fosilních paliv, aby se zabránilo emisím oxidu siřičitého.
S trendem k čistým a obnovitelným zdrojům energie, který se rýsuje nad průmyslem fosilních paliv, má kyselina sírová, jak ji známe, budoucnost?
Více než 85 % síry, kterou používáme, se přeměňuje na kyselinu sírovou, kyselinu široce používanou v chemickém průmyslu při zpracování a výrobě stovek různých sloučenin. Je to vysoce žíravá minerální kyselina s molekulárním vzorcem H2SO4, také známý jako „vitriolový olej“.
Je to bezbarvá až slabě žlutá viskózní kapalina, rozpustná ve vodě při všech koncentracích. Občas můžete zjistit, že je tmavě hnědý, protože byl často barven během průmyslových výrobních procesů, aby upozornil lidi na jeho nebezpečnou povahu. Kyselina sírová je diprotická kyselina a může vykazovat různé vlastnosti v závislosti na její koncentraci. Jako silná kyselina je kyselina sírová korozivní pro kovy, kameny, kůži, oči, maso a další materiály. Může také spálit dřevo (ale nezpůsobí požár). Tyto účinky lze přičíst především jeho silné kyselé povaze, a pokud je koncentrovaný, jeho silným dehydratačním a oxidačním vlastnostem.
Kyselinu sírovou lze nalézt v mnoha situacích – je složkou kyselého deště a kyseliny z baterií a může se dokonce tvořit, když se některé čističe toalet smíchají s vodou. Kyselina sírová se nejčastěji používá při výrobě fosfátových hnojiv. Využití nachází také při výrobě výbušnin, jiných kyselin, barviv, lepidel, prostředků na ochranu dřeva a autobaterií. Používá se také při čištění ropy, moření kovů, tavení mědi, galvanickém pokovování, zpracování kovů a výrobě umělého hedvábí a filmu.
S rostoucí krizí související se změnou klimatu a snahou nahradit fosilní paliva obnovitelnými zdroji energie se průmysl, jak jej známe, bude muset změnit. Průmysl se přizpůsobil požadavkům ropy a zemního plynu tím, že se snažil snížit odpad a maximalizovat efektivitu, včetně přepracování vedlejších produktů a nečistot, jako je síra, které by jinak způsobily škody na životním prostředí.
Síra je obvykle přítomna ve fosilních palivech v množství asi 1–3 % hmotnosti, což představuje 80 % z více než 80 milionů tun roční celosvětové dodávky síry. Přechod na obnovitelné zdroje energie je však na spadnutí a s ním i revize klíčových chemických procesů a ztráta klíčových činidel, jako je kyselina sírová, v současné době. Předpokládá se, že poptávka bude do roku 40 převyšovat nabídku síry o 130 až 2040 % v závislosti na rozsahu infrastruktury obnovitelné energie.
Jedním z nejzřejmějších řešení je těžba síry z dostatku sulfidických a sulfátových minerálních ložisek na zemském povrchu, což byl primární zdroj síry v polovině dvacátého století. Těžba však ve svém současném stavu přináší také velké náklady pro životní prostředí a pro lidi, a to kvůli expozici částicím a těžkým kovům, kterým by se v ideálním případě mělo zabránit.
Snížení celkového množství síry potřebné v celém průmyslu by mohlo být dosaženo šetrnějšími postupy recyklace a je to potenciální možnost, jak omezit poptávku. Recyklace odpadních hnojiv by výrazně snížila množství surového fosfátového kamene, který je třeba ošetřit kyselinou, aby se vytvořilo nové hnojivo. Kromě toho by recyklace vedlejších produktů síranové soli způsobená chemickými procesy s kyselinou sírovou mohla pomoci získat významné části síry. Nejschůdnějším produktem z tohoto recyklačního procesu je však toxický plynný sirovodík, takže je zapotřebí více výzkumu, aby se tato myšlenka upřesnila.
V některých ohledech by mohla být možná náhrada kyseliny sírové alternativami. Kyselina dusičná byla navržena jako kyselina schopná zpracovávat horniny na podobné úrovni jako kyselina sírová, avšak odpadní voda produkovaná specificky při extrakci fosfátů pro hnojiva je radioaktivní. Kyselina sírová se také používá v lithium-iontových bateriích, takže lepší infrastruktura pro recyklaci baterií nebo nalezení alternativních forem skladování energie by mohlo jít daleko.
Pokud se chcete dozvědět více o zdraví a bezpečnosti chemikálií nebo o tom, jak minimalizovat rizika při práci s chemikáliemi, jsme tu, abychom vám pomohli. Máme nástroje, které vám pomohou s povinným hlášením a také generováním SDS a hodnocení rizik. Máme také knihovnu Webové semináře pokrývající globální bezpečnostní předpisy, softwarová školení, akreditované kurzy a požadavky na označování. Pro více informací nás kontaktujte ještě dnes na sa***@ch********.net.
Zdroje:
