Svovlsyre er en nøglekomponent i mange industrielle kemiske processer, fra gødningsfremstilling til spildevandsbehandling til kemisk syntese.
Det meste af verdens svovl findes i jorden, fra mineraler som pyrit (jernsulfid) og andre sulfid- eller disulfidforbindelser. Men i stedet for direkte udvinding fra jorden er mere end 80 % af det svovl, der anvendes industrielt, et affaldsprodukt, der fjernes under raffineringen af fossile brændstoffer for at forhindre svovldioxidemissioner.
Med tendensen til rene og vedvarende energikilder, der truer over den fossile brændstofindustri, er der så en fremtid for svovlsyre, som vi kender den?
Over 85 % af det svovl, vi bruger, omdannes til svovlsyre, en syre, der er meget udbredt i den kemiske industri til forarbejdning og produktion af hundredvis af forskellige forbindelser. Det er en stærkt ætsende mineralsyre med den molekylære formel H2SO4, også kendt som 'vitriololie'.
Det er en farveløs til svagt gul tyktflydende væske, opløselig i vand i alle koncentrationer. Til tider kan du opleve, at den er mørkebrun, da den ofte er blevet farvet under industrielle produktionsprocesser for at advare folk om dens farlige natur. Svovlsyre er en diprotisk syre og kan vise forskellige egenskaber afhængigt af dens koncentration. Da svovlsyre er en stærk syre, er svovlsyre ætsende for metaller, sten, hud, øjne, kød og andre materialer. Det kan også forkulle træ (men vil ikke forårsage brand). Disse virkninger kan hovedsageligt tilskrives dens stærke sure natur og, hvis den er koncentreret, dens stærke dehydrerende og oxiderende egenskaber.
Svovlsyre kan findes i en række situationer - det er en komponent af sur regn og batterisyre og kan endda dannes, når nogle toiletrensemidler blandes med vand. Svovlsyre bruges oftest til fremstilling af fosfatgødning. Det finder også anvendelse ved fremstilling af sprængstoffer, andre syrer, farvestoffer, lim, træbeskyttelsesmidler og bilbatterier. Det bruges også til rensning af olie, bejdsning af metal, kobbersmeltning, galvanisering, metalarbejde og produktion af rayon og film.
Med den voksende klimaforandringskrise og ønsket om at erstatte fossile brændstoffer med vedvarende energikilder, bliver industrien, som vi kender den, nødt til at ændre sig. Industrien har tilpasset sig kravene til olie og gas ved at forsøge at reducere spild og maksimere effektiviteten, herunder genbrug af biprodukter og urenheder, såsom svovl, som ellers ville forårsage miljøskade.
Svovl er normalt til stede i fossile brændstoffer med omkring 1-3 vægtprocent, hvilket tegner sig for 80 % af de mere end 80 millioner tons årlige globale svovlforsyninger. Skiftet til vedvarende energi er imidlertid nært forestående, og med det en overhaling af afgørende kemiske processer og et tab af nøglereagenser såsom svovlsyre i den skala, vi har i øjeblikket. Det er forudsagt, at efterspørgslen vil overstige svovlforsyningen med alt fra 40 til 130 % i 2040, afhængigt af omfanget af vedvarende energiinfrastruktur.
En af de mest oplagte løsninger er at udvinde svovl fra de rigelige sulfid- og sulfatmineralforekomster på jordens overflade, som var den primære svovlkilde i midten af det tyvende århundrede. Minedrift i sin nuværende tilstand medfører dog også store omkostninger for miljøet og mennesker på grund af partikel- og tungmetallers eksponering, som ideelt set bør undgås.
Reduktion af den samlede mængde svovl, der er nødvendig i hele industrien, kan opnås gennem mere omhyggelig genbrugspraksis og er en potentiel mulighed for at begrænse efterspørgslen. Genanvendelse af gødningsaffald ville gå langt i at reducere mængden af rå fosfatsten, der skal syrebehandles for at skabe ny gødning. Derudover kan genanvendelse af sulfatsaltbiprodukter forårsaget af svovlsyrekemiske processer hjælpe med at genvinde betydelige dele af svovl. Det mest levedygtige produkt fra denne genanvendelsesproces er imidlertid giftig hydrogensulfidgas, så der er behov for mere forskning for at konkretisere denne idé.
Det kunne i nogle henseender være muligt at erstatte svovlsyre med alternativer. Salpetersyre er blevet foreslået som en syre, der er i stand til at behandle sten på et niveau, der svarer til svovlsyre, men spildevandet, der produceres specifikt ved fosfatudvinding til gødning, er radioaktivt. Svovlsyre bruges også i lithium-ion-batterier, så en bedre infrastruktur til genbrug af batterier eller at finde alternative former for energilagring kan gå langt.
Hvis du vil vide mere om kemikaliers sundhed og sikkerhed, eller hvordan du minimerer risikoen, mens du arbejder med kemikalier, er vi her for at hjælpe. Vi har værktøjer til at hjælpe dig med obligatorisk rapportering, samt generering SDS og risikovurderinger. Vi har også et bibliotek af webinars dækker globale sikkerhedsbestemmelser, softwaretræning, akkrediterede kurser og mærkningskrav. For mere information, kontakt os i dag på sa***@ch*******.net.
kilder:
