Schwefelsäure

Schwefelsäure (H2SO4) ist eine starke, diprotische mineralische Säure und gehört zu den wichtigsten industriell hergestellten Chemikalien. Sie ist rein farblos, bei Raumtemperatur hochviskos und stark hygroskopisch. Konzentrationen von H2SO4 weisen eine Dichte von etwa 1,84 g/cm3 auf; der Siedepunkt liegt bei rund 337 °C. Konzentrierte Schwefelsäure mischt sich vollständig mit Wasser, wobei die Verdünnung stark exotherm verläuft. Die Säure wirkt stark dehydratisierend und kann organische Substanzen beim Kontakt verbrennen.

Industrieproduktion und -verwendung sind eng miteinander verknüpft. Die aktuelle Herstellung erfolgt überwiegend im sogenannten Contact-Verfahren: Schwefel wird verbrannt zu Schwefeldioxid (SO2), dieses zirkuliert weiter zu Schwefeltrioxid (SO3) in Gegenwart eines Katalysators aus Vanadium(V)oxid. SO3 wird in konzentrierter Schwefelsäure absorbiert, wodurch Oleum (H2SO4·SO3) entsteht; durch anschließende Verdünnung entsteht schließlich H2SO4 in der gewünschten Konzentration. Dieses Verfahren hat das veraltete Lungengerüst- oder Bleikammer-Verfahren weitgehend ersetzt.

Schwefelsäure wird in der Industrie breit genutzt: als Düngemittelgrundlage und in der Herstellung von Phosphaten, in der Erdölraffination, bei der Metall- und Oberflächenbehandlung (Beizen), in der Papier- und Farbstoffindustrie sowie in vielen chemischen Synthesen. In Batterien, insbesondere Blei-Säure-Batterien, dient sie als Elektrolyt.

Sicherheit und Umwelt betreffen den Umgang mit extrem korrosiven und stark exotherm reagierenden Stoffen. Kontakt mit Haut oder Augen erfordert sofortige Notfallmaßnahmen; Verdünner, Reaktionsmitteleinträge und Lagerung erfolgen in geeigneten, säureresistenten Behältern und unter Einhaltung entsprechender Schutzmaßnahmen. Umweltgefährdung ist möglich, daher sind Abwasserrichtlinien und sichere Entsorgung entscheidend.