Zobrazení zdroje stránky Kyselina sírová

{{Infobox chemická sloučenina
| název = Kyselina sírová
| obrázek = Sulfuric acid.svg
| velikost obrázku = 200px
| popisek obrázku = Strukturní vzorec kyseliny sírové
| systematický název = Kyselina sírová
| triviální název = Vitriol, vitriolový olej
| další názvy = Dihydrogensulfát
| sumární vzorec = H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
| molární hmotnost = 98,08 g/mol
| vzhled = Bezbarvá olejovitá kapalina
| registrační číslo CAS = 7664-93-9
| piktogramy nebezpečnosti = {{Piktogramy nebezpečnosti|GHS05}}
| signální slovo = Nebezpečí
| H-věty = {{H-věty|314}}
| P-věty = {{P-věty|280|301+330+331|305+351+338|309|310}}
| hustota = 1,83 g/cm³ (koncentrovaná, 20 °C)
| teplota tání = 10,36 °C
| teplota varu = ~337 °C (rozkládá se)
| rozpustnost ve vodě = neomezeně mísitelná (silně [[exotermní reakce]])
| disociační konstanta = pK<sub>a1</sub> = −3<br>pK<sub>a2</sub> = 1,99
| viskozita = 25,4 cP (20 °C)
}}
'''Kyselina sírová''' (sumární vzorec '''H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>''') je silná dvojsytná [[minerální kyselina]]. Patří mezi nejdůležitější a nejvíce vyráběné chemikálie na světě a často se jí přezdívá "krev průmyslu". Je to bezbarvá olejovitá kapalina, která je neomezeně mísitelná s [[voda|vodou]]. Její soli se nazývají [[síran]]y. Zastaralý název pro kyselinu sírovou je '''vitriol''', tento název je odvozen od triviálního názvu minerálu [[síran železnatý|zelené skalice]] (heptahydrát síranu železnatého), ze které byla historicky připravována.

== Vlastnosti ==

=== Fyzikální vlastnosti ===
Čistá kyselina sírová je bezbarvá, viskózní kapalina s vysokou hustotou (přibližně 1,83 g/cm³). Její [[teplota tání]] je 10,36 °C a [[teplota varu]] kolem 337 °C, při které se však začíná rozkládat na [[oxid sírový]] a vodu. Je neomezeně mísitelná s vodou, přičemž dochází k velmi silné [[exotermní reakce|exotermní reakci]] (uvolňování tepla). Z bezpečnostních důvodů je proto nutné vždy lít kyselinu do vody, nikdy naopak, aby nedošlo k nebezpečnému prskání a varu. Koncentrovaná kyselina sírová je silně [[hygroskopie|hygroskopická]], což znamená, že pohlcuje vzdušnou vlhkost.

=== Chemické vlastnosti ===
Kyselina sírová je velmi silná [[kyselina]]. V závislosti na své koncentraci vykazuje různé chemické vlastnosti.

*   '''Zředěná kyselina sírová''' se chová jako typická silná kyselina. Reaguje s neušlechtilými [[kov]]y (např. [[zinek]], [[železo]], [[hliník]]) za vzniku [[síran]]u daného kovu a uvolnění plynného [[vodík]]u.
<math>\mathrm{Zn} + \mathrm{H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{ZnSO_4} + \mathrm{H_2}</math>
Dále reaguje s [[hydroxid]]y, [[oxid (chemie)|oxidy]] a [[uhličitan]]y za vzniku příslušných síranů a vody (neutralizace).

*   '''Koncentrovaná kyselina sírová''' (obvykle 96–98%) má navíc silné [[oxidace|oxidační]] a [[dehydratace|dehydratační]] účinky.
    *   '''Oxidační účinky''': Koncentrovaná a horká kyselina sírová je schopna oxidovat i některé méně reaktivní kovy jako [[měď]], [[stříbro]] nebo [[rtuť]], přičemž se neredukuje na vodík, ale na [[oxid siřičitý]].
    <math>\mathrm{Cu} + 2\mathrm{H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{CuSO_4} + \mathrm{SO_2} + 2\mathrm{H_2O}</math>
    Některé kovy, jako [[železo]] a [[olovo]], jsou koncentrovanou kyselinou sírovou [[pasivace|pasivovány]], což znamená,tvoří na svém povrchu ochrannou vrstvu, která brání další reakci.
    *   '''Dehydratační účinky''': Díky své silné afinitě k vodě je schopna odnímat vodu z mnoha organických sloučenin. Například působením na [[sacharóza|cukr]] (sacharózu) jej dehydratuje za vzniku uhlíku. Podobně působí i na [[papír]], [[dřevo]] nebo [[tkanina|tkaniny]], které uhelnatí.

== Výroba ==
V současnosti se drtivá většina kyseliny sírové vyrábí '''kontaktním způsobem''', který má tři hlavní fáze.

# '''Výroba oxidu siřičitého (SO<sub>2</sub>)''': Nejčastěji spalováním elementární [[síra|síry]] na vzduchu.
#:<math>\mathrm{S} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{SO_2}</math>
#:Alternativně se SO<sub>2</sub> získává pražením sulfidických rud, jako je [[pyrit]] (FeS<sub>2</sub>).
# '''Katalytická oxidace oxidu siřičitého na oxid sírový (SO<sub>3</sub>)''': Oxid siřičitý reaguje s kyslíkem za vysoké teploty (cca 450 °C) a přítomnosti [[katalyzátor]]u, kterým je nejčastěji [[oxid vanadičný]] (V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>). Tato reakce je vratná a exotermní.
#:<math>2\mathrm{SO_2} + \mathrm{O_2} \rightleftharpoons 2\mathrm{SO_3}</math>
# '''Absorpce oxidu sírového''': Oxid sírový se nevede přímo do vody, protože reakce je příliš bouřlivá a vytváří těžko zpracovatelný aerosol kyseliny sírové. Místo toho se plyn absorbuje v koncentrované kyselině sírové (98%), čímž vzniká meziprodukt zvaný '''[[oleum]]''' (také dýmavá kyselina sírová), což je v podstatě roztok SO<sub>3</sub> v H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>.
#:<math>\mathrm{H_2SO_4} + \mathrm{SO_3} \rightarrow \mathrm{H_2S_2O_7}</math> (kyselina disírová, hlavní složka olea)
Následným opatrným ředěním olea vodou se získá kyselina sírová o požadované koncentraci.
:<math>\mathrm{H_2S_2O_7} + \mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{H_2SO_4}</math>

Historicky se kyselina sírová vyráběla tzv. '''komorovým procesem''' (za použití olověných komor) nebo tepelným rozkladem [[síran]]ů.

== Použití ==
Kyselina sírová je jednou z nejuniverzálnějších a nejvyužívanějších chemikálií. Její hlavní aplikace zahrnují:
*   '''Výroba [[hnojivo|hnojiv]]''': Toto je největší oblast spotřeby. Používá se k výrobě fosforečných hnojiv, jako je [[superfosfát]], a [[síran amonný|síranu amonného]].
*   '''Chemický průmysl''': Slouží jako surovina pro výrobu mnoha dalších chemikálií, včetně jiných kyselin ([[kyselina chlorovodíková]], [[kyselina dusičná]], [[kyselina fosforečná]]), síranů, [[detergent]]ů, barviv a [[pigment]]ů.
*   '''Zpracování [[ropa|ropy]]''': Používá se k rafinaci ropných produktů, například k odstraňování nečistot z benzínu a petroleje.
*   '''Metalurgie''': Využívá se při zpracování [[ruda|rud]] a k moření a čištění povrchů kovů před jejich dalším zpracováním (např. [[galvanické pokovování]]).
*   '''Výroba [[výbušnina|výbušnin]]''': Je klíčová při výrobě [[nitroglycerin]]u a [[TNT]].
*   '''[[Akumulátor|Olověné akumulátory]]''': Zředěná kyselina sírová (cca 30%) slouží jako [[elektrolyt]] v automobilových bateriích.
*   '''Ostatní použití''': Dále se používá v papírenském a textilním průmyslu, při výrobě [[plast]]ů a [[syntetické vlákno|syntetických vláken]], jako dehydratační činidlo v laboratořích a při úpravě [[pH]] vody.

== Přirozený výskyt ==
Kyselina sírová se v přírodě vyskytuje v malých množstvích. Je hlavní složkou '''[[kyselý déšť|kyselých dešťů]]''', které vznikají, když se [[oxid siřičitý]] a [[oxid sírový]], uvolněné do [[atmosféra Země|atmosféry]] (především spalováním [[fosilní palivo|fosilních paliv]] a sopečnou činností), rozpouštějí ve vodních kapkách. Kapičky aerosolu kyseliny sírové se nacházejí ve stratosféře. Atmosféra planety [[Venuše]] je z velké části tvořena mraky kyseliny sírové.

== Bezpečnost ==
Kyselina sírová je vysoce [[žíravina|žíravá]] látka. Koncentrovaná kyselina způsobuje vážné poleptání [[kůže]] a [[oko|očí]], které je doprovázeno dehydratací tkáně. Při požití způsobuje těžké poškození trávicího traktu. Vdechování par nebo aerosolu může způsobit podráždění dýchacích cest a ve vyšších koncentracích i smrtelný [[edém plic]].

Při manipulaci je nutné používat odpovídající osobní ochranné pracovní prostředky, jako jsou [[ochranné brýle]] nebo obličejový štít, chemicky odolné [[rukavice]] a ochranný oděv. Práce by měla probíhat v dobře větraných prostorách. Vždy je nutné pamatovat na pravidlo ředění: '''kyselinu lít do vody''', nikdy naopak.

== Zdroje ==
<references />

== Související články ==
* [[Síran]]
* [[Oxid sírový]]
* [[Oxid siřičitý]]
* [[Oleum]]
* [[Kyselý déšť]]
* [[Kontaktní proces]]

[[Kategorie:Kyseliny]]
[[Kategorie:Sloučeniny síry]]
[[Kategorie:Průmyslové chemikálie]]
[[Kategorie:Žíraviny]]