- El ácido sulfúrico, H₂SO₄, es un ácido mineral fuerte y corrosivo: la sustancia química más producida del mundo (unos 250–270 millones de toneladas al año).
- Se fabrica por el método de contacto: azufre o gases metalúrgicos → SO₂ → SO₃ sobre un catalizador de vanadio → absorción en ácido concentrado.
- Más de la mitad del ácido sulfúrico se destina a la producción de fertilizantes fosfatados; el resto, a la industria química, la metalurgia, las baterías, la industria papelera y el tratamiento del agua.
- El ácido sulfúrico fumante (óleum) es una disolución de trióxido de azufre SO₃ en ácido sulfúrico concentrado.
- Al diluirlo, siempre se vierte el ácido sobre el agua, nunca al revés; el ácido concentrado provoca quemaduras graves (H314).
En resumen: el ácido sulfúrico, de fórmula H₂SO₄, es un ácido mineral fuerte y corrosivo: un líquido incoloro y oleoso, más pesado que el agua (densidad del ácido concentrado de aprox. 1,84 g/cm³). Se le llama el «rey de los productos químicos», porque la industria no produce ninguna otra sustancia en mayor cantidad. Se obtiene por el método de contacto a partir de azufre o de gases metalúrgicos. Más de la mitad de la producción se destina a fertilizantes fosfatados, y el resto lo aprovechan la industria química, la metalurgia, las refinerías, la industria papelera, la fabricación de baterías y el tratamiento del agua. El ácido sulfúrico fumante (óleum) es una disolución de SO₃ en ácido concentrado. El ácido concentrado es un fuerte deshidratante, provoca quemaduras graves y al diluirse libera mucho calor; por eso siempre se vierte el ácido sobre el agua.
¿Qué es el ácido sulfúrico?
El ácido sulfúrico, o más exactamente ácido sulfúrico(VI) (en inglés, sulfuric acid), es un oxoácido inorgánico del azufre de fórmula H₂SO₄. En él, el azufre tiene estado de oxidación VI, lo que lo distingue del ácido sulfúrico(IV), es decir, el ácido sulfuroso. Antiguamente se le llamaba aceite de vitriolo, porque se obtenía calcinando sulfatos de hierro y de cobre, conocidos como vitriolos.
Al ácido sulfúrico se le llama el «rey de los productos químicos», y su consumo se considera a menudo un indicador del desarrollo industrial de un país. En el mundo se producen unos 250–270 millones de toneladas al año, más que de cualquier otra sustancia química.
En la naturaleza, el ácido sulfúrico es poco frecuente y aparece en concentraciones bajas: se forma en la atmósfera a partir del dióxido de azufre (lluvia ácida), en los gases volcánicos y en la oxidación de minerales sulfurados, como la pirita. Todo el ácido que utiliza la industria se produce de forma sintética.
¿Qué propiedades tiene el ácido sulfúrico?
El ácido sulfúrico concentrado es un líquido oleoso, incoloro o ligeramente amarillento e inodoro. Sus parámetros más importantes son:
| Característica | Ácido sulfúrico(VI) |
|---|---|
| Fórmula química | H₂SO₄ |
| Masa molar | 98,08 g/mol |
| Número CAS | 7664-93-9 |
| Densidad (aprox. 98%) | aprox. 1,84 g/cm³ |
| Punto de fusión (100%) | aprox. 10°C |
| Punto de ebullición (98,3%) | aprox. 337°C |
| Fuerza del ácido | ácido fuerte diprótico (pKa₁ aprox. –3, pKa₂ aprox. 1,99) |
| Concentraciones comerciales habituales | 94–98% (concentrado), 37% (electrolito para baterías), disoluciones diluidas, óleum |
El ácido sulfúrico es muy higroscópico y deshidratante: absorbe la humedad del aire y extrae el agua de otros compuestos. Por eso el ácido concentrado carboniza el azúcar, el papel, la madera y los tejidos de algodón. Caliente y concentrado actúa también como oxidante y disuelve el cobre con desprendimiento de dióxido de azufre. Diluido reacciona con muchos metales (por ejemplo, hierro y zinc) liberando hidrógeno, mientras que concentrado pasiva el hierro, lo que permite almacenarlo en depósitos de acero.
La mezcla de ácido sulfúrico con agua libera una cantidad de calor muy grande. Si se vertiera agua sobre el ácido concentrado, podría hervir bruscamente y salpicar líquido corrosivo. Por eso rige la norma: vierta siempre el ácido sobre el agua, despacio y removiendo.
¿Qué es el ácido sulfúrico fumante (óleum)?
El ácido sulfúrico fumante, u óleum, es una disolución de trióxido de azufre (SO₃) en ácido sulfúrico concentrado. Su composición se expresa por el contenido de SO₃ libre: en el comercio suelen encontrarse óleum al 20%, 25%, 30% o 65%. Su fórmula simplificada es H₂SO₄·xSO₃, y con una composición equimolar se forma el ácido pirosulfúrico (disulfúrico) H₂S₂O₇.
El nombre se debe a que el óleum, en contacto con el aire húmedo, desprende humos blancos: los vapores de SO₃ reaccionan con el vapor de agua y forman una niebla de ácido sulfúrico. El óleum es un producto intermedio del método de contacto, y en la industria se utiliza para la sulfonación y la nitración de compuestos orgánicos, entre otros en la fabricación de detergentes, colorantes, medicamentos y explosivos. Es aún más corrosivo y reactivo que el ácido sulfúrico concentrado.
¿Cómo se produce el ácido sulfúrico?
Prácticamente todo el ácido sulfúrico se fabrica por el método de contacto, que consta de tres etapas:
- Obtención de SO₂: combustión de azufre (a menudo recuperado del refino de petróleo y gas natural) o aprovechamiento del dióxido de azufre de los gases metalúrgicos generados en la fundición de cobre, zinc y plomo.
- Oxidación de SO₂ a SO₃: sobre un catalizador de óxido de vanadio(V) (V₂O₅) a unos 400–600°C.
- Absorción de SO₃: el trióxido de azufre se absorbe en ácido sulfúrico concentrado (98–99%) y no en agua, porque con el agua formaría una niebla ácida difícil de captar. Se obtiene óleum o un ácido de mayor concentración, que se diluye hasta el valor deseado.
Las instalaciones modernas trabajan con doble conversión y doble absorción, lo que permite transformar más del 99,7% del SO₂ y limitar las emisiones. El calor de reacción se aprovecha para producir vapor y energía eléctrica. También se emplea el proceso húmedo (WSA), en el que el ácido se obtiene a partir de gases que contienen sulfuro de hidrógeno o SO₂, por ejemplo en refinerías. El histórico método de las cámaras de plomo (nitroso) producía un ácido de menor concentración y hoy ya no se utiliza.
En Polonia, el ácido sulfúrico lo producen, entre otros, las fundiciones de cobre de KGHM (a partir de gases metalúrgicos) y las plantas químicas del Grupo Azoty, que lo utilizan para fabricar fertilizantes.
¿Para qué sirve el ácido sulfúrico?
El ácido sulfúrico es materia prima para casi todas las ramas de la industria. Sus usos más importantes son:
- fertilizantes: más de la mitad de la producción mundial se destina a la descomposición de fosforitas y a la obtención de ácido fosfórico, superfosfatos y fosfatos de amonio, así como a la producción de sulfato de amonio; puede leer más sobre el ácido fosfórico en el artículo El ácido fosfórico como regulador de acidez y agente versátil en la industria,
- industria química: producción de sulfatos (por ejemplo, de aluminio, hierro, cobre o sodio), ácido fluorhídrico, dióxido de titanio, fibras de viscosa, colorantes y medicamentos; hablamos de algunos sulfatos en los artículos sobre el sulfato de cobre y el sulfato de calcio,
- detergentes: sulfonación en la fabricación de tensioactivos aniónicos como el LAS y el SLES (véase: tensioactivos),
- metalurgia: lixiviación de minerales de cobre, zinc y uranio, decapado del acero (eliminación de óxido y cascarilla), electrorrefinado y galvanoplastia,
- baterías: el ácido sulfúrico diluido (aprox. 30–37%) es el electrolito de las baterías de plomo-ácido,
- refinerías: catalizador de alquilación en la producción de componentes de gasolina de alto octanaje y agente para purificar productos petrolíferos,
- industria de la celulosa y el papel: regulación del pH y producción de dióxido de cloro para el blanqueo,
- tratamiento de agua y aguas residuales: reducción del pH del agua, producción de coagulantes como el sulfato de aluminio y regeneración de intercambiadores iónicos,
- agricultura: acidificación de suelos alcalinos y del agua de riego, así como acidificación de purines para reducir las emisiones de amoníaco.
¿Se utiliza el ácido sulfúrico en la industria alimentaria?
Sí, pero de forma limitada y normalmente como coadyuvante tecnológico, no como un aditivo típico presente en el producto final. En el sistema internacional de numeración, el ácido sulfúrico tiene el número E513. Se utiliza, entre otros usos:
- para regular el pH del agua de proceso y de las disoluciones en las plantas alimentarias,
- en la producción de almidón modificado (almidón tratado con ácido) y jarabes,
- en la industria azucarera y en la producción de levadura,
- para la regeneración de resinas de intercambio iónico y la limpieza de instalaciones.
Para estas aplicaciones se emplea ácido sulfúrico de grado alimentario, es decir, con una pureza que cumple los requisitos para alimentos: bajo contenido de metales pesados, arsénico y otras impurezas. El ácido sulfúrico técnico no puede utilizarse en la producción de alimentos.
¿Se puede limpiar con ácido sulfúrico?
El ácido sulfúrico concentrado es componente de potentes desatascadores de tuberías: descompone pelo, grasa, papel y otra suciedad orgánica. En la industria se utiliza para decapar y limpiar superficies metálicas y para eliminar cal e incrustaciones de las instalaciones.
En casa, sin embargo, el ácido sulfúrico no es un buen producto de limpieza. Es muy corrosivo, libera calor al contacto con el agua, daña muchos materiales (entre otros, tejidos, madera, algunos plásticos, hormigón y metales) y puede reaccionar violentamente con otros productos, por ejemplo con lejías a base de hipoclorito, liberando cloro tóxico. Para eliminar la cal es más seguro utilizar ácido cítrico o ácido sulfámico (amidosulfúrico), que es sólido, menos agresivo y habitual en los desincrustantes.
El polietileno, el polipropileno y el PTFE resisten el ácido sulfúrico, por eso se almacena en depósitos y garrafas de estos plásticos o en acero (el ácido concentrado).
¿En qué se diferencia el ácido sulfúrico del ácido sulfuroso y del sulfhídrico?
El azufre forma varios ácidos de nombres parecidos que es fácil confundir:
| Ácido | Fórmula | Características | Aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Ácido sulfúrico(VI) | H₂SO₄ | oxoácido fuerte y estable, muy deshidratante | fertilizantes, química, metalurgia, baterías |
| Ácido sulfúrico(IV), es decir, ácido sulfuroso | H₂SO₃ | ácido débil e inestable: disolución de SO₂ en agua; se descompone y oxida con facilidad | blanqueo, conservación (sulfitos), desinfección |
| Ácido sulfhídrico | H₂S (disolución acuosa) | hidrácido muy débil con olor a huevos podridos; el sulfuro de hidrógeno es muy tóxico | análisis químico, producción de azufre y sulfuros |
| Ácido sulfámico (amidosulfúrico) | H₃NSO₃ | ácido sólido y cristalino, fácil de almacenar | desincrustantes, limpieza de instalaciones |
| Ácido tiosulfúrico | H₂S₂O₃ | inestable; se utilizan sus sales, los tiosulfatos | fotografía, análisis, decloración del agua |
Entre los ácidos minerales, el ácido sulfúrico se compara sobre todo con el ácido clorhídrico, del que hablamos en el artículo Ácido clorhídrico: aplicaciones en la industria alimentaria y farmacéutica.
¿Es peligroso el ácido sulfúrico?
Sí. El ácido sulfúrico concentrado está clasificado como sustancia que provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves (H314) y puede ser corrosivo para los metales (H290). Riesgos:
- piel y ojos: quemaduras químicas y térmicas profundas (por el calor de deshidratación); en los ojos, riesgo de pérdida de visión,
- vías respiratorias: la niebla y los vapores del ácido irritan la nariz, la garganta y los pulmones; las nieblas de ácidos inorgánicos fuertes que contienen ácido sulfúrico están reconocidas como cancerígenas para el ser humano en caso de exposición laboral,
- ingestión: quemaduras graves del esófago y el estómago, con riesgo para la vida,
- reacciones: reacciones violentas con agua, bases, metales (hidrógeno), sustancias orgánicas y oxidantes.
Al trabajar con el ácido hay que utilizar guantes resistentes a ácidos (por ejemplo, de butilo o neopreno), gafas o pantalla facial, ropa de protección y una buena ventilación. Tras el contacto con la piel o los ojos, aclare inmediatamente con abundante agua durante al menos 15 minutos, quítese la ropa contaminada y solicite asistencia médica.
El ácido sulfúrico es además un precursor de explosivos sujeto a la normativa de la UE: las transacciones sospechosas, las desapariciones y los robos de esta sustancia deben comunicarse a las autoridades competentes.
Qué significan el pictograma GHS05 y los demás símbolos de peligro de las etiquetas de productos químicos lo explicamos en el artículo Pictogramas químicos: ¿qué son y qué significan?.
¿Cómo se neutraliza y se elimina el ácido sulfúrico?
El ácido sulfúrico derramado se neutraliza con sustancias de carácter básico:
- carbonato o bicarbonato de sodio (carbonato sódico, bicarbonato sódico): la reacción es suave, pero se desprenden CO₂ y espuma,
- cal (hidróxido o carbonato de calcio): se forma yeso, es decir, sulfato de calcio,
- hidróxido de sodio: eficaz, pero muy exotérmico; se utiliza sobre todo en condiciones controladas en las plantas, como explicamos en el artículo ¿Qué es el hidróxido de sodio y qué aplicaciones tiene?
Los derrames mayores se cubren primero con un material absorbente inerte (arena, tierra de diatomeas) y el agente neutralizante se añade de forma gradual, controlando el pH. No se debe verter ácido sulfúrico al alcantarillado ni al suelo. El ácido usado y las disoluciones neutralizadas son residuos peligrosos: se entregan a un gestor autorizado para su recogida. Las baterías usadas se llevan a puntos de recogida, donde el electrolito se recupera o se neutraliza.
¿Cómo comprar ácido sulfúrico para su empresa?
Al comprar ácido sulfúrico para uso industrial, conviene especificar:
- la concentración: normalmente 94–98% (concentrado), disoluciones diluidas u óleum,
- el grado de pureza: técnico, para baterías, alimentario o analítico,
- el envase: garrafas, bidones, contenedores IBC de 1000 l o suministro en cisterna,
- el transporte: el ácido sulfúrico se transporta como mercancía peligrosa de clase 8 (UN 1830, y las disoluciones de hasta el 51% como UN 2796),
- la documentación: ficha de datos de seguridad, certificado de calidad y especificación.
El ácido sulfúrico se vende principalmente a empresas; debido a la normativa sobre precursores de explosivos, el vendedor puede solicitar información sobre su uso previsto. Foodcom suministra ácido sulfúrico en distintas concentraciones y envases, así como otros productos químicos industriales, entre ellos hidróxido de sodio. Para consultar especificaciones, precios y disponibilidad, póngase en contacto con nuestro equipo comercial.
