- L’acido solforico, H₂SO₄, è un acido minerale forte e corrosivo – la sostanza chimica più prodotta al mondo (circa 250–270 milioni di tonnellate all’anno).
- Si produce con il processo a contatto: zolfo o gas metallurgici → SO₂ → SO₃ su catalizzatore al vanadio → assorbimento in acido concentrato.
- Oltre la metà dell’acido solforico è destinata alla produzione di fertilizzanti fosfatici; il resto va all’industria chimica, alla metallurgia, alle batterie, all’industria cartaria e al trattamento delle acque.
- L’acido solforico fumante (oleum) è una soluzione di triossido di zolfo SO₃ in acido solforico concentrato.
- Nella diluizione si versa sempre l’acido nell’acqua, mai il contrario; l’acido concentrato provoca gravi ustioni (H314).
In breve: l’acido solforico, di formula H₂SO₄, è un acido minerale forte e corrosivo – un liquido incolore e oleoso, più pesante dell’acqua (densità dell’acido concentrato circa 1,84 g/cm³). È chiamato il «re dei prodotti chimici», perché l’industria non produce nessun’altra sostanza in quantità maggiore. Si ottiene con il processo a contatto a partire dallo zolfo o dai gas metallurgici. Oltre la metà della produzione è destinata ai fertilizzanti fosfatici, mentre il resto viene utilizzato dall’industria chimica, dalla metallurgia, dalle raffinerie, dall’industria cartaria, dalla produzione di batterie e dal trattamento delle acque. L’acido solforico fumante (oleum) è una soluzione di SO₃ in acido concentrato. L’acido concentrato è fortemente disidratante, provoca gravi ustioni e durante la diluizione sviluppa molto calore – per questo si versa sempre l’acido nell’acqua.
Che cos’è l’acido solforico?
L’acido solforico (in inglese sulfuric acid) è un ossiacido inorganico dello zolfo di formula H₂SO₄. Lo zolfo vi ha numero di ossidazione +6 – ed è questo che lo distingue dall’acido solforoso (H₂SO₃), in cui lo zolfo ha numero di ossidazione +4. Un tempo era chiamato olio di vetriolo (vetriolo), perché si otteneva per calcinazione dei solfati di ferro e di rame, detti appunto vetrioli.
L’acido solforico è chiamato il «re dei prodotti chimici» e il suo consumo viene talvolta considerato un indicatore dello sviluppo industriale di un paese. Nel mondo se ne producono circa 250–270 milioni di tonnellate all’anno – più di qualsiasi altra sostanza chimica.
In natura l’acido solforico è raro e presente in basse concentrazioni: si forma nell’atmosfera a partire dal biossido di zolfo (piogge acide), nei gas vulcanici e durante l’ossidazione dei minerali solfurei, ad esempio della pirite. Tutto l’acido utilizzato nell’industria è prodotto per sintesi.
Quali proprietà ha l’acido solforico?
L’acido solforico concentrato è un liquido oleoso, incolore o leggermente giallognolo e inodore. I parametri principali:
| Caratteristica | Acido solforico |
|---|---|
| Formula chimica | H₂SO₄ |
| Massa molare | 98,08 g/mol |
| Numero CAS | 7664-93-9 |
| Densità (circa 98%) | circa 1,84 g/cm³ |
| Punto di fusione (100%) | circa 10°C |
| Punto di ebollizione (98,3%) | circa 337°C |
| Forza dell’acido | acido forte diprotico (pKa₁ circa –3, pKa₂ circa 1,99) |
| Concentrazioni commerciali tipiche | 94–98% (concentrato), 37% (elettrolita per batterie), soluzioni diluite, oleum |
L’acido solforico è fortemente igroscopico e disidratante – assorbe l’umidità dall’aria e sottrae acqua ad altri composti. Per questo l’acido concentrato carbonizza zucchero, carta, legno e tessuti di cotone. Caldo e concentrato agisce anche da ossidante e scioglie il rame con sviluppo di biossido di zolfo. Diluito reagisce con molti metalli (ad esempio ferro e zinco) sviluppando idrogeno, mentre concentrato passiva il ferro, il che consente di conservarlo in serbatoi d’acciaio.
La miscelazione dell’acido solforico con l’acqua sviluppa una grandissima quantità di calore. Versando acqua nell’acido concentrato, questa potrebbe bollire violentemente e schizzare liquido corrosivo. Per questo vale la regola: versa sempre l’acido nell’acqua, lentamente e mescolando.
Che cos’è l’acido solforico fumante (oleum)?
L’acido solforico fumante, ovvero l’oleum, è una soluzione di triossido di zolfo (SO₃) in acido solforico concentrato. La sua composizione si esprime con il contenuto di SO₃ libero – in commercio si trovano di solito oleum al 20%, 25%, 30% o 65%. La formula semplificata è H₂SO₄·xSO₃, e con una composizione equimolare si ottiene l’acido pirosolforico (disolforico) H₂S₂O₇.
Il nome deriva dal fatto che l’oleum, a contatto con l’aria umida, sviluppa fumi bianchi – i vapori di SO₃ reagiscono con il vapore acqueo formando una nebbia di acido solforico. L’oleum è un prodotto intermedio del processo a contatto e nell’industria si utilizza per la solfonazione e la nitrazione di composti organici, tra l’altro nella produzione di detergenti, coloranti, farmaci ed esplosivi. È ancora più corrosivo e reattivo dell’acido solforico concentrato.
Come si produce l’acido solforico?
Quasi tutto l’acido solforico si produce con il processo a contatto, che si articola in tre fasi:
- Produzione di SO₂ – combustione dello zolfo (spesso recuperato dalla raffinazione del petrolio e del gas naturale) oppure utilizzo del biossido di zolfo contenuto nei gas metallurgici, che si formano nella fusione di rame, zinco e piombo.
- Ossidazione di SO₂ a SO₃ – su catalizzatore a base di pentossido di vanadio (V₂O₅) a una temperatura di circa 400–600°C.
- Assorbimento di SO₃ – il triossido di zolfo viene assorbito in acido solforico concentrato (98–99%) e non in acqua, perché con l’acqua formerebbe una nebbia acida difficile da captare. Si ottiene oleum o acido a concentrazione più elevata, che viene poi diluito al valore desiderato.
Gli impianti moderni funzionano con doppia conversione e doppio assorbimento, il che permette di convertire oltre il 99,7% di SO₂ e di limitare le emissioni. Il calore di reazione viene sfruttato per produrre vapore ed energia elettrica. Si utilizza anche il processo a umido (WSA), in cui l’acido si ottiene da gas contenenti acido solfidrico o SO₂, ad esempio nelle raffinerie. Lo storico processo delle camere di piombo (nitroso) dava un acido a concentrazione inferiore e oggi non è più utilizzato.
In Polonia l’acido solforico è prodotto, tra gli altri, dalle fonderie di rame KGHM (a partire dai gas metallurgici) e dagli stabilimenti chimici del gruppo Grupa Azoty, che lo impiegano nella produzione di fertilizzanti.
A cosa serve l’acido solforico?
L’acido solforico è una materia prima per quasi tutti i settori industriali. Gli impieghi principali:
- fertilizzanti – oltre la metà della produzione mondiale serve all’attacco delle fosforiti e all’ottenimento di acido fosforico, perfosfati e fosfati di ammonio, nonché alla produzione di solfato di ammonio; per saperne di più sull’acido fosforico leggi l’articolo Acido fosforico come regolatore di acidità e agente versatile utilizzato nell’industria,
- industria chimica – produzione di solfati (ad esempio di alluminio, ferro, rame, sodio), acido fluoridrico, biossido di titanio, fibre di viscosa, coloranti e farmaci; di alcuni solfati parliamo negli articoli sul solfato di rame e sul solfato di calcio,
- detergenti – solfonazione nella produzione di tensioattivi anionici come LAS e SLES (vedi: tensioattivi),
- metallurgia – lisciviazione dei minerali di rame, zinco e uranio, decapaggio dell’acciaio (rimozione di ruggine e scaglie di laminazione), elettroraffinazione e galvanica,
- batterie – l’acido solforico diluito (circa 30–37%) è l’elettrolita delle batterie al piombo-acido,
- raffinerie – catalizzatore dell’alchilazione nella produzione di componenti ad alto numero di ottano per benzine e agente per la purificazione dei prodotti petroliferi,
- industria della cellulosa e della carta – regolazione del pH e produzione di biossido di cloro per lo sbiancamento,
- trattamento delle acque e delle acque reflue – abbassamento del pH dell’acqua, produzione di coagulanti, ad esempio solfato di alluminio, rigenerazione delle resine a scambio ionico,
- agricoltura – acidificazione dei suoli alcalini e dell’acqua di irrigazione, nonché acidificazione dei liquami per ridurre le emissioni di ammoniaca.
L’acido solforico si usa nell’industria alimentare?
Sì, ma in misura limitata e di solito come coadiuvante tecnologico, non come tipico additivo presente nel prodotto finito. Nel sistema internazionale di numerazione l’acido solforico ha il numero E513. Si utilizza, tra l’altro:
- per regolare il pH dell’acqua di processo e delle soluzioni negli stabilimenti alimentari,
- nella produzione di amido modificato (amido trattato con acido) e di sciroppi,
- nell’industria saccarifera e nella produzione di lievito,
- per la rigenerazione delle resine a scambio ionico e la pulizia degli impianti.
Per questi impieghi si usa acido solforico di grado alimentare, cioè con una purezza conforme ai requisiti per gli alimenti – con un basso contenuto di metalli pesanti, arsenico e altre impurità. L’acido solforico tecnico non può essere utilizzato nella produzione di alimenti.
Si può pulire con l’acido solforico?
L’acido solforico concentrato è un componente di potenti disgorganti per tubature – decompone capelli, grasso, carta e altri residui organici. Nell’industria si utilizza per il decapaggio e la pulizia delle superfici metalliche e per rimuovere calcare e depositi dagli impianti.
In casa, però, l’acido solforico non è un buon detergente. È molto corrosivo, sviluppa calore a contatto con l’acqua, danneggia molti materiali (tra cui tessuti, legno, alcune materie plastiche, calcestruzzo e metalli) e può reagire violentemente con altri prodotti, ad esempio con le candeggine a base di ipoclorito, liberando cloro tossico. Per rimuovere il calcare è più sicuro usare l’acido citrico o l’acido solfammico, che è solido, meno aggressivo e diffuso nei decalcificanti.
Polietilene, polipropilene e PTFE resistono all’acido solforico, per cui lo si conserva in serbatoi e taniche di questi materiali oppure in acciaio (acido concentrato).
In cosa differisce l’acido solforico dall’acido solforoso e dall’acido solfidrico?
Lo zolfo forma diversi acidi dai nomi simili, facili da confondere:
| Acido | Formula | Caratteristiche | Impieghi |
|---|---|---|---|
| Acido solforico | H₂SO₄ | ossiacido forte e stabile, fortemente disidratante | fertilizzanti, chimica, metallurgia, batterie |
| Acido solforoso | H₂SO₃ | acido debole e instabile – soluzione di SO₂ in acqua; si decompone e si ossida facilmente | sbiancamento, conservazione (solfiti), disinfezione |
| Acido solfidrico | H₂S (soluzione acquosa) | idracido molto debole con odore di uova marce; l’acido solfidrico gassoso è altamente tossico | analisi chimica, produzione di zolfo e solfuri |
| Acido solfammico | H₃NSO₃ | acido solido e cristallino, facile da conservare | decalcificanti, pulizia degli impianti |
| Acido tiosolforico | H₂S₂O₃ | instabile; si usano i suoi sali – i tiosolfati | fotografia, analisi, declorazione dell’acqua |
Tra gli acidi minerali, l’acido solforico viene confrontato più spesso con l’acido cloridrico – ne parliamo nell’articolo Acido cloridrico – impieghi nell’industria alimentare e farmaceutica.
L’acido solforico è pericoloso?
Sì. L’acido solforico concentrato è classificato come sostanza che provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari (H314) e può essere corrosivo per i metalli (H290). I pericoli:
- pelle e occhi – profonde ustioni chimiche e termiche (dovute al calore di disidratazione), con rischio di perdita della vista in caso di contatto con gli occhi,
- vie respiratorie – nebbie e vapori acidi irritano naso, gola e polmoni; le nebbie di acidi inorganici forti contenenti acido solforico sono riconosciute come cancerogene per l’uomo in caso di esposizione professionale,
- ingestione – gravi ustioni dell’esofago e dello stomaco, pericolo di vita,
- reazioni – reazioni violente con acqua, basi, metalli (idrogeno), sostanze organiche e ossidanti.
Lavorando con l’acido occorre usare guanti resistenti agli acidi (ad esempio in butile o neoprene), occhiali o visiera, indumenti protettivi e una buona ventilazione. In caso di contatto con la pelle o con gli occhi, sciacquare immediatamente con abbondante acqua per almeno 15 minuti, togliere gli indumenti contaminati e chiamare un medico.
L’acido solforico è inoltre un precursore di esplosivi soggetto alla normativa UE – le transazioni sospette, gli smarrimenti e i furti di questa sostanza devono essere segnalati alle autorità competenti.
Cosa significano il pittogramma GHS05 e gli altri simboli di pericolo sulle etichette dei prodotti chimici lo spieghiamo nell’articolo Pittogrammi chimici: cosa sono e cosa significano?.
Come neutralizzare e smaltire l’acido solforico?
L’acido solforico versato si neutralizza con sostanze a reazione basica:
- carbonato o bicarbonato di sodio (soda Solvay, bicarbonato) – la reazione è blanda, ma si sviluppano CO₂ e schiuma,
- calce (idrossido o carbonato di calcio) – si forma gesso, cioè solfato di calcio,
- idrossido di sodio – efficace, ma fortemente esotermico; si utilizza soprattutto in condizioni controllate negli stabilimenti, come spieghiamo nell’articolo Che cos’è l’idrossido di sodio e quali sono i suoi impieghi?
Le perdite più consistenti si coprono prima con un materiale assorbente inerte (sabbia, farina fossile), aggiungendo poi gradualmente l’agente neutralizzante e controllando il pH. L’acido solforico non deve essere versato nella rete fognaria né nel suolo. L’acido esausto e le soluzioni neutralizzate sono rifiuti pericolosi – vanno consegnati a un’impresa autorizzata al loro ritiro. Le batterie esauste si conferiscono ai centri di raccolta, dove l’elettrolita viene recuperato o neutralizzato.
Come acquistare acido solforico per la propria azienda?
Quando si acquista acido solforico per uso industriale, conviene definire:
- la concentrazione – di solito 94–98% (concentrato), soluzioni diluite oppure oleum,
- il grado di purezza – tecnico, per batterie, alimentare o analitico,
- l’imballaggio – taniche, fusti, cisternette IBC da 1000 l o consegne in autocisterna,
- il trasporto – l’acido solforico viaggia come merce pericolosa di classe 8 (UN 1830, e le soluzioni fino al 51% come UN 2796),
- la documentazione – scheda di dati di sicurezza, certificato di qualità e specifica tecnica.
L’acido solforico è venduto principalmente alle aziende; a causa della normativa sui precursori di esplosivi, il venditore può chiedere informazioni sull’uso previsto. Foodcom fornisce acido solforico in diverse concentrazioni e confezioni, oltre ad altri prodotti chimici industriali, tra cui l’idrossido di sodio. Per specifiche, prezzi e disponibilità contatta il nostro team commerciale.
