مقدمة: حمض الكبريتيك، "ملك الكيماويات"

غالبًا ما يُطلق على حمض الكبريتيك (H₂SO₄) لقب "ملك الكيماويات"، وذلك لسبب وجيه. إنه أحد أكثر المواد الكيميائية الصناعية إنتاجًا واستهلاكًا على مستوى العالم، ويلعب دورًا أساسيًا في عدد لا يحصى من عمليات التصنيع في كل قطاع تقريبًا. غالبًا ما يعتبر حجم إنتاجه مؤشرًا على القوة الصناعية للدولة.

من صنع الأسمدة التي تغذي العالم إلى تمكين إنتاج المواد المتقدمة وتشغيل المركبات، فإن تنوع استخدامات حمض الكبريتيك يجعله لا غنى عنه. تقدم هذه المقالة لمحة عامة عن أهم تطبيقاته الصناعية.

1. إنتاج الأسمدة: إطعام العالم

أكبر استخدام منفرد لحمض الكبريتيك على مستوى العالم (يمثل أكثر من 50٪ من الاستهلاك) هو في إنتاج الأسمدة الفوسفاتية. يستخدم للتفاعل مع صخور الفوسفات (فوسفات الكالسيوم) لإنتاج حمض الفوسفوريك (H₃PO₄) عبر "العملية الرطبة":

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄ (الجبس)

يستخدم حمض الفوسفوريك الناتج بعد ذلك لتصنيع مختلف الأسمدة الفوسفاتية مثل السوبر فوسفات الأحادي (SSP) والسوبر فوسفات الثلاثي (TSP) وفوسفات الأمونيوم (MAP ، DAP)، وهي ضرورية للزراعة الحديثة، وتوفر مغذيات الفوسفور الحيوية للمحاصيل.

2. التصنيع الكيميائي: كاشف متعدد الاستخدامات

يعد حمض الكبريتيك كاشفًا ومحفزًا حاسمًا في تصنيع العديد من المواد الكيميائية الأخرى:

• الأحماض الأخرى: يستخدم لإنتاج حمض الهيدروكلوريك (HCl) وحمض النيتريك (HNO₃) وحمض الهيدروفلوريك (HF).
• الكبريتات: إنتاج أملاح الكبريتات المختلفة مثل كبريتات الألومنيوم (المستخدمة في معالجة المياه) وكبريتات النحاس (مبيد فطري)، إلخ.
• المنظفات: يستخدم في عملية السلفنة لإنتاج المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجودة في منظفات الغسيل والمنظفات.
• الأصباغ والصبغات: يشارك في عمليات التصنيع للعديد من الأصباغ والصبغات الاصطناعية (مثل ثاني أكسيد التيتانيوم).
• الأدوية: يستخدم كمحفز أو عامل تجفيف في خطوات تصنيع الأدوية المختلفة.
• الرايون والسيلوفان: يستخدم في عملية تصنيع هذه الألياف الاصطناعية.

3. معالجة المعادن: التنظيف والتخليل

يلعب حمض الكبريتيك دورًا حيويًا في تحضير أسطح المعادن، وخاصة الفولاذ، قبل المعالجة الإضافية مثل الجلفنة أو الطلاء بالقصدير أو الطلاء بالمينا. تسمى هذه العملية "التخليل":

• تستخدم محاليل حمض الكبريتيك المخففة لإزالة الصدأ (أكاسيد الحديد) والقشور من سطح صفائح أو لفائف الصلب.
• يضمن ذلك سطحًا نظيفًا لالتصاق أفضل للطلاءات اللاحقة.
• يستخدم أيضًا في معالجة الخامات والتعدين المائي لترشيح المعادن مثل النحاس واليورانيوم من خاماتها.

4. بطاريات الرصاص الحمضية: الإلكتروليت

تطبيق مهم، وخاصة ذو صلة بصناعة السيارات، هو استخدامه كإلكتروليت في بطاريات الرصاص الحمضية (بطاريات السيارات، أنظمة الطاقة الاحتياطية). المحلول، عادة 30-50٪ حمض الكبريتيك في الماء، يسهل التفاعل الكهروكيميائي الذي ينتج الكهرباء.

يعتمد أداء البطارية الموثوق به على نقاء وتركيز إلكتروليت حمض الكبريتيك الصحيح.

5. معالجة مياه الصرف الصحي: تعديل درجة الحموضة

يستخدم حمض الكبريتيك بشكل شائع في محطات معالجة مياه الصرف الصحي الصناعية والبلدية لتحييد درجة الحموضة. غالبًا ما تحتاج مياه الصرف القلوية إلى خفض درجة حموضتها قبل التصريف أو مراحل المعالجة الإضافية، ويعتبر حمض الكبريتيك وسيلة فعالة وغير مكلفة نسبيًا لتحقيق ذلك.

6. استخدامات هامة أخرى

يمتد تنوع استخدامات حمض الكبريتيك إلى العديد من المجالات الأخرى:

• تكرير البترول: يستخدم كمحفز في عملية الألكلة لإنتاج مكونات البنزين عالية الأوكتان.
• صناعة اللب والورق: يستخدم في عمليات مثل توليد ثاني أكسيد الكلور لتبييض اللب.
• صناعة المتفجرات: يستخدم في إنتاج النتروجليسرين والمتفجرات الأخرى.
• عامل تجفيف: تقاربه الشديد للماء يجعله مفيدًا لتجفيف الغازات وفي تفاعلات كيميائية معينة حيث يلزم إزالة الماء.

التعامل بحذر: تذكير بالسلامة

على الرغم من استخدامه على نطاق واسع، يظل حمض الكبريتيك مادة كيميائية خطرة تتطلب بروتوكولات سلامة صارمة. نظرًا لطبيعته المسببة للتآكل والتفاعلية، فإن التعامل السليم والتخزين واستخدام معدات الوقاية الشخصية (PPE) ضرورية.

HPIF: مصدرك الموثوق لحمض الكبريتيك في المملكة العربية السعودية

تتطلب التطبيقات الصناعية الواسعة لحمض الكبريتيك إمدادًا ثابتًا وموثوقًا به من منتج عالي الجودة. HPIF - مصنع الدقة العالية للصناعة هو مصنع ومورد رائد لـ حمض الكبريتيك في المملكة العربية السعودية، ويقدم تركيزات مختلفة مناسبة للاحتياجات الصناعية المتنوعة.