Kyselina sírová

Kyselina sírová, H2SO4, je nejdůležitější kyselinou síry. Je to silná, dvojsytná kyselina, která ve vodě zcela disociuje do obou stupňů:

H2SO4 + H2O → HSO4 + H3O+
HSO4 + H2O → SO42- + H3O+

Je to bezbarvá kyselina s vysokou hustotou (1,832 g.cm-3 při 20 °C). Je neomezeně mísitelná s vodou, ale při ředění se uvolňuje velké množství tepla a neopatrný postup může vést až k explozi. Ředění se správně provádí tak, že se pomalu vlévá kyselina do vody, roztok je nutné neustále míchat a pokud možno i chladit ledovou lázní.

Výroba kyseliny sírové je velmi důležitý průmyslový proces, dříve se vycházelo ze síry, která se spalovala na SO2, dnes se spíše využívá oxid siřičitý z jiných procesů, např. z výroby kovové mědi. Oxid siřičitý není možné přímo oxidovat na SO3, musí se využít katalytický proces. Asi nejčastěji se využívá tzv. kontaktní způsob, kdy je katalyzátorem oxid vanadičný, V2O5. Ten je schopen za vysoké teploty uvolňovat kyslík a je možné ho zpětně regenerovat reakcí s plynným kyslíkem:

SO2 + V2O5 → SO3 + 2 VO2
4 VO2 + O2 → 2 V2O5

Vyrobený oxid sírový nelze přímo rozpouštět ve vodě, protože vzniká velmi obtížně kondenzovatelná mlha kyseliny sírové. Proto se nejprve pohlcuje do 98% kyseliny sírové za vzniku olea. Oleum je směs SO3 a kyseliny sírové, při vhodné koncentraci dochází ke vzniku kyseliny disírové:

SO3 + H2SO4 → H2S2O7

Kyselina disírová

Oleum se poté ředí vodou zpět na kyselinu sírovou o koncentraci 96-98 %. Tato koncentrace je výhodná, protože způsobuje minimální korozi oceli, vznikající síran železnatý je totiž v koncentrované kyselině sírové nerozpustný. Také se snižuje riziko ztuhnutí kyseliny, 100% kyselina sírová má teplotu tání 10 °C.