O documento descreve o processo de produção do ácido sulfúrico através do método de contato, que envolve 3 etapas: 1) obtenção do dióxido de enxofre através da combustão da pirite, 2) oxidação catalítica do SO2 a SO3 usando V2O5 como catalisador, 3) formação do ácido sulfúrico ao fazer SO3 reagir com H2SO4 concentrado.
2. Método de Contacto
A designação método de contacto ao processo de produção do ácido sulfúrico é devida ao
caracter determinante que o contacto dos reagentes (SO2 e O2) com a superfície do catalisador
(V2O5) tem na rentabilização do processo. Com o contacto acelera-se a produção.
A produção do ácido sulfúrico através deste método compreende 3 etapas, nomeadamente:
Obtenção do Dióxido de Enxofre
Oxidação catalítica do Dióxido de Enxofre
Formação do Ácido sulfúrico
É na segunda etapa, dada a natureza da reacção que ocorre (reacção reversível), que o contacto
dos reagentes com o catalisador, associado ao estabelecimento de uma temperatura e pressão
favoráveis, que se garante uma maior celeridade e produção de grandes quantidades do ácido.
3. 1ª Etapa: Obtenção do Dióxido de Enxofre – SO2
Embora existam vários métodos de obtenção do dióxido de enxofre, tendo em
conta que a indústria precisa de produzir grandes quantidades dos produtos, a
combustão da pirite constitui o método básico.
A pirite é um minério de ferro, um sulfureto, que apresenta grandes quantidades
de enxofre, cuja fórmula (FeS2. Assim em fornos apropriados é sujeite ao
aquecimento permitindo a produção de grandes quantidades de dióxido de
enxofre.
A equação química da reacção é:
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
Pirite – FeS2
4. 2ª Etapa: Oxidação catalítica do dióxido de enxofre
Na presença do catalisador pentóxido de vanádio (V2O5) a uma temperatura
elevada (aproximadamente 450ºC), o dióxido de enxofre (SO2) oxida-se no seio
de oxigénio (O2) formando-se assim o trióxido de enxofre (SO3).
A equação química da reacção é:
2SO2 + O2 2SO3
V2O5
Forno de contacto
5. 3ª Etapa: Formação do Ácido sulfúrico
Consiste em fazer reagir o tróxido de enxofre formado na 2ª etapa com o H2SO4
concentrado formando-se o ácido pirossulfúrico (H2S2O7), também chamado
ácido sulfúrico fumegante ou oleum.
O oleum é dissolvido em água, obtendo-se assim o ácido sulfúrico desejado, em
quantidades enormes.
As equações químicas que traduzem o processo são:
◦ SO3 + H2SO4 H2S2O7
H2S2O7 + H2O 2H2SO4
6. Algumas curiosidades
A reacção química da 2ª etapa de produção do ácido sulfúrico produz o trióxido de
enxofre e, é acompanhada pela libertação de muito calor (é uma reacção
exotérmica).
Na 3ª etapa o ácido sulfúrico pode ser obtido segundo: SO3 + H2O H2SO4,
mas é uma reacção muito energética, transforma o ácido em vapor que se perde,
ficando pequena quantidade.
Quando se faz reagir ácido sulfúrico com água, aconselha-se deitar o ácido sobre
a água. O contrário faz com que se liberte vapor quente de água que pode causar
queimaduras.
