Comment produire de l'Acide Sulfurique ?

[Gary1er]

Bonjour,


J'aimerai savoir comment on peut fabriquer de l'Acide Sulfurique, j'en ai besoin pour m'en servir en tant qu'électrolyte pour électrolyser l'eau.

J'ai une idée pour en produire à partir du soufre :

-1- Je brûle du soufre qui donne du dioxyde de soufre, soit :
S(s) + O2(g) = SO2(g)

-2- Ce dioxyde de soufre s'oxyde en trioxyde de soufre au contact de l'oxygène de l'air, soit :
2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)

-3- Je fais barboter le trioxyde de soufre dans de l'eau et j'obtiens l'Acide Sulfurique, soit :
SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(aq)

-4- Je peux éventuellement purifier l'Acide Sulfurique par distillation



Mais je sais que l'on peut en obtenir à l'aide de pyrites, comment peut-on produire l'Acide Sulfurique à l'aide de ces pyrites ? De plus, trouve t-on des pyrites facilement ? On en trouve où en général ?

De plus, peut-on fabriquer l'Acide Sulfurique à l'aide de sulfate de cuivre, d'Acide Nitrique ou d'Acide Chlorhydrique ?


Merci.
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[phys4]

Bonjour,

La description du procédé me semble correcte, les étapes 2 et 3 peuvent être inversées, l'acide sulfhydrique s'oxyde rapidement en sulfurique.

Pour la fabrication à partir d'un sulfate, il faudrait un métal qui précipite avec un autre acide. Par exemple, le sulfate de calcium avec de l'acide chlorhydrique devrait précipiter la chlorure de calcium et laisser l'acide sulfurique. Je ne suis pas sûr de l'efficacité. Bon weekend et attention aux habits.

[RuBisCO]

Bonjour,
Ta technique va avoir beaucoup de perte, notamment a cause du dioxyde de soufre non oxydée, dans l'industrie on utilise un catalyseur comme l'amiante platinée ou la mousse de platine à chaud.
Comme les protocoles sont dangereux, je ne donnerais pas les détails exactes de fabrication.
On peut obtenir l'acide sulfurique H₂SO₄ par :
- par dissolution dans l'eau de SO₃

SO_{3 (aq)} + H₂O _(l) H₂SO_{4 (aq)}

- par l'action de l'acide nitrique sur le dioxyde de soufre :

2 HNO_{3 (aq)} + SO_{2 (l)} H₂SO_{4 (aq)} + 2 NO_{2 (g)}

- par dissolution dans le peroxyde d'hydrogène de SO₂

SO_{2 (aq)} + H₂O_{2 (aq)} H₂SO_{4 (aq)}

[RuBisCO]

Je précise que dans la seconde équation, c'est possible avec SO_{2 (aq)} ou SO_{2 (g)}
Je crois aussi que tu pourrais théoriquement le faire avec une électrolyse du sulfate de cuivre :

2 CuSO_{4 (aq)} + 2 H₂O _(l) 2 Cu _(s) + O_{2 (g)} + 2 H₂SO_{4 (aq)}

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Les informations présentées par Phys4 et Rubisco sont souvent erronées, et à des degrés divers.
Commençons par Phys4. Il affirme que :
1 - les étapes 2 (oxydation de SO₂ en SO₃) et 3 (passage de SO₃ à H₂SO₄) peuvent être inversées. La vérité est que la décomposition de SO₃ en SO₂ + O₂ est l'objet d'un équilibre qui ne commence à s'inverser qu'au dessus de 700°C ; la constante d'équilibre n'est encore que de 0.00003 à 700°C.
Quant à inverser l'hydratation de SO₃, il ne faut pas y penser : elle ne se produit pas !

2 - Phys2 affirme que l'oxydation de l'acide sulfhydrique en sulfurique est rapide. Disons tout d'abord que l'acide sulfhydrique est H₂S, et qu'il n'y a pas de H₂S dans aucun des procédés mentionnés ici. Et ensuite, H₂S peut s'oxyder en H₂SO₄, mais cette réaction est très lente.

3 - Phys2 affirme que l'acide sulfurique peut se produire par action de HCl sur le sulfate de calcium, qui produirait H₂SO₄ et un précipité de CaCl₂. Tout d'abord, CaCl₂ ne forme pas de précipité, car il est très soluble dans l'eau. Et ensuite, c'est le contraire qui se passe. Quand on mélange de l'acide sulfurique et CaCl₂, il se forme un dépôt de CaSO₄ et un dégagement de HCl. Cette dernière réaction marche même très facilement, même à froid et en solution diluée.

Passons aux affirmations de RuBisCo. Il dit que l'oxydation de SO₂ en SO₃ se fait dans l'industrie en présence de platine. C'était le cas dans le passé. Aujourd'hui, on utilise l'oxyde de vanadium comme catalyseur.
Ensuite il dit qu'on peut obtenir de l'acide sulfurique par dissolution de SO₃ dans l'eau. En vérité, cette réaction est très lente. Dans l'industrie, on dissout SO₃ dans l'acide sulfurique, et on rajoute de l'eau ensuite. Globalement, cela revient au même, mais ce n'est pas une réaction directe de contact entre SO₃ et H₂O.

Plus loin, RuBisCo dit que la réaction entre SO₂ et HNO₃ est possible en solution aqueuse. C'est vrai, mais inutile. L'acide sulfurique, qu'on cherche toujours à obtenir concentré, est presque impossible à extraire de ses solutions aqueuses. Dès que la concentration en H₂SO₄ dépasse 40%, la vapeur qui distille emporte de l'acide.

[RuBisCO]

Totalement d'accord avec moco. La palladium se trouve plus facilement, donc j'ai conservé cette méthode, surtout si c'est pour la faire chez soi.
La dissolution de SO₃ dans l'acide sulfurique est le plus utilisé, et on obtient de l'acide "fumant" contenant H₂S₂O₇.
Mais je suis que moco sera mieux te renseigner que nous. Mais ATTENTION , ces expériences sont dangereuses et nécessitent des équipements comme des hottes aspirantes :
sur Internet : regarde les vidéos de NurdRage

[invite85b45ef5]

l'acide sulfurique a été un des premiers produits chimiques fabriqué dès l'antiquité. Les anciens l'appelaient "vitriol" Il était alors produit à partir de pyrites qui dégageaient un mélange de SO2 et SO3 lors de leur calcination. On l'utilisait à l'époque romaine pour préparer la pourpre en dissolvant avec des coquilles de murex. Près d'Athènes on peut voir les restes de l"exploitation des pyrites au cap Phormion (excusez l'orthographe)

[Gary1er]

Merci à tous pour ces indications !

Donc pour faire simple, ce qui est à ma disposition, c'est d'introduire le dioxyde de soufre dans le peroxyde d'hydrogène :
SO2(g) + H2O2(aq) = H2SO4(aq)
Du peroxyde d'hydrogène à 3 volumes est-il efficace ?

Ainsi que l'électrolyse du sulfate de cuivre en solution aqueuse :
2CuSO4(aq) + 2H2O(l) = 2Cu(s) + O2(g) + H2SO4(aq)

La calcination des pyrites nécessite surement une trop grande température pour que je puisse manipuler avec du matériel en verre. Je n'ai pas d'outils assez perfectionnés pour utiliser de fortes températures.

La réaction entre H2O et SO3 est trop lente et donc il y aura trop de pertes.

Le fait d'introduire directement SO3 dans H2SO4 me paraît intéressante mais cette solution nécessite de manipuler sous hotte aspirante à cause de H2S2O7, le problème est que je n'ai pas de hotte aspirante à disposition, est-ce qu'il y a des endroits où on peut en trouver et où il soit possible de manipuler ?

L'Année prochaine, j'irai en FAC de biologie pour ensuite aller en biochimie, alors ce que je me demande c'est si les élèves peuvent avoir accès aux labos ou au moins aux dispositifs imposants tels que des hottes aspirantes ?

Ou sinon existe t-il des associations de chimie où l'on peut manipuler en toute sécurité, avec du bon matériel, un large choix de composants chimiques à disposition et où l'on peut bien apprendre de telle sorte à devenir compétent ?

Merci.

[moco]

Si tu veux simplement faire une électrolyse, je me demande si le mieux ne serait pas de te procurer de l'acide sulfurique qu'on utilise dans les batteries au plomb, celles qui servent à faire démarrer le moteur des voitures.
Ou bien, tu peux te passer d'acide, et utiliser une solution de sulfate de sodium Na₂SO₄, qui n'est ni toxique ni dangereux, ni corrosif, ni coûteux, et qui se dissout très bien dans l'eau. On le trouve en pharmacie sous le nom de sel Glauber. L'électrolyse de solutions de ce sel donne les mêmes produits que celle de l'acide sulfurique : H₂ à la cathode et O₂ à l'anode.

[Gary1er]

Si tu veux simplement faire une électrolyse, je me demande si le mieux ne serait pas de te procurer de l'acide sulfurique qu'on utilise dans les batteries au plomb, celles qui servent à faire démarrer le moteur des voitures.
Ou bien, tu peux te passer d'acide, et utiliser une solution de sulfate de sodium Na₂SO₄, qui n'est ni toxique ni dangereux, ni corrosif, ni coûteux, et qui se dissout très bien dans l'eau. On le trouve en pharmacie sous le nom de sel Glauber. L'électrolyse de solutions de ce sel donne les mêmes produits que celle de l'acide sulfurique : H₂ à la cathode et O₂ à l'anode.

Il y a juste un truc par contre, c'est que je préfère fabriquer moi même mes produits, tout commence à être interdit et je ne pourrai pas racheter à ce moment là, je dois donc savoir fabriquer mes composants tout seul. De plus j'ai lu que l'Acide Sulfurique a de très nombreuses utilités sur lesquelles je compte me renseigner.

[Gary1er]

Sinon, par la méthode de l'électrolyse, est-ce qu'on peut électrolyser des sulfates liés à d'autres espèces chimiques que le cuivre pour obtenir l'Acide Sulfurique ?
Que se passe t-il si on broie une pyrite, qu'on la laisse dans l'eau un moment et qu'on électrolyse le tout ?

[RuBisCO]

La pyrite est très faiblement soluble dans l'acide nitrique, alors dans de l'eau ! Il ne se passera rien, à part une électrolyse de l'eau, encore si elle est conductrice.
Il faudrait à la limite que la pyrite soit une électrode, mais je ne sais pas ce qui se produira.

[MrSeb]

Il sera toujours plus facile de se procurer de l'acide sulfurique que du SO3 en bouteilles de toute façon...

Et si tu n'as pas de hotte aspirante, renonce à travailler avec SO2 ou SO3, tes poumons me remercieront...

[RuBisCO]

Je vois que tu n'as pas lu la signature de Gary1er