Μία από τις σπουδαιότερες χημικές ενώσεις που παράγονται από τη βιομηχανία σε παγκόσμιο επίπεδο. Το πόσο θειικό οξύ παράγει μια χώρα ήταν παλαιότερα δείκτης για το πόσο δραστήρια ήταν η χημική της βιομηχανία. Πρόκειται για άχρωμο, υγρό, καυστικό και διαβρωτικό οξύ, που χρησιμοποιείται για να φτιάχνονται λιπάσματα, χρώματα, φάρμακα, εκρηκτικά, απορρυπαντικά ενώ πιο κοντά στην καθημερινή μας ζωή είναι η χρήση του ως ηλεκτρολύτη στις μπαταρίες αυτοκινήτων. Στους παλαιότερους ήταν γνωστό και με την ονομασία «βιτριόλι».
Το θειικό οξύ ολόγυμνο
Συνήθως κρύβεται διαλυμένο σε διάφορες αναλογίες στο νερό. Εδώ όμως σας το παρουσιάζουμε… έξω από την πισίνα και χωρίς μαγιό.


Ιστορίες με ενδιαφέρον
Πολύ προτού μπει στη σκηνή το θειικό οξύ πρέπει να ξεκινήσουμε τη «δύσοσμη» και γεμάτη από ανθρώπινα βάσανα ιστορία μας. Να πάμε πιο πίσω και από το 1800. Αιώνες πριν δεν υπήρχαν σαπούνια όπως τα ξέρουμε σήμερα όπου η βασική συνταγή θέλει να αναμειγνύονται ποτάσα (μια αλκαλική ένωση που προκύπτει από το κάψιμο των ξύλων και τη στάχτη τους) με μια λιπαρή ουσία. Οι άνθρωποι πάλευαν με σκέτη ποτάσα, με σόδα ή με αμμωνία. Η αμμωνία από τους ρωμαϊκούς χρόνους προερχόταν από τα ανθρώπινα ούρα και σε αυτά που συνέλεγαν από τα δημόσια ουρητήρια για να τα εκμεταλλευθούν στα πλυντήρια είχε βάλει φόρο κάποτε ο Βεσπασιανός. Ηταν πολύ δύσκολο να έχουν κατάλευκα υφάσματα εκείνες τις εποχές και κάθε ουσία που βοηθούσε τη λεύκανση την εκτιμούσαν ιδιαίτερα ακόμη και αν ήταν δύσοσμη και απαιτούσε χρόνο. Ως και το 1700 συνεχίστηκε αυτή η κατάσταση και υπάρχουν περιγραφές για τα εργαστήρια παραγωγής μάλλινων υφασμάτων. Διότι έπρεπε στο τέλος να χάσουν το λίπος και τη βρώμα που από τη σύστασή τους διατηρούσαν και να αποκτήσουν ένα χρώμα πιο κοντά στο λευκό ώστε να μπορούν να βαφτούν στη συνέχεια αν προορίζονταν και για κάτι τέτοιο. Επρεπε λοιπόν να βουτηχτούν, να μουλιάσουν και να πατηθούν μέσα σε τεράστιους κάδους γεμάτους με τα ούρα όσων εργάζονταν εκεί (!) και μετά να ξεπλυθούν με άφθονο νερό και να στεγνώσουν για ημέρες στον ήλιο (της Αγγλίας ή της Ολλανδίας!). Ολη αυτή η διαδικασία προξενούσε σε όσους εργάζονταν εκεί μέσα για πολύ καιρό χρόνια αναπνευστικά προβλήματα, ναυτία και βήχα. Κάποια στιγμή κατάλαβαν ότι σε όξινο περιβάλλον θα είχαν καλύτερα αποτελέσματα και άρχισαν να χρησιμοποιούν ξινισμένο γάλα και ο χρόνος λεύκανσης έγινε έξι εβδομάδες, οπότε όταν στα μέσα του 1700 χρησιμοποιήθηκε αραιό θειικό οξύ και έφθαναν 24 ώρες για να ασπρίσει ένα ύφασμα θεωρήθηκε πως είχαν βρει το σούπερ υλικό. Αν και η βασιλεία του θειικού οξέος κράτησε μόλις ως το 1787, όταν ο γνωστός James Watt, έχοντας μάθει τα σχετικά με το χλώριο, εισήγαγε στην Αγγλία στα εργοστάσια του πεθερού του τη λεύκανση με τη βοήθεια αυτού του στοιχείου.
Γιατί το λένε και βιτριόλι;
Στα λατινικά vitrum ήταν η λέξη που χρησιμοποιούσαν για το γυαλί. Και κατ’ επέκταση vitreus ήταν το διάφανο και το υαλώδες. Τα θειικά άλατα διαφόρων μετάλλων όπως του χαλκού, του κοβαλτίου και του ψευδαργύρου, έχοντας εγκλωβισμένα και μόρια νερού, έχουν λαμπερή όψη και χρώματα όπως μπλε, κόκκινο, λευκό και φαίνονται από μακριά σαν κομμάτια γυαλιού. Ειδικά το θειικό άλας του σιδήρου (FeSO4 .7H2O) έχει την εμφάνιση πράσινου γυαλιού. Από αυτό όμως οι αλχημιστές όταν το θέρμαιναν πετύχαιναν τη διάσπασή του παράγοντας ατμούς θειικού οξέος. Η ψύξη των ατμών αυτών έδιναν το θειικό οξύ σε υγρή παχύρρευστη μορφή και έτσι είχαν το έλαιο (oleum) του βιτριολιού (ατμίζον οξύ). Ετσι και τα πιο αραιά διαλύματα του θειικού οξέος που χρησιμοποιήθηκαν για καθαρισμό διαφόρων επιφανειών επικράτησε να τα αποκαλούν βιτριόλι.
Πότε εμφανίζεται
Ο Ιμπν Ζακαρίγια Αλ Ραζί έζησε μεταξύ 825 και 925 μ.Χ. Από τα βιτριόλια, που όπως αναφέρθηκε έχουν εγκλωβισμένα και μόρια νερού, κάνοντας ξηρά απόσταξη πήρε τριοξείδιο του θείου αλλά και νερό, οπότε μπορούμε να πιστέψουμε πως είχε καταφέρει να παρασκευάσει θειικό οξύ. Η γνώση αυτή μεταφέρθηκε στη Δύση και από τον 13ο αιώνα ήταν κοινή γνώση για τους αλχημιστές. Πάντως μόλις το 1787, ο Αντουάν Λαβουαζιέ (1743-1793) κατάλαβε ότι το θειικό οξύ ήταν ένωση υδρογόνου, οξυγόνου και θείου και αντικατέστησε την ως τότε ονομασία του «βιτριολικό οξύ» με την ονομασία «θειικό οξύ» ακολουθώντας το σύστημα ονοματολογίας των οξέων και των αλάτων που ο ίδιος είχε καθιερώσει. Αφού σε αυτή την ένωση υπάρχει η θειική ρίζα (SO4) ενωμένη με δύο άτομα υδρογόνου. Σήμερα παράγεται με τη μέθοδο της επαφής συνήθως κοντά στα διυλιστήρια αφού χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη το θειάφι που υπάρχει και απομακρύνεται κατά τη διύλιση του πετρελαίου.
Τι θέλει στη ζωή μας;
Εκτός από τις χρήσεις του στις μπαταρίες, στα χρώματα και στα λιπάσματα, γίνεται και όξινη βροχή και μας «καίει» έμμεσα καταστρέφοντας τα δάση και τα μνημεία του ανθρώπινου πολιτισμού. Το θειάφι που περιέχεται σε άνθρακα και πετρέλαιο καίγεται δίνοντας αρχικά διοξείδιο του θείου και στη συνέχεια τριοξείδιο του θείου. Αυτό, με τη βοήθεια της υγρασίας στην ατμόσφαιρα, μετατρέπεται σε λεπτά σταγονίδια θειικού οξέος που πέφτουν επάνω στη γη, στους ανθρώπους, στα δέντρα και στα αγάλματα.
Και η ερώτηση του ΕΝΟΣ ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΟΥ
Πώς είναι σωστό να αραιώνουμε το θειικό οξύ;
Α. Προσθέτοντας θειικό οξύ στο νερό; Β. Προσθέτοντας νερό στο θειικό οξύ;
Εδώ η σωστή απάντηση αξίζει πραγματικά το 1 εκατομμύριο και παραπάνω διότι σε περίπτωση λάθους αυτό μπορεί να στοιχίσει σε κάποιον το μάτι του ή ένα σοβαρό έγκαυμα στα χέρια. Σωστός τρόπος είναι ο Α. Εχουμε ένα δοχείο με νερό και προσθέτουμε προσεκτικά και σε μικρές δόσεις το οξύ, φροντίζοντας, όσο αυτό είναι δυνατόν, να ψύχεται το δοχείο. Ποτέ αντίστροφα διότι πέφτοντας λίγο νερό σε πολύ θειικό οξύ εκλύονται μεγάλα ποσά θερμότητας που προκαλούν τη βίαιη εξάτμιση του νερού και καθώς αυτό φεύγει με δύναμη παρασύρει σταγόνες από το οξύ και μάλιστα σε υψηλή θερμοκρασία και αυτές. Γι’ αυτό άλλωστε είναι απαραίτητα τα προστατευτικά γυαλιά στο χημικό εργαστήριο.

Αριθμοί κυκλοφορίας

1,84 g/cm3
η πυκνότητα του θειικού οξέος στους 25 βαθμούς Κελσίου

3:1
βιτριόλι με peroxide = διάλυμα πιράνχας. Προσοχή και από μακριά

10,5
βαθμοί Κελσίου είναι το σημείο τήξης του θειικού οξέος

FaceControl

Για να μπει και να χρησιμοποιηθεί στο εργαστήριο χρειάζεται πολύ προσεκτικός χειρισμός. Μία από τις ιδιότητές του που εκδηλώνονται πιο έντονα είναι η απόσπαση από τα μόρια οργανικών ενώσεων ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου στην αναλογία που είναι και στο νερό, δηλαδή 2 προς 1 αντιστοίχως (Η2Ο). Αυτό αφήνει στη θέση της οργανικής ένωσης έναν μαύρο πολτό, που είναι ο άνθρακας. Θειικό οξύ σε ζάχαρη δίνει μια μαύρη μάζα. Το ίδιο και με την κυτταρίνη του χαρτιού.

Ακόμη πιο προσεκτικοί πρέπει να είναι όσοι έρχονται σε επαφή με το γνωστό ως διάλυμα-πιράνχας. Χρησιμοποιείται για τον τέλειο καθαρισμό των συσκευών των εργαστηρίων από οργανικά υπολείμματα. Η σύστασή του είναι ένα μέρος υπεροξείδιο του υδρογόνου (σε διάλυμα όχι μεγαλύτερο από 30%) και τρία μέρη θειικό οξύ. Είναι ισχυρότατο οξειδωτικό αλλά επιπλέον υδροξυλιώνει τις γυάλινες επιφάνειες, κολλούν δηλαδή συγκροτήματα υδροξυλίου (ΟΗ) που είναι υδρόφιλα και έτσι καθαρίζονται ακόμη καλύτερα τα διάφορα γυάλινα σκεύη. Πρέπει να προστίθεται το υπεροξείδιο στο οξύ και όχι αντίστροφα διότι κατά τη διάλυση παράγεται μεγάλο ποσό θερμότητας (η θερμοκρασία μπορεί να φθάσει στους 120 βαθμούς). Φτιάχνεται «της ώρας», σε ανοιχτά δοχεία και χρησιμοποιείται όλο επί τόπου. Εχουν σημειωθεί πάμπολλες αθέλητες εκρήξεις ως και τραυματισμοί από θραύσματα γυαλιών (βλ. εδώ για λεπτομερείς οδηγίες χρήσης).

ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ