Acide sulfurique

GHS05

• Formule : H₂SO₄
• Autres dénominations : vitriol, acide de batterie
• Ne pas confondre avec : acide sulfhydrique H₂S, acide sulfureux H₂SO₃, oléum H₂S₂O₇
• N°CAS : 7664-93-9
• N°CE : 231-639-5

1 Propriétés physiques

• Masse molaire : 98,08 g/mol
• Température de fusion : 10,5°C
• Température d'ébullition : 290°C (décomposition en trioxyde de soufre SO₃ et H₂O)
• Densité : 1,84 (pur)

L'acide sulfurique est un diacide, dont la première acidité est très forte. L'ion HSO₄^– (hydrogénosulfate) est un ampholyte (couples : H₂SO₄/HSO₄^– et HSO₄^–/SO₄^2–). On considère généralement (selon la théorie de Brønsted) l'acide sulfurique comme un diacide fort, totalement dissocié dans l'eau.

2 Classes et catégories de dangers - Étiquetage

Conforme au règlement CLP/SGH

2.1 C ≥ 15%

• Corrosion cutanée/irritation cutanée, catégorie 1A

DANGER

• H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et de graves lésions des yeux.

2.2 5% ≤ C < 15%

• Corrosion cutanée/irritation cutanée, catégorie 2
• Lésions oculaires graves/irritation oculaire, catégorie 2

ATTENTION

• H315 : Provoque une irritation cutanée.
• H319 : Provoque une sévère irritation des yeux.

2.3 C < 5%

Pas de classification : aucun pictogramme, aucune mention de danger.

3 Fabrication d'une solution concentrée

L'acide sulfurique du commerce se fabrique par l'oxydation de SO₂ sur un catalyseur à base d'oxyde de vanadium V₂O₅.

Voici deux techniques permettant d'obtenir un acide plus concentré. Elles comportent des dangers, il faut se protéger et manipuler sous hotte aspirante.

• À partir d'acide sulfurique commercialisé (environ 36 %) : on chauffe progressivement cet acide dans de la verrerie Pyrex^® jusqu'à obtention d'un dégagement de fumée (vapeur d'acide) . À ce moment là, arrêter le chauffage et laisser refroidir. La concentration de l'acide résiduel dépend de la température atteinte :
  • Pour avoir de l'acide à 70 %, chauffer sans dépasser 150 °C ; la vapeur dégagée ne contient que de l'eau.
  • Pour avoir de l'acide à 75 %, chauffer à 170 °C.
  • Pour avoir de l'acide à 80 %, chauffer à 190 °C ; la vapeur contient déjà 3 % d'acide. Si on chauffe davantage, la vapeur commence à contenir de plus en plus d'acide qui est entraîné avec la vapeur d'eau.
  • Pour avoir de l'acide à 85 %, chauffer à 223 °C ; on perd beaucoup d'acide, car la vapeur surchauffée contient 7 % d'acide.
  • Pour avoir de l'acide à 90 %, chauffer à 270 °C ; la vapeur contient 25 % d'acide et 75 % d'eau.
  • Pour avoir de l'acide à 95 %, chauffer à 310 °C ; la vapeur contient 60 % d'acide et 40 % d'eau.
  • Pour avoir de l'acide à 98,3 %, chauffer à 339 °C (composition et température de l'azéotrope H₂SO₄/Eau)

• Ou bien par ajout de trioxyde de soufre gazeux dans une solution d'acide sulfurique commercialisé. Lorsque l'acide arrive à sa concentration maximale, le trioxyde de soufre peut encore s'y dissoudre, donnant un acide sulfurique fumant, appelé oléum : l'acide pyrosulfurique H₂S₂O₇ .

4 Où s'en procurer ?

• Auprès des vendeurs de matériel et produits spécialisés.
• Drogueries et magasins de bricolage, supermarchés : déboucheurs de canalisation professionnel, concentré à 80% (parfois).
• Garagistes, magasins automobiles : utilisé dans les batteries au plomb, concentré à 36% (d = 1,27, soit 4,66 mol/L).

5 Références

• Données industrielles sur le site de la SFC.
• Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_sulfurique