硫酸(化學(xué)式:H2SO4),硫的重要的含氧酸。無水硫酸為無色油狀液體,10.36℃時結(jié)晶,通常使用的是它的各種不同濃度的水溶液,用塔式法和接觸法制取。前者所得為粗制稀硫酸,質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在75%左右;后者可得質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.3%的濃硫酸,沸點338℃,相對密度1.84。
硫酸是一種活潑的二元無機(jī)強(qiáng)酸,能和絕大多數(shù)金屬發(fā)生反應(yīng)。高濃度的硫酸有強(qiáng)烈吸水性,可用作脫水劑,碳化木材、紙張、棉麻織物及生物皮肉等含碳水化合物的物質(zhì)。與水混合時,亦會放出大量熱能。其具有強(qiáng)烈的腐蝕性和氧化性,故需謹(jǐn)慎使用。是一種重要的工業(yè)原料,可用于制造肥料、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、蓄電池等,也廣泛應(yīng)用于凈化石油、金屬冶煉以及染料等工業(yè)中。常用作化學(xué)試劑,在有機(jī)合成中可用作脫水劑和磺化劑。
酸雨中含有硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)與大氣中的水反應(yīng),生成亞硫酸(H2SO3),亞硫酸又被大氣中的氧氣氧化,生成硫酸,隨雨水落到地面,引起酸性土壤的形成。改良酸性土壤通常用堿性物質(zhì)進(jìn)行中和。自然界中,很多含硫的礦物質(zhì),例如硫化亞鐵,在發(fā)生氧化反應(yīng)后形成硫酸,所形成的液體為高度酸性,能氧化殘留的金屬物,釋出有毒的氣體。在生物界,有一種海蛞蝓(Notaspideanpleurobranchs)也能噴射含硫酸的分泌物來御敵。
硫酸能在金星的上層大氣中找到。這主要出自于太陽對二氧化硫,二氧化碳及水的光化作用。波長短于160nm的紫外光子能光解二氧化碳,使其變?yōu)橐谎趸技霸友?。原子氧?nèi)鏈非常活躍,它與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)變?yōu)槿趸?。三氧化硫進(jìn)一步與水產(chǎn)生反應(yīng)釋出硫酸。硫酸在金星大氣中較高較冷的地區(qū)為液體,這層厚厚的、離星球表面約45~70公里的硫酸云層覆蓋整個星球表面。這層大氣不斷地釋出酸雨。
在金星里,硫酸的形成不斷循環(huán)。當(dāng)硫酸從大氣較高較冷的區(qū)域跌至較低較熱的地區(qū)時被蒸發(fā),其含水量越來越少而其濃度也就越來越高。當(dāng)溫度達(dá)300℃時,硫酸開始分解為三氧化硫以及水,產(chǎn)物均為氣體。三氧化硫非常活躍并分解為二氧化硫及原子氧,原子氧接著氧化一氧化碳令其變?yōu)槎趸?,二氧化硫及水會從大氣中層升高到上層,它們會發(fā)生反應(yīng)重新釋出硫酸,整個過程又再一次循環(huán)。