Ácido Sulfúrico: Propiedades, Usos Industriales y Gestión Segura

Ácido Sulfúrico: Propiedades y Aplicaciones

El ácido sulfúrico es el producto químico de mayor producción y consumo a nivel global.

Es fundamental en la utilización industrial debido a:

• Su carácter fuertemente ácido.
• Su poder deshidratante.
• Su baja presión de vapor.

Se emplea como reactivo en la fabricación de numerosos productos químicos y en la industria metalúrgica.

Se comercializa con concentraciones entre el 98% y 99%. También se comercializan disoluciones de anhídrido sulfúrico que reciben el nombre de óleum (ácido sulfúrico fumante). La concentración de óleum se expresa como la relación entre el peso del ácido sulfúrico al 100%, que se puede obtener mediante la adición de agua, y el peso inicial del óleum. El ácido sulfúrico diluido a concentraciones por debajo del 99% solo se comercializa en circunstancias justificadas. En general, se prefiere transportar ácido concentrado y diluirlo en el lugar de su utilización por problemas de corrosión y para evitar el sobrecosto del transporte del agua.

El ácido sulfúrico presenta una serie de azeótropos a concentraciones próximas al 98,5%. Los vapores del ácido sulfúrico a concentraciones por debajo de esta son de agua ácida, mientras que por encima son de SO3 húmedo. En ambos casos, el ácido sulfúrico forma gotas diminutas cargadas electrostáticamente.

Almacenamiento y Transporte

El ácido sulfúrico se transporta en buques tanque de hasta 20.000 Tm, en camiones cisterna y cisternas sobre ferrocarril. Además de bombearse por tuberías, se almacena en tanques con capacidad de hasta 6.000 Tm. Los de mayor capacidad suelen ser cilíndricos, de fondo plano y techo cónico. Deben disponerse dentro de cubetos de hormigón con revestimiento antiácido. Deben disponer de sistemas de respiración y ventilación de la atmósfera presente en su interior. Se recomienda realizar frecuentes trasvases para evitar que la superficie del líquido quede estacionada durante mucho tiempo y ocasione corrosiones muy localizadas en las paredes de los tanques.

Para ácido frío y concentraciones superiores al 99%, se admite el acero al carbono como material de construcción. En tuberías, se recomienda que las velocidades medias de circulación del ácido sean 1 m/s y que nunca sobrepasen 1,5 m/s. Para temperaturas superiores y la misma concentración, el acero debe ser sustituido por fundición antiácida con uniones mediante bridas, juntas de teflón y tapajuntas protectores.

Para concentraciones inferiores al 78% y temperaturas hasta 125°C, se recomiendan materiales termoplásticos tipo PVDF o poliéster reforzado con fibra de vidrio. Cuando es necesaria una buena conductividad térmica, pueden servir los aceros inoxidables.

Dilución del Ácido

La entalpía de mezcla del ácido sulfúrico con el agua es muy grande. En tales circunstancias, se ocasionan recalentamientos locales con arrastres de líquido y proyecciones muy peligrosas al exterior del recipiente.

Las unidades de dilución deben diseñarse mezclando ambos componentes en una cabeza mezcladora con una corriente de ácido diluido frío que rebaje la temperatura de la mezcla, seguida de un refrigerante de la mezcla de las tres corrientes.