硫酸とは何ですか？

硫酸と言えば、多くの人は恐怖を感じるでしょう。実は、硫酸は生活の中で広く使われており、特に高濃度硫酸は吸水性が強く、脱水剤として、木材、紙、医薬品、爆薬、原料、洗剤などを炭化するために一般的に使用されています。産業と生活におけるその応用を詳しく見てみましょう。

1. 概要

硫酸は最も活性の高い二成分無機強酸の 1 つであり、多くの金属と反応します。高濃度硫酸は吸水力が強く、木材、紙、綿、麻の織物、生物の皮や肉などの炭水化物を含む材料を炭化するための脱水剤として使用できます。水と混合すると、大量の熱エネルギーも放出されます。腐食性、酸化性が極めて高いため、注意して使用してください。肥料、医薬品、爆薬、顔料、洗剤、電池などの製造に使用できる重要な工業原料です。また、石油精製、金属精錬、染料などの産業でも広く使用されています。化学試薬としてよく使用され、有機合成においては脱水剤やスルホン化剤としても使用されます。無色の粘性液体で、腐食性が強く、刺激臭があり、水に溶けやすく、希硫酸を生成します。

2. 冶金および石油産業

冶金および金属加工に使用 冶金業界では、特に非鉄金属の生産プロセスで硫酸の使用が必要です。例えば、銅、亜鉛、カドミウム、ニッケルを電気分解で精錬する場合、電解液として硫酸が必要になります。また、特定の貴金属を精錬する場合も、含まれる他の金属を溶解するために硫酸が必要になります。鉄鋼業界では、冷間圧延、冷間引抜、スタンピングを行う前に、硫酸を使用して鋼の表面から酸化鉄を除去する必要があります。薄板、冷間引抜継目無鋼管など、より高い品質が要求される鋼材を圧延する場合、圧延のたびに硫酸で洗浄する必要があります。また、継ぎ目のある鋼管、薄い鉄板、鉄線などは、亜鉛メッキする前に硫酸で酸洗いする必要があります。ニッケルメッキ、クロムメッキ、その他の金属部品などの一部の金属加工工程では、表面の錆を除去するために硫酸も必要です。鉄鋼冶金企業部門では、一般的に酸洗を必要とする鋼鉄は鋼鉄総生産量の約5％～6％を占め、鋼鉄1トンの酸洗には約30～50kgの98％硫酸が消費されます。

III. 国防の強化

一部の国における硫酸産業の発展は、かつては軍用爆発物の生産と密接に結びついていました。軍用爆薬（推進剤、爆薬）や工業用爆薬は、そのほとんどがニトロ化合物や硝酸エステルを主成分としています。主なものとしては、ニトロセルロース、トリニトロトルエン（TNT）、ニトログリセリン、ピクリン酸などがある。これらの化合物の製造には硝酸が使われますが、濃硫酸や発煙硫酸も使用する必要があります。