سولفوریک اسید (جوهر گوگرد) برای اولین بار توسط دانشمند ایرانی زکریای رازی در قرن نهم کشف گردید. این ماده را از طریق تقطیر خشک کانیهایی که شامل سولفات آهن (زاج سبز) و سولفات مس (کات کبود) بودند بهدست آورد. بعدها افراد دیگری مانند جان گلوبر، جان روبک و جوزف گیلوساک روشهای دیگری را برای تولید این ماده ارائه دادند. امروزه اسید سولفوریک در صنعت و تولید مواد شیمیایی مختلف کاربرد دارد بنابراین نیاز به روشی برای تولید بالا و مقرون به صرفه این ماده است. از واکنش SO۳ با آب میتوان اسید سولفوریک تولید کرد اما این روش به دلیل گرمازا بودن واکنش و وجود مشکلات در کنترل واکنش عملی نیست از اینرو برای تولید این ماده از روش تماسی در مجاورت کاتالزور استفاده میشود.
سولفوریک اسید، اسیدی معدنی و بسیار قوی است که بهطور طبیعی در گازهای خارج شده از آتشفشان وجود دارد و با هر درصدی در آب حل میشود. واکنش آن با آب به شدت گرمازا است بههمین دلیل باید از اضافه کردن یک بارهی آب به آن اجتناب کرد. اسید سولفوریک میل ترکیبی زیادی با آب دارد بهطوری که در واکنش با سایر مواد، هیدروژن و اکسیژن آنها را به صورت آب جدا میکند. اسید سولفوریک خورنده است و قسمت عمدهای از باران اسیدی را تشکیل میدهد. قطرات آب به هنگام بارش با آلایندههای کارخانهها و خودروها که در هوا معلق هستند واکنش میدهند و تولید اسید میکنند. اسید سولفوریک با فلزات واکنش میدهد و هر چه دما بالاتر رود میزان این واکنش بیشتر خواهد شد اما بر روی جیوه و سرب تاثیری ندارد. اسید سولفوریک در لیست مواد خطرناک قرار گرفته است.
لازم به ذکر است، اسید سولفوریک یکی از مواد شیمیایی پراستفاده میباشد. این ماده در واکنشهای شیمیایی و فرآیندهای تولید سایر ترکیبات شیمیایی، کابردهای بسیار زیادی دارد. از مهمترین استفاده آن در تولید کودهای شیمیایی، تصفیه مواد نفتی، صنایع شیمیایی (ضد یخ، حشره كشها، داروئی، احیای آلومینیوم)، صنعت آهن و فولاد، پاك كنندههای مصنوعی، اسیدی كردن چاههای نفت، جداسازی مس با عیار كم، استخراج اورانیوم و چسب مصنوعی، مواد رنگی (نایلون رنگی، جوهر تحریر) و تهیه TiO۲ از ایلمنیت، ابریشم مصنوعی و فیلم (پارچههای ابریشمی، نخ اطراف تایر و فیلمهای عكاسی)، صنایع كاغذ سازی (دستمال كاغذی، روزنامه، جعبههای مقوایی، كاغذ تحریر و سایر مقواها)، مواد منفجره و … میتوان نام برد. اسید سولفوریک در واکنش با اسید نیتریک، یون نیترونیوم را تولید میکند که در فرآیند نیترودار کردن بسیاری از ترکیبات دیگر استفاده میشود. فرآیند نیترودار کردن در صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید ترینیتروتولوئن یا همانTNT ، نیترو گلیسیرین و … استفاده میشود. اسید سولفوریک در انبارههای سربی (باطریهای سربی) مانند باتری ماشین به عنوان محلول الکترولیت استفاده میشود. اسید سولفوریک، یک عامل آبگیری بسیار قوی نیز است. در اکثر واکنشها بهعنوان عامل هیدراتاسیون استفاده میشود و در تولید میوههای خشک هم به میزان کم، از اسید سولفوریک برای جذب آب موجود استفاده میکنند.
اسید سولفوریک در کشاورزی
به دلیل مصرف بالایی که اسید سولفوریک در صنعت و کشاورزی دارد، میزان مصرف این ماده را در یک کشور میتوان بهعنوان شاخص خوبی جهت محاسبه روند اقتصادی یک جامعه صنعتی منظور کرد. اسید سولفوریک جزء مواد شیمیایی پر استفاده بوده و در طیف وسیعی کاربرد دارد. عمدهترین استفاده آن در کارخانههای تولید کود شیمیایی میباشد. میتوان گفت عمده ترین کاربرد اسید سولفوریک در تهیه کود شیمیایی فسفاته و سولفاته میباشد بهطوری که حدود شصت درصد بازار مصرف این محصول به تولید کودهای شیمیایی اختصاص دارد.
اسید سولفوریک اضافه شده به خاک بلافاصله با آهکهای موجود در خاک واکنش داده و خنثی میشود. واکنش اسید سولفوریک با کربناتهای موجود در خاک عمدتا منجر به تولید سولفات کلسیم آبدار (گچ کشاورزی) و به مقدار خیلی کمتری سولفات منیزیم و سولفات مضاعف کلسیم و منیزیم میشود. بهدلیل سریع بودن واکنش فوقالذکر (خنثی شدن اسید سولفوریک با آهک) اسید در خاک ماندگار نمیباشد که قادر به خسارت به ریشه گیاه بشود و همچنین اقتصادیترین راه برای اصلاح خصوصیات نامطلوب یک خاک رسی استفاده از اسید سولفوریک است. بهطور مثال اسید سولفوریک ۹۸ درصد در مزارع و باغات کشاورزی به منظور کاهش میزان قلیایی بودن آب و خاک به ویژه در باغات پسته استان کرمان مصرف میشود. که با استفاده از اسید سولفوریک بهعنوان یک ماده اصلاحی پس از دو تا سه تکرار، نفوذ پذیری خاک افزایش یافته و مشکل تهویه خاک هم همزمان مرتفع میباشد. با بهبود وضعیت تهویه یک خاک رسی، شرایط رشد و توسعه بخش مهمی از عوامل ایجاد کننده بیماریهای خاکزاد از بین میرود.
پس بطور خلاصه می توان اثرات اسیدسولفوریک در کشاورزی را اینگونه عنوان کرد:
کاهش میزان قلیائیت(PH) خاک وآب
اصلاح شوری خاک (EC)
بهبود وضعیت تهویه در خاکهای رسی
قابلیت تشکیل سولفاتهای آلی در خاک و آب
از نظر زمان مصرف اسید سولفوریک هیچ محدودیت زمانی وجود ندارد. در تمام طول سال میتوان از اسید سولفوریک برای اصلاح خاک استفاده کرد البته بهتر است چنانچه در طول زمستان که هوا خنک بوده و تبخیر هم کم است اسید مورد استفاده قرار گیرد، دلیل این موضوع امکان انجام آبیاری سنگینتر در طول زمستان است. همچنین میزان مصرف اسید سولفوریک در باغات و مزارع با توجه به PH آب و خاک و دبی آب محاسبه میشود