Un catalyseur acide sulfurique est le composé chimique contenant de l'hydrogène, du soufre et de l'oxygène, dont la formule moléculaire H2SO4, et même si elle n'est présente que sous forme de traces, aide considérablement accélérer une réaction en abaissant son énergie d'activation. L'acide sulfurique est un des produits chimiques les plus produites dans le monde, et lorsqu'il est utilisé en tant que catalyseur, il peut entraîner des réactions chimiques, même lorsqu'il est utilisé en petites quantités. Il est souvent utilisé un catalyseur acide générique pour la fabrication d'une grande variété de produits, y compris les plastiques, les carburants et les vêtements.
En général, un catalyseur est tout type de molécule qui permet d'accélérer une réaction sans être consommé. Souvent, seules de petites quantités sont nécessaires pour provoquer des réactions qui soit difficile, voire impossible à réaliser autrement. Catalyseurs tels que l'acide sulfurique abaisser l'énergie d'activation d'une réaction en fournissant de nouveaux états intermédiaires par lesquels une réaction peut se dérouler. L'acide sulfurique peut le faire parce qu'il est un acide fort qui peut donner des protons réactifs, permettant réactifs pour former des ions chargés positivement, autrement connu comme cations. Dans le procédé, l'acide sulfurique est un ion chargé négativement, ce qui permet en outre de stabiliser les réactifs chargés positivement, ce qui leur permet de subir d'autres réactions souhaitables.
Les catalyseurs d'acide sulfurique sont utilisés dans de nombreux procédés de fabrication industriels importants. Dans une réaction notable, un catalyseur acide sulfurique est utilisé dans la production de nylon. Le nylon, un matériau souple qui est utilisé pour fabriquer des vêtements et des tissus, est synthétisé à partir de monomères de caprolactame. Caprolactame, à son tour, est produite lors de la cyclohexanone oxime subit ce que l'on appelle un réarrangement de Beckmann en présence d'un catalyseur acide sulfurique. Les sulfurique donne un catalyseur acide protonique à cyclahexanone oxime, ce qui diminue l'énergie de l'intermédiaire de réaction et permet à la molécule de réarranger les atomes pour donner le monomère de nylon.
Un catalyseur acide sulfurique est également utilisé dans la production d'additifs pour carburant de l'essence. Isooctane est un additif important qui est souvent combiné avec de l'essence pour augmenter l'indice d'octane du carburant. L'industrie du pétrole produit par la combinaison d'iso-octane isobutylène et l'isobutane en présence d'un catalyseur acide sulfurique. Une fois de plus, l'acide sulfurique permet de créer des intermédiaires réactionnelles basses énergies en faisant don de protons pour aider à réaliser la synthèse.
Les catalyseurs acides sulfuriques sont souvent choisis en raison de leur prix, disponibilité et la commodité, car tout catalyseur acide générique peut être utilisé dans la réaction. Le produit chimique de premier choix est souvent l'acide sulfurique, car il n'est pas cher et parce qu'il est l'un des produits chimiques les plus largement disponibles dans le monde. Initialement connu sous le nom d'huile de vitriol, acide sulfurique a été l'un des premiers produits chimiques à découvrir et purifié. L'acide sulfurique peut maintenant être trouvé dans l'inventaire de pratiquement tous les produits chimiques de laboratoire et en usine dans le monde