La connexion principale entre le dioxyde de
soufre et l'acide sulfurique est que le dioxyde de soufre est un précurseur
dans la production industrielle de l'acide sulfurique. Il existe deux procédés
industriels pour la fabrication de l'acide sulfurique, qui tous deux concernent
l’oxydation de dioxyde de soufre en tri-oxyde de soufre et la combinaison
subséquente de l'anhydride sulfurique avec de l'eau pour former l'acide. Le
dioxyde de soufre et l'acide sulfurique sont aussi des polluants graves. Ils
sont les principaux contributeurs à la pluie acide.
Le dioxyde de
soufre (SO 2) -, un gaz toxique, piquant - est formé par la combustion du
soufre par la réaction de S + O 2 → SO 2. Il est également formé par la
combustion de nombreuses substances contenant du soufre, tels que le sulfure
d'hydrogène et divers composés de soufre organique présents dans les
combustibles fossiles. Minerais et des minéraux contenant du soufre chauffage -
par exemple, la pyrite de fer (FeS 2) - est une autre façon dans laquelle le
gaz peut être produit: 3FeS 2 + 8O 2 → Fe 3 O 4 + 6SO 2. Le dioxyde de soufre
et la forme de la production d'acide sulfurique à l'un des plus importants
secteurs de l'industrie chimique, et sont responsables de la majeure partie de
la production de soufre dans le monde.
L'acide
sulfurique a été produite dans les premiers temps de la distillation de fer II
sulfate, ou "vert vitriol », et plus tard, en chauffant un mélange de
salpêtre (NaNO3) et de soufre avec la vapeur. Au 18ème siècle, la production
industrielle d'acide sulfurique utilisant du dioxyde de soufre a commencé, en
utilisant ce qui était initialement appelé le processus de la chambre de plomb.
Le dioxyde de soufre est produit par la combustion de soufre ou de chauffage de
la pyrite de fer et oxydé en trioxyde de soufre (SO 3) en dioxyde d'azote (NO
2): SO 2 + NO 2 → SO 3 + NO. Le dioxyde d'azote pendant la réaction a été
initialement produit par la décomposition thermique du salpêtre, mais a ensuite
été fournie par l'oxydation de l'ammoniac en utilisant un catalyseur. La
réaction a eu lieu dans des chambres de plomb doublé dans lequel un jet d'eau
est dirigé, en dissolvant du tri-oxyde de soufre pour former de l'acide
sulfurique, qui se rassemble au fond de la chambre.
La méthode de la
chambre de plomb de fabrication a été la plupart du temps remplacé par le
processus de contact. Cette dispense de la nécessité pour le dioxyde d'azote en
faisant réagir du dioxyde de soufre avec de l'air pour former du tri-oxyde de
soufre. Dans des circonstances normales, cette réaction est très lente, mais
elle se produit rapidement lorsqu'on utilise un catalyseur approprié est utilisé.
La platine était efficace à cette fin, mais le processus de contact moderne
utilise du pentoxyde de vanadium.
Le dioxyde de
soufre et de l'acide sulfurique, mais d'une grande importance industrielle,
sont également les principaux polluants et sont les plus grandes sources de
pluies acides. Dans l'air, le dioxyde de soufre est lentement oxydé en tri-oxyde
de soufre, qui réagit avec l'humidité de l'atmosphère pour former de l'acide
sulfurique dilué. Cela peut tomber sous forme de pluie acide, qui peut endommager
la vie des plantes et des bâtiments en pierre, ou peut réagir avec d'autres
polluants pour former des particules de sulfate, qui peuvent agir comme des
noyaux de condensation et peuvent jouer un rôle dans la formation des nuages.