Un catalyseur à
base d'acide sulfurique est un composé chimique contenant de l'hydrogène, du
soufre et de l'oxygène, avec la formule moléculaire est H 2 SO 4, et bien qu'il
soit présent uniquement sous forme de traces, permet d'accélérer
considérablement la réaction en abaissant son énergie d'activation. L'acide
sulfurique est un des produits chimiques les plus largement produites dans le
monde, et lorsqu'il est utilisé comme catalyseur, il peut apporter 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 des matières plastiques, des combustibles et de
l'habillement.
En général, un
catalyseur est de n'importe quel type de molécule qui permet d'accélérer une
réaction sans être consommé. Souvent, seules de petites quantités sont
nécessaires pour parvenir à des réactions qui soient difficile, voire
impossible à réaliser autrement. Des 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 à protons réactifs,
réactifs permettant de 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 désirables.
Les catalyseurs
de l'acide sulfurique sont utilisés dans de nombreux procédés industriels de
fabrication importants. Dans une réaction notable, un catalyseur de l'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 l'oxime de cyclohexanone est soumis à ce qui est connu comme un
réarrangement de Beckmann en présence d'un catalyseur d'acide sulfurique. Le
catalyseur don d'un proton à cyclahexanone oxime, ce qui abaisse l'énergie de
l'intermédiaire de réaction et permet à la molécule de réarranger les atomes
pour donner le monomère de nylon.
Un catalyseur à
base d'acide sulfurique est également utilisé dans la production d'additifs
pour carburant de l'essence. Isooctane est un additif important qui est souvent
associée à 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 d'acide sulfurique. Une fois de plus, l'acide
sulfurique permet de créer des intermédiaires de réaction plus basse énergie
par donner des protons pour aider à réaliser la synthèse.
Les catalyseurs
de l'acide sulfurique sont souvent choisis en raison de leur prix, de la
disponibilité et la commodité, parce que tout catalyseur d'acide générique peut
être utilisé dans la réaction. Le premier produit chimique de choix est souvent
acide sulfurique, parce que ce n’est pas cher et parce qu'il est l'un des
produits chimiques les plus largement disponibles dans le monde. Initialement
connu comme l'huile de vitriol, l'acide sulfurique a été l'un des premiers
produits chimiques à découvrir et purifiés. L'acide sulfurique peut maintenant
être trouvé dans l'inventaire de pratiquement toutes les usines de laboratoire
et les produits chimiques dans le monde.