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El ácido sulfúrico, de fórmula H2SO4, es un compuesto químico muy corrosivo catalogado como muy peligroso para la salud en el estándar NFPA 704. Es un ácido fuerte y, como tal, es necesario una base fuerte para su neutralización. La base aporta iones hidróxido (OH) que reaccionan con los iones hidrón del ácido (H+) y se forma agua (H2O) neutralizando la acidez (el agua un tiene pH de 7, que es el pH neutro).

Entre los compuestos básicos que se pueden utilizar para neutralizar el ácido sulfúrico encontramos, por ejemplo, carbonato cálcico (CaCO3), carbonato sódico (Na2CO3), hidróxido de calcio (Ca(OH)2), hidróxido sódico (NaOH), hidróxido potásico (KOH), hidróxido magnésico (Mg(OH)2) o hidróxido de amonio (solución acuosa de amoniaco, NH4OH). Los más utilizados son el hidróxido sódico y el carbonato cálcico.

Los compuestos ácidos tienen un bajo pH (potencial de hidrógeno por debajo de 7) y la neutralización consiste en subir el pH a un nivel neutro o cercano a 7. La capacidad de una sustancia para neutralizar un ácido se mide a través de su Capacidad Neutralizante de Ácido, o simplemente capacidad neutralizante, más conocida por las siglas ANC (acid neutralizing capacity). En el caso contrario, cuándo se disminuye el pH de una solución alcalina (pH básico, por encima de 7), se habla de ANC positivo, concepto al que hoy en día se asimila el concepto de alcalinidad.

En la siguiente tabla podemos ver las cantidades necesarias de algunas de estas bases para neutralizar ácido sulfúrico2. A menor cantidad, mayor ANC:

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Hidróxido de magnesioMg(OH)2+H2SO4MgSO4+2H2O
(0.59 mol)(1 mol)(1.23 mol)(0.37 mol)
Hidróxido cálcicoCa(OH)2+H2SO4CaSO4• 2H2O*
(0.75 mol)(1 mol)(1.75 mol)(0.37 mol)
Hidróxido sódico2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
(0.82 mol)(1 mol)(1.45 mol)(0.37 mol)
Carbonato sódicoNa2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+ H2O
(1.08 mol)(1 mol)(1.45 mol)(0.45 mol)(0.18 mol)
Hidróxido potásico2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O
(1.14 mol)(1 mol)(1.77 mol)(0.37 mol)

El ácido sulfúrico puede producir quemaduras químicas graves sobre piel y mucosas y puede reaccionar bruscamente al contacto con otros compuestos, especialmente al contacto con metales. Es muy importante manipularlo cuidadosamente y saber como se producen las reacciones con las distintas bases neutralizadoras. Por ejemplo, es importante saber que si se utiliza algún carbonato para neutralizar ácido sulfúrico, se produce dióxido de carbono gaseoso que puede producir salpicaduras al escapar de la disolución.

El ácido sulfúrico comercial suele tener una concentración superior al 98%. Para disolverlo y poder utilizarlo se recomienda que se añada lentamente a agua fría hasta conseguir la concentración deseada. Esta disolución puede ser neutralizada luego añadiendo carbonato, hidróxido sódico u otra base neutralizadora hasta alcanzar el pH neutro, incluso superior si es necesario.

La neutralización con carbonatos, por ejemplo carbonato o bicarbonato sódico (soda), produce, como se mencionó anteriormente, dióxido de carbono gaseoso. Este CO2 forma burbujas que se pueden utilizar como medida visual en una neutralización aproximada. Se va añadiendo el bicarbonato a una solución de ácido sulfúrico poco a poco parando y observando hasta que ya no aparecen burbujas; en este momento la solución habrá alcanzando un pH neutro. Obviamente, no es un método exacto, el PH queda entre 6 y 9 aproximadamente, pero es muy útil en algunas situaciones. Para una neutralización más exacta se puede utilizar papel indicador o un peachímetro.

Referencias

  1. Sulfuric Acid. PubChem CID 1118.
  2. Digital Analysis Corporation: pH Neutralization of Sulfuric Acid.

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