Što je kruta sumporna kiselina?

Kao i svaka materija, sumporna kiselina može postojati kao krutina, tekućina ili plin. Temperatura kiseline određuje u kojem se stanju materije nalazi, pri čemu niže temperature usporavaju atome dok ne postanu čvrsti, a više temperature stvaraju dovoljno kretanja u atomima da prvo postane tekućina, a zatim plin. Iako je sumporna kiselina tekućina na sobnoj temperaturi, moguće je stvoriti krutu sumpornu kiselinu hlađenjem na temperaturu ispod 50 stupnjeva Fahrenheita (10 stupnjeva Celzija). Kada se sumporna kiselina razrijedi s vodom, temperatura potrebna za stvaranje krute sumporne kiseline varirat će ovisno o razrjeđenju.

Da bi se stvorila kruta sumporna kiselina, kiselinu je potrebno držati ispod svoje točke tališta. Za čistu sumpornu kiselinu, to znači da se kiselina mora držati ispod 50 stupnjeva Fahrenheita. Ako kiselina dosegne ovu temperaturu, brzo će se rastopiti u tekućinu. Sumporna kiselina se obično smatra tekućinom jer ona poprima ovaj oblik na sobnoj temperaturi, na koji se način obično čuva.

Iako se čista sumporna kiselina skrutne na temperaturama ispod 50 stupnjeva Fahrenheita, većina sumporne kiseline razrijeđena je vodom. Ova vrsta kiseline lako reagira s vodom, što otežava održavanje čistoće. Osim toga, kiselina je stabilnija pri određenim razrjeđenjima pa se obično drži djelomično razrijeđena. Na 99% sumporne kiseline, 1% vode, kiselina će se smrznuti kada dosegne temperaturu od 41 stupanj Fahrenheita (5 stupnjeva Celzija). Na 98%, stvaranje krute sumporne kiseline zahtijeva temperature ispod 30 stupnjeva Fahrenheita (-1.1 stupnjeva Celzija).

Važno je provjeriti specifičnu točku taljenja za svaku koncentraciju sumporne kiseline koja će se držati zamrznutom jer temperatura potrebna za pretvorbu tekuće sumporne kiseline u krutu tvar ne slijedi redoviti obrazac. Razrjeđenje koje sadrži 93% sumporne kiseline, koje se može koristiti za stvaranje vodikovog fluorida, postaje krutina na -21 stupanj Fahrenheita (-29.4 stupnja Celzijusa), temperatura niža od one koja je potrebna za zamrzavanje 98% kiseline. Razrijeđenje od 78% kiseline postaje kruto na 11.5 stupnjeva Fahrenheita (-11.4 stupnjeva Celzija).

Industrije će najvjerojatnije koristiti sumpornu kiselinu u tekućem obliku. Iako kruta sumporna kiselina nije osobito korisna, važno je da svi koji pohranjuju ovaj materijal budu svjesni točke smrzavanja za razrjeđivanje sumporne kiseline koju pohranjuju, a kiselinu treba držati na temperaturama koje je drže u krutom stanju ili tekući oblik. Fizička svojstva kiseline, uključujući količinu volumena koju zauzima, mogu se promijeniti ako kiselina prelazi iz jedne faze u drugu, a neočekivana promjena volumena mogla bi uzrokovati stres na spremniku koji se koristi za pohranjivanje kiseline.