Ero sivun ”Rikkihappo” versioiden välillä

Rikkihaposta on tullut niin olennainen osa teollistunutta yhteiskuntaa, että sen kulutusta pidetään teollistuneisuuden mittana. Voimakkaasti teollistuneessa valtiossa rikkihapon kulutus on suurempaa kuin vähemmän teollistuneessa.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä =Chenier, Philip J. | Nimeke =Survey of Industrial Chemistry | Sivu= 45-5745–57 | Julkaisija =John Wiley & Sons, New York | Vuosi =1987 | Isbn =978-156081622-5 | Kieli ={{en}}}}</ref>

WSA-menetelmä eli märkä rikkihappoprosessi ({{k-en|wet sulfuric acid process}}) on kontaktimenetelmän johdos, joka kehiteltiin 1960-luvulla. WSA-prosessilla rikkihappoa voidaan valmistaa lähes mistä tahansa kaasumaisesta rikin yhdisteestä. Erityisen hyvin prosessiin soveltuu monissa teollisuusprosesseissa jätteenä syntyvä [[rikkivety]]. Rikkipitoinen kaasu poltetaan rikin oksideiksi. Kaasu johdetaan kammioon, jossa rikkidioksidi hapetetaan rikkitrioksidiksi divanadiinipentoksidikatalyytin avulla. Toisin kuin kontaktimenetelmässä WSA-menetelmässä on mukana vesihöyryä, joka reagoi rikkitrioksidin kanssa muodostaen kaasumaista rikkihappoa. Kaasut jäähdytetään ja siirretään kondensaatiotilaan, jossa rikkihappohöyryyn suihkutetaan vettä. Syntynyt rikkihappoliuos jäähdytetään ja kerätään.<ref>McKetta & Weismantel, s. 144-151144–151</ref>

Rikkihappo on eniten käytetty teollisuuskemikaali.<ref>{{Verkkoviite | Osoite= http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/16.html | Nimeke=Rikki haisee ja maistuu -– yleensä pahalta | Tekijä=Marko Hamilo | Ajankohta=17.4.2007 | Julkaisija=Helsingin Sanomat | Luettu=25.7.2009}}</ref> Sitä käytetään [[paperiteollisuus|sellu- ja paperiteollisuudessa]], kaivos- ja metalliteollisuudessa sekä kemianteollisuudessa muun muassa [[fosfaatti]]en, [[lannoite|lannoitteiden]], [[titaanidioksidi]]n ja [[viskoosi]]n valmistukseen.<ref>[http://www.ttl.fi/internet/ova/rikkiha.html Onnettomuuden vaaraa aiheuttavat aineet, Työterveyslaitos: Rikkihappo]</ref> Öljyteollisuudessa rikkihappoa käytetään epäpuhtauksien poistamiseen. Sitä käytetään myös metallipintojen puhdistukseen, [[malmi]]en käsittelyyn, kemiallisten reaktioiden [[katalyytti]]nä ja muiden epäorgaanisten happojen lähtöaineena. Rikkihappoa käytetään myös veden poistamiseen orgaanisista yhdisteistä. Lisäksi sitä voidaan käyttää [[elintarvike|elintarvikkeissa]] [[happamuuden säätöaine]]ena. Sen [[E-koodi]] on E513.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.palvelu.fi/evi/files/55_519_355.pdf | Nimeke =Lisäaineopas | Tiedostomuoto =PDF | Selite =Julkaisussa sivu 45–46 | Julkaisija =Evira | Viitattu =21.7.2009 }}</ref> Suurin osa valmistetusta rikkihaposta käytetään fosfaattilannoitteiden valmistamiseen.<ref name ="sulfur">{{Kirjaviite | Tekijä =Kutney, Gerald | Nimeke =Sulfur |Julkaisija = | Vuosi = | Sivu =36 | Viitattu =16.6.2009 }}</ref> Elektroniikkateollisuudelle tärkeiden [[piikiekko]]jen puhdistukseen [[orgaaninen yhdiste|orgaanisista]] epäpuhtauksista käytetään niin kutsuttua [[piranha-liuos|SPM- eli piranha-liuosta]], joka sisältää rikkihappoa.<ref>{{Kirjaviite |Nimeke=Handbook of Silicon Wafer Cleaning Technology |Tekijät=Reinhardt, Karen A. & Kern, Werner |Vuosi=2007 |Sivu=211-212211–212 |Kieli={{en}} |Julkaisija=William Andrew |www= http://books.google.com/books?id=bKdWOOO4oXMC}}</ref>

Väkevä rikkihappo tai vaihtoehtoisesti [[fosforihappo]] kykenee [[Eliminaatioreaktio|eliminoimaan]] [[alkoholit|alkoholeista]] [[hydroksyyli]]ryhmän eli poistamaan alkoholien tunnusryhmän ja muodostamaan [[alkeeni|alkeenejä]] ja vettä. Rikkihappo luovuttaa alkoholimolekyylille [[protoni]]n, jolloin alkoholi muuttuu [[karbokationi]]ksi ja [[hydroksyyli]]ryhmä irtoaa muodostaen vettä. Veden poistuessa hiiliatomien välille muodostuu [[kaksoissidos]]. Helpoiten dehydraatio tapahtuu tertiäärisille alkoholeille (noin 100&nbsp;°C:n lämpötilassa) ja vaikeammin sekundäärisille ja primäärisille alkoholeille (primääriset alkoholit vaativat noin 200&nbsp;°C dehydratoituakseen).<ref>Johnson, s. 209</ref><ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.uku.fi/~tanevala/KPF2/www/8-6-reaktiot.htm | Nimeke =8.6 Alkoholien reaktiot | Tekijä =Nevalainen, Tapio | Julkaisija =Kuopion yliopisto | Viitattu = 7.7.2009}}</ref> Esimerkissä [[etanoli]]n dehydraatio, jonka lopputuote on [[eteeni]]:

Rikkihappo on typpihapon ohella yksi tärkeimmistä [[happosade|happosateiden]] ja [[happamoituminen|happamoitumisen]] aiheuttajista. Polttoaineiden epäpuhtauksista joutuu ilmakehään rikkiä, joka hapettuu [[rikkidioksidi]]ksi. Kuivassa ilmassa suurin osa rikkidioksidista varisee kuivalaskeumana maahan, pieni osa hapettuu rikkihapoksi. Jos ilmassa on vesipisaroita: pilviä, sumua tai sadepisaroita, rikkidioksidi voi hapettua nestefaasissa.<ref>[http://www.edu.helsinki.fi/malu/kirjasto/mbl/kemia/happamoituminen.htm Happamoituminen]</ref> Reaktiot ilmakehässä kestävät yleensä muutamia päiviä, jonka aikana ilmakehän rikki on ehtinyt kulkeutua jopa sadankin kilometrin päähän. Sen vuoksi rikkipäästöjen vaikutukset, kuten joidenkin eliöryhmien lähes täydellinen puuttuminen, eivät välttämättä näy rikkiä vapauttavan kohteen ympäristössä. Happosateet nopeuttavat myös rakennusten ynnä muiden rakennelmien rapautumista, koska esimerkiksi muurilaasti ja rappaus sisältävät happojen kanssa herkästi reagoivaa [[kalsiumkarbonaatti]]a.<ref>{{Verkkoviite | Osoite= http://www.apqj64.dsl.pipex.com/sfa/id129.htm | Nimeke =Acid Rain Factfile | Julkaisija =Science For All | Kieli ={{en}} | Viitattu = 29.11.2009}}</ref><ref>{{Lehtiviite | Tekijä =Martínez-Ramírez S. & Thompson, G. E. | Otsikko =Wet deposition studies of hydraulic mortar | Julkaisu = Materials and Structures | Ajankohta = 1999 | Vuosikerta = 32 | Numero =8 | Sivut =606-610606–610 | Julkaisija = Springer | Tunniste =ISSN 1359-5997 (Print) 1871-6873 (Online) | www = http://www.springerlink.com/content/9m57828t2q75lj43/ | www-teksti = | Viitattu =29.11.2009 | Kieli ={{en}}}}</ref>

Happosateet olivat 1980-luvulle asti suuri ongelma Euroopan teollistuneilla alueilla, kuten Englannissa ja [[Ruhrin alue]]ella Saksassa, missä poltettiin paljon rikkipitoista hiiltä. Näillä alueilla rikkipäästöt saatiin kuriin, ja Euroopan rikkidioksidipäästöt pienenivät puoleen vuosina 1980–1995. Samoin Yhdysvalloissa päästöt ovat vähentyneet voimakkaasti, muun muassa rikkipäästöjä säätelevän ''Clean Air Act'' -lain ansiosta. Ongelma on edelleen ajankohtainen Kiinassa, Koreassa, Venäjällä ja Itä-Euroopassa.<ref>{{Kirjaviite | www = http://www.tat.fi/tat/fi/www/etusivu/?__EVIA_WYSIWYG_FILE=9175&name=file | Nimeke = Talouden ilmiöitä -– teemana globalisaatio | Tekijä = Vartia P. | Selite = ISBN 978-951-628-464-7 |Sivu=34 | Vuosi = 2007 | Julkaisupaikka =Helsinki | Julkaisija = Taloudellinen Tiedotustoimisto }}</ref> Liikenteen rikkipäästöt ovat vähentyneet, kun on siirrytty käyttämään vähärikkisempiä polttoaineita.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.motiva.fi/liikenne/polttoaineet_ja_ajoneuvotekniikka/polttoaineet/bensiini | Nimeke = Bensiinin energia- ja päästöominaisuudet ja ympäristövaikutukset | Julkaisija =Motiva | Viitattu =20.6.2009 }}</ref> Suomen rikkilaskeuma on pienentynyt, mutta happamoituminen näkyy edelleen herkimmillä alueilla.<ref>[http://www.stat.fi/tup/tietotrendit/tt_10_06_ekologinen_jalanjalki.html Metsien elinkykyyn kiinnitetään huomiota] Suomella on raskas ekologinen jalanjälki, Tilastokeskus</ref>

Ilmakehän rikkihappomolekyyleillä on huomattava vaikutus [[pienhiukkanen|pienhiukkasten]] syntymiseen. Ilmakehän rikkihappomolekyylikonsentraatio vaikuttaa merkittävästi hiukkasten [[nukleaatio]]on. Prosessin mekanismi ei ole vielä tarkoin selvillä, mutta rikkihapon vaikutus on tutkimuksien mukaan suurempi kuin esimerkiksi [[ammoniakki|ammoniakin]] tai eräiden orgaanisten yhdisteiden. Rikkihappopitoisuuden ja hiukkasten muodostumisnopeuden välinen riippuvuus on pitkään ollut epäselvä. Helsingin yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden johtama ryhmä julkaisi vuonna 2010 tutkimuksen, jossa ensimmäisen kerran pystyttiin selvittämään rikkihapon määrän ja pienhiukkasten muodostumisnopeuksien välisiä riippuvuuksia.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.fmi.fi/uutiset/index.html?Id=1267680529.html | Nimeke =Ilmakehän pienhiukkasten syntymisestä uutta tietoa: rikkihappomysteeri ratkaistu | Julkaisija =Ilmatieteen laitos | Viitattu =6.3.2010 }}</ref><ref>{{Lehtiviite | Tekijä = Sipilä ''et al.'' | Otsikko =The Role of Sulfuric Acid in Atmospheric Nucleation | Julkaisu =Science | Ajankohta =5.3.2010 | Vuosikerta =327 | Numero =5970 | Sivut =1243 - 12461243–1246 | www = http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/327/5970/1243 | www-teksti =Artikkelin abstrakti | Viitattu =6.3.2010 | Kieli ={{en}} }}</ref>