Herstellung von Schwefelsäure H₂SO₄

Schritt 1: Gewinnung von Schwefeldioxid

Ausgangsprodukte für die Herstellung sind einerseits Metallsulfide, die bei der Gewinnung von Metallen anfallen (Zinkblende, Bleiglanz, Kupferkies), andererseits durch Entschwefelung von Erdöl und Erdgas gewonnener elementarer Schwefel.
 

Elementarer Schwefel auf einer Halde in Lacq/Südwestfrankreich.
 
Zur Herstellung von Schwefelsäure ist es notwendig, die genannten Ausgangsmaterialien in Schwefeldioxid SO₂ zu überführen. Dies geschieht bei den Metallsulfiden durch "Abrösten", bei elementarem Schwefel durch einfache Oxidation.
 
S + O₂  SO₂
 
Durch Abrösten von Erzen gewonnenenes Schwefeldioxid muss noch gereinigt werden, bei der Verwendung elementaren Schwefels kann dieser Schritt entfallen. Schwefeldioxid wird auch durch Zersetzung von Eisensulfat gewonnen, das bei der Produktion von Titandioxid (Weißpigment) anfällt.

Schritt 2: Oxidation des Schwefeldioxids zu Schwefeltrioxid

Das Schwefeldioxid muss nun weiter zu Schwefeltrioxid oxidiert werden.
 
2 SO₂ + O₂  2 SO₃
 
Schwefeltrioxid wird im so genannten "Kontaktverfahren" unter Zuhilfenahme von Katalysatoren erzeugt. Als Katalysator findet vor allem Vanadium(V)-oxid Verwendung.
 

 
Um zu einer wirtschaftlichen Ausbeute an Schwefeltrioxid zu gelangen, muss bei einer Temperatur von etwas über 400 °C gearbeitet werden.

Schritt 3: Bildung von Schwefelsäure

Das gebildetet, noch heiße Schwefeltrioxid wird auf ca. 180-200 °C abgekühlt und in heiße konzentrierte Schwefelsäure eingeleitet. Mit dem in der konzentrierten Schwefelsäure noch enthaltenen Wasser setzt sich das Schwefeltrioxid zu Schwefelsäure um:
 
SO₃ + H₂O  H₂SO₄
 
Teilweise löst sich das Schwefeltrioxid auch nur in der Schwefelsäure auf, so dass "rauchende Schwefelsäure" entsteht. Diese wird anschließend mit Wasser zu 98%-iger Schwefelsäure verdünnt.