Schwefelsäure Hilfsstoffe Säuren

Die Schwefelsäure ist eine starke, ätzende und korrosive Mineralsäure, die aus Schwefel gewonnen wird. In der Pharmazie wird sie unter anderem für chemische Synthesen, für die Herstellung von Wirkstoffsalzen (Sulfaten) und als Reagens verwendet. Bei der Handhabung müssen die Vorsichtsmassnahmen unbedingt berücksichtigt werden, um schwere Verätzungen zu vermeiden.

synonym: Acidum sulfuricum PhEur, E 513, H2SO4, Sulfuric acid, Sulphuric acid

Produkte

Reine Schwefelsäure ist im Fachhandel erhältlich. Sie gehört zu den wichtigsten Chemikalien und jährlich werden von ihr Millionen Tonnen hergestellt. Konzentrierte Schwefelsäure soll aufgrund des Risikopotenzials nicht an Privatpersonen abgegeben werden.

Struktur und Eigenschaften

Die Schwefelsäure (H₂SO₄, M_r = 98.1 g/mol) liegt als farblose, geruchlose, ölige und sehr hygroskopische Flüssigkeit vor. Verschiedene Konzentrationen werden verwendet, darunter die konzentrierte Schwefelsäure mit 98 %. Die Säure kann aus Schwefel resp. aus seinem Verbrennungsprodukt Schwefeldioxid unter anderem mit Sauerstoff und Wasser hergestellt werden. Der Schwefel stammt in der Regel aus Erdöl.

Ihre Salze werden als Sulfate bezeichnet – Beispiele sind etwa Magnesiumsulfat (Bittersalz), Natriumsulfat (Glaubersalz) und Calciumsulfat (Gips). Die Schwefelsäure hat eine höhere Dichte als Wasser. Sie kommt auch natürlich vor, zum Beispiel in der Nähe von Vulkanen oder nach Vulkanausbrüchen aufgrund der Freisetzung von Schwefeldioxid.

Wirkungen

Schwefelsäure ist eine starke, ätzende und korrosive Mineralsäure mit dehydrierenden und oxidierenden Eigenschaften. Die pKa-Werte betragen -3 und 1.99. Die Schwefelsäure entzieht der Umgebung und anderen Chemikalien und Stoffen Wasser. Wird zum Beispiel Stärke mit Schwefelsäure gemischt, entsteht Kohlenstoff, was zu einer Schwarzfärbung führt. Mit einigen elementaren Metallen wie beispielsweise elementarem Eisen oder Magnesium bildet die Säure Sulfate (siehe z.B. unter Eisensulfat).

Anwendungsgebiete

In der Pharmazie wird die Schwefelsäure unter anderem für chemische Synthesen, zur Einstellung des pH-Werts, als Hilfsstoff als Reinigungsmittel, für chemische Experimente und als Reagens verwendet. Wichtig ist sie auch für die Herstellung von Wirkstoffsalzen, denn viele Wirkstoffe liegen als Sulfate vor.

Dosierung

Bei der Herstellung von Verdünnungen muss die Säure vorgelegt werden und dann das Wasser portionenweise in einem dünnen Strahl hinzugefügt werden („Erst das Wasser, dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheure“). Gleichzeitig soll gerührt werden. Dabei muss beachtet werden, dass bei der exothermen Reaktion viel Wärme freigesetzt wird.

Missbrauch

Die Schwefelsäure kann für die illegale Herstellung von Explosivstoffen wie Nitroglycerin missbraucht werden kann. Dazu wird sie mit Salpetersäure gemischt, wobei die sogenannte Nitriersäure entsteht. Zu den Explosivstoffen, welche mit Nitriersäure hergestellt werden, gehören die Nitrocellulose, Nitroglycerin, Pikrinsäure und TNT. Die Schwefelsäure gehört deshalb zu den Vorläuferstoffen für Explosivstoffe.

Synthese von Nitroglycerin, zum Vergrössern anklicken. Illustration © PharmaWiki

Unerwünschte Wirkungen

Schwefelsäure kann bei einer unsachgemässen Handhabung unter anderem schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden hervorrufen. Deshalb müssen die Angaben im Sicherheitsdatenblatt genau beachtet werden. Zu den Vorsichtsmassnahmen gehören unter anderem das Tragen von Schutzhandschuhen, Schutzkleidung sowie eines Augen- und Gesichtsschutzes. Bei einem versehentlichen Kontakt soll ausgiebig mit Wasser gespült werden.

Die Dämpfe dürfen nicht inhaliert werden. Die Einnahme von Schwefelsäure ist lebensgefährlich. Die Arbeiten mit der Säure sollen unter dem Abzug und hinter der Scheibe durchgeführt werden.

siehe auch

Schwefel, Schwefeldioxid, Salpetersäure, Säuren, Schweflige Säure, Erdöl, Piranhalösung

Literatur

• Europäisches Arzneibuch PhEur
• Flammiger A., Maibach H. Sulfuric acid burns (corrosion and acute irritation): evidence-based overview to management. Cutan Ocul Toxicol, 2006, 25(1), 55-61 Pubmed 
• Lehr- und Handbücher der Chemie
• Lexika der Lebensmitteltechnologie
• Produktekataloge
• Sicherheitsdatenblatt
• Quellen

Autor

Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.

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Der Autor dieses Artikels ist Dr. Alexander Vögtli. Dieser Artikel wurde zuletzt am 7.3.2024 geändert.
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