¿Cómo la química cambió el mundo?

34. Catálisis: de las enzimas a reactores químicos

Figura 34.4. Representación del método de contacto. Imagen de creación propia.

Síntesis de ácido sulfúrico (H₂SO₄): Además de haber sido reconocido tempranamente como catalizador en la formación de éter a partir de etanol , el ácido sulfúrico (H₂SO₄) se conso lidó como uno de los compuestos más impor tantes utilizados en la industria moderna , con aplicaciones en la fabricación de fertilizantes fosfatados, detergentes y numerosos productos químicos. Su producción se basa en la oxidación catalítica del dióxido de azufre (SO₂), obtenido por la combustión de azufre elemental o por la calcinación de minerales sulfurados. Uno de los primeros métodos industriales fue el proceso de la cámara de plomo (≈1750), considerado también uno de los primeros procesos catalíticos aplicados en gran escala. En la síntesis de ácido

sulfúrico mediante el proceso de contacto , el paso clave es la oxidación de SO₂ a SO₃ , una reacción que por sí sola es muy lenta. Aquí inter viene la catálisis heterogénea: los reactivos gaseo sos se adsorben sobre la superficie sólida de un catalizador, generalmente platino o pentóxido de vanadio (V₂O₅) . De forma más rigurosa, la reacción procede por un ciclo redox : en el caso del V₂O₅, el oxígeno de la red del V₂O₅ oxida SO₂ a SO₃ (reduciendo transitoriamente V⁵⁺ a V⁴⁺) y luego el O₂ del gas reoxida el catalizador a su estado inicial. Al final, el SO₃ se desorbe de la superficie y el catalizador queda disponible para iniciar un nuevo ciclo sin consumirse. (Hagen, 2015; van Santen, 2017).