اسید (Acide) مولکولی است دارای یون مثبت هیدروژن که قادر به از دست دادن یک پروتون یا H+ و تشکیل پیوند کووالانسی با یک جفت الکترون می باشد. اسید با غلظت بالا، به معنی داشتن یونهای مثبت هیدروژن بیشتر می باشد، که این ترکیبات دارای خاصیت خورندگی هستند. همچنین به منظور تغییر رنگ شناساگرها و خنثی کردن بازها نیز از اسیدها استفاده میشود. اسیدها موادی ترش مزهاند[۲]، خاصیت خورندگی دارند، شناساگرها را تغییر رنگ میدهند و بازها را خنثی میکنند.
انواع اسید
قدرت اسیدها متناسب با میزان تفکیک شدن آن در آب و تولید یون است. توجه داشته باشید که این مفهوم را با غلظت اسیدها اشتباه نگیرید چراکه غلظت اسیدها بیانگر مقدار ماده حلشده از آنها در آب ذکر میشود.
اسید ضعیف
اسید ضعیف به اسیدی میگویند که به هنگام انحلال در آب، به طور کامل تفکیک نمیشود. استیک اسید (اتانوییک اسید) از جمله اسیدهای ضعیف به شمار میآید. این ماده به هنگام واکنش با آب، به یون هیدروژن و اتانوات تفکیک میشود. این یونها به سادگی در واکنش با یکدیگر به طور مجدد آب و اسید تولید میکنند.
اسید قوی
برخی از اسید ها در نتیجه ی انحلال در آب، به طور کامل پروتون هایشان را اهدا میکنند و غلظت یون هیدرونیوم را به شدت افزایش میدهند. به عبارت بهتر، قدرت تفکیک پذیری بسیار بالایی دارند. این نوع اسیدها، نسبت به سایرین قوی تر میباشند. مانند: نیتریک اسید، سولفوریک اسید و هیدروکلریک اسید
تشخیص میزان اسیدی بودن مواد
به طور کلی برای تشخیص اسیدها از بازها و تعیین میزان قدرت هر یک، از مقیاسی به نام pH استفاده میشود. pH بازه ای از ۰ تا ۱۴ را در بر میگیرد که در آن اعداد کوچکتر از ۷ نمایانگر اسیدها هستند و هر چه به ۷ نزدیکتر باشند خاصیت اسیدی ضعیفتری را نشان میدهند. در مقابل، اعداد بزرگتر از ۷ معرف بازها میباشند و هر چه به ۱۴ نزدیکتر باشند نشانگر بازهای قوی تری هستند. pH هفت و نزدیک به آن نیز به مواد خنثی مانند آب مربوط میباشد که در هیچ یک از دو دسته ی اسید و باز نمیگنجند.
کاغذ لیتموس
برای تعیین خاصیت اسیدی یا قلیایی مواد، از انواع شناساگرها استفاده میشود که مشهورترین آنها کاغذ تورنسل یا لیتموس است.
کاغذ تورنسل یا لیتموس که از گل سنگ ساخته میشود، در مواجهه با اسیدها و بازها تغییر رنگ داده و به طور کلی، طیفی از رنگ های آبی تا قرمز را از خود نشان میدهد. در محیط های اسیدی به رنگ قرمز و در محیط های بازی به رنگ آبی در می آید. اسیدهای قوی را به رنگ قرمز تیره و بازهای قوی را به رنگ آبی تیره نمایان میکند. مواد خنثی یا نسبتا خنثی نیز کاغذ تورنسل را به رنگ بنفش در می آورند. این کاغذ به دو رنگ آبی و قرمز یافت می شود.
کاغذ تورنسل آبی برای تشخیص میزان خاصیت اسیدی و کاغذ تورنسل قرمز برای تشخیص قدرت بازها به کار میرود. برای استفاده از این شناساگر، ابتدا چند قطره از محلول را بر روی آن میریزند. البته در مواردی نیز کاغذ را به درون محلول فرو میبرند که روش مناسبی نمیباشد، چراکه تمام محلول را آلوده خواهد کرد. پس از آن، منتظر میمانند تا کاغذ تورنسل تغییر رنگ دهد و بر اساس راهنمای طیف رنگها، میزان pH یا خاصیت اسیدی و قلیایی آن مشخص میشود.
کاربرد اسید ها
غذا
آب کربناته ( محلول آبیH2CO3) عموما به نوشیدنی های غیر الکلی اضافه می شود تا گازدار شود. تارتاریک اسید یک جز مهم مورد استفاده در غذاها مثل انبه های غیررسیده و تمبر هندی است. میوه های طبیعی و سبزیجات هم چنین دارای اسید طبیعی هستند. سیتریک اسید در پرتقال، لیمو و سایر مرکبات وجود دارد. اگزالیک اسید در گوجه ها، اسفناج و به طور ویژه کارامبولا و ریواس وجود دارد. برگ های ریواس و کارامبولای نرسیده سمی هستند زیرا مقدار بالایی اگزالیک اسید دارند. آسکوربیک اسید (ویتامین C) ویتامین ضروری برای بدن انسان است و در غذاهایی مثل آمالا، لیمو، مرکبات و گواوا وجود دارد.
کاتالیز
اسیدها به عنوان کاتالیست ها در صنعت و شیمی آلی استفاده می شوند؛ برای مثال، سولفوریک اسید در مقادیر بسیار زیاد در فرایندهای آلکیل سازی برای تولید گازوئیل استفاده می شود. برخی از اسیدها، مثل سولفوریک، فسفریک و هیدروکلریک بر واکنش های دهیدراته شدن و چگالش اثر می گذارند. در بیوشیمی، بسیاری از آنزیم ها از کاتالیز اسید استفاده می کنند.
صنعت
مواد شیمیایی آزمایشگاهی سولفوریک اسید، یک اسید دو پروتونی است که بیشترین استفاده در صنعت را دارد هم چنین بیشترین ماده ی شیمیایی تولیدی در جهان است. سولفوریک اسید غلیظ جز دسته بندی مواد شیمیایی خطرناک قرار می گیرد و در تولید کود، مواد شوینده، باتری ها و رنگ ها به علاوه در طی فرآیندهای تولید محصولات زیادی مانند حذف ناخالصی ها استفاده شده است. بر اساس اطلاعات آماری در سال 2011، تولید سالانه سولفوریک اسید حدود 200 میلیون تن در جهان است. برای مثال، مواد معدنی فسفاتی با سولفوریک اسید واکنش می دهد تا فسفریک اسید برای تولیدهای کودهای فسفاته تولید شود، و روی به وسیله ی انحلال اکسید روی در سولفوریک اسید تولید می شود. این واکنش محلول را خالص می سازد.