Ácido Sulfâmico

Compostos ácidos estão presentes em diversas áreas de nossas vidas e em diferentes formatos, seja na composição de um suco (como o ácido cítrico), na formulação de cosméticos ou ainda em produtos de limpeza, e essa vasta gama de aplicações é resultado de características especiais dessas moléculas, que podem ser orgânicas ou inorgânicas. Um exemplo de um ácido muito importante, mas não tão conhecido popularmente, é o ácido sulfâmico.

Figura 1. Laranja e suco de laranja, ricos em ácido cítrico.

Obtenção e características do ácido sulfâmico

O ácido sulfâmico (também conhecido como ácido aminosulfônico e ácido sulfamídico) é um ácido molecular de fórmula H3NSO3 de aspecto branco cristalino, inodoro e muito solúvel em água. Possui uma temperatura de fusão igual a 205 ºC e é decomposto em água, trióxido de enxofre (SO3), nitrogênio gasoso (N2) e dióxido de enxofre (SO2) antes de ebulir, não existindo, portanto, uma temperatura de ebulição definida.

Figura 2. Aspecto do ácido sulfâmico.

Sua produção é feita a partir de uma mistura entre ureia e ácido sulfúrico (H2SO4) ou dissulfúrico (H2O7S2), fazendo com que seja um composto intermediário entre o H2SO4 e a sulfamida a partir da troca de um grupo hidroxila (-OH) e amino (-NH2) em cada uma das etapas. Além disso, quando colocado em solução, o ácido sulfâmico se comporta como um ácido forte, e por isso o seu manuseio é indicado apenas quando se tem em mãos os equipamentos de proteção individuais (EPI’s) como jaleco, botas, luvas de borracha e óculos de proteção.

Figura 3. Estrutura do ácido sulfâmico.

Aplicações gerais

As propriedades desse composto discutidas acima permitem que esse reagente tenha uma série de aplicações industriais e acadêmicas atualmente. Dessa forma, o ácido sulfâmico é muito utilizado na limpeza de ferrugem e calcário como um substituto menos nocivo em relação ao HCl, já que este é responsável por causar irritações no organismo por sua elevada volatilidade. Além disso, outras aplicações comuns desse composto molecular são em limpezas de piscinas a partir da estabilização do cloro e do hipoclorito presentes na água, no tratamento de superfícies, em sínteses orgânicas, na limpeza de metais e cerâmicas, entre outros. Por ser uma molécula que não é higroscópica - ou seja, não absorve a umidade do ar -, é comum que seja usado como padrão em titulações alcalimétricas, as quais representam um tipo de análise quantitativa capaz de determinar a concentração de um composto básico (ou alcalino) a partir de sua neutralização com um ácido de concentração conhecida.

Outra importante aplicação é seu uso na obtenção de um composto chamado sulfamato de amônio (NH2SO3NH4), um sal inorgânico presente na composição de herbicidas, tintas e pigmentos, bem como de materiais retardadores de fogo muito utilizados em indústrias de papel.

Figura 4. Fórmula estrutural do sulfamato de amônio.

Utilidade no refino de metais

Uma importante utilização do ácido sulfâmico é no setor de metalurgia, no processo do refino de metais. Nesse caso, esse reagente é utilizado para neutralizar o excesso de ácido nítrico presente numa solução resultante da etapa de dissolução do ouro pela áqua régia, já que o excesso do HNO3 dificulta a precipitação do ouro na sucessão do refino desse metal. Vale ressaltar que essa técnica é uma alternativa ao uso tradicional da ureia para esta mesma finalidade, já que o uso da ureia, apesar de também neutralizar o ácido nítrico, pode levar à formação de complexos metálicos que tornam a precipitação do ouro mais impura e incompleta, além de elevar o custo e a dificuldade do processo de tratamento de efluentes.

Figura 5. Reação de neutralização do excesso de ácido nítrico por adição de ácido sulfâmico.

Para realizar a etapa de neutralização, é essencial que a solução de ácido sulfâmico esteja quente. No entanto, deve-se lembrar que esse ácido se decompõe a temperaturas mais elevadas e, portanto, não se deve aquecer a vidraria contendo a áqua régia e esse reagente. Dessa forma, o preparo dessa solução deve ser feito a partir do aquecimento a 80 ºC de água deionizada, seguido da adição do ácido em pequena quantidade mediante agitação. Assim que o sólido for dissolvido, adiciona-se mais uma quantidade e repete-se o processo até que o sólido não mais dissolva e se observe um sólido não dissolvido no fundo do recipiente.

Figura 6. Preparo de uma solução de ácido sulfâmico.

Além disso, a quantidade de ácido sulfâmico a ser adicionada à solução de ouro em aqua régia depende do excesso de ácido nítrico presente, e a determinação desse valor pode ser feita a partir do aspecto visual ou do acompanhamento do potencial de redução (ORP) da solução.

• Identificação por aspecto visual: o ácido sulfâmico é adicionado de forma lenta até que não ocorra mais a evolução de gases na solução.

• Identificação pelo potencial de redução: realizado com um eletrodo de ORP, esse método permite um melhor controle quantitativo da adição do ácido sulfâmico. De forma geral, o excesso de ácido nítrico indicará um potencial em torno de +900 mV e, após neutralizado, o valor estará entre +650 e +700 mV.

Apesar de ser um procedimento relativamente simples, é preciso tomar muito cuidado ao adicionar o ácido sulfâmico na etapa de neutralização, já que o seu excesso poderá reduzir o ouro e afetar o prosseguimento do processo de refino.

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