Η πιο σημαντική σχέση μεταξύ του θειικού οξέος και του φωσφορικού οξέος είναι συνήθως ότι το ένα απαιτείται για την παραγωγή του άλλου: το φωσφορικό οξύ δημιουργείται όταν το θειικό οξύ αλληλεπιδρά με το φωσφορικό τριασβέστιο, μια χημική ένωση που υπάρχει ευρέως στο έδαφος. Σε πολλές από τις πιο κρίσιμες απόψεις, τα οξέα είναι πολύ παρόμοια, αν και η θειική εκδοχή τείνει να είναι πολύ πιο όξινη και είναι συχνά πιο διαβρωτική και δυνητικά επικίνδυνη ως συνέπεια. Οι ερευνητές και οι μαθητές χρησιμοποιούν συχνά την ασθενέστερη φωσφορική εκδοχή σε προσομοιωμένα εργαστήρια και δοκιμές επειδή συμπεριφέρεται σχεδόν πανομοιότυπα στις περισσότερες περιπτώσεις χωρίς να είναι τόσο ισχυρή. Ιδιαίτερα όταν αραιώνονται, το θειικό οξύ και το φωσφορικό οξύ μπορούν και τα δύο να χρησιμοποιηθούν ως καταλύτες για τις ίδιες χημικές αντιδράσεις. Έχουν τέτοιες παράλληλες ιδιότητες που οι αριθμοί αναγνώρισης των Ηνωμένων Εθνών και της Βόρειας Αμερικής για προειδοποιήσεις και κινδύνους είναι οι ίδιοι.
Χημικές και Φυσικές Ομοιότητες
Τα δύο οξέα έχουν πολύ παρόμοιες χημικές δομές όταν παρατηρούνται σε μικροσκοπικό επίπεδο. Η κύρια διαφορά μεταξύ τους είναι ένα άτομο υδρογόνου καθώς και το όξινο στοιχείο του πυρήνα. Ο χημικός τύπος για το θειικό οξύ, για παράδειγμα, είναι H2SO4. είναι κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από υδρογόνο, θείο και οξυγόνο. Το φωσφορικό οξύ, αντίθετα, φέρει τον τύπο H3PO4. Έχει επιπλέον υδρογόνο και περιέχει φώσφορο αντί για θείο. Ωστόσο, ο φώσφορος και το θείο συνδέονται πολύ στενά. Όταν το θείο αλληλεπιδρά με τα σωστά συστατικά και υπό τις κατάλληλες συνθήκες, μπορεί στην πραγματικότητα να μετατραπεί σε φώσφορο. Αυτή η σύνδεση επηρεάζει σχεδόν κάθε διάταξη του στοιχείου.
Οι επιστήμονες έχουν μερικούς διαφορετικούς τρόπους άμεσης διαφοροποίησης των οξέων, μερικοί από τους οποίους είναι απλούστεροι από άλλους. Το χρώμα, η συνοχή και η οσμή είναι συνήθως μερικές από τις πρώτες συμβουλές, αλλά από όλες αυτές τις απόψεις, το θειικό και το φωσφορικό οξύ είναι πανομοιότυπα. Στην πραγματικότητα, οι ιδιότητες είναι τόσο παρόμοιες που αυτά τα δύο συχνά ταξινομούνται στην ίδια κατηγορία χημικών. Και τα δύο είναι άχρωμα υγρά που είναι εκρηκτικά όταν προστίθενται ακατάλληλα στο νερό. Είναι επίσης διαβρωτικά και είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες όταν εκτίθενται στα περισσότερα υλικά, ιδιαίτερα στα μέταλλα.
Χρήση σε τιτλοδότηση
Τα οξέα δρουν ως καταλύτες, πράγμα που σημαίνει ότι βοηθούν μια αντίδραση να προχωρήσει πιο γρήγορα, σύροντας ορισμένες ομάδες ατόμων μαζί. Το θειικό οξύ και το φωσφορικό οξύ έχουν παρόμοιο μέγεθος, σχήμα και ηλεκτρικό φορτίο. Δρουν σχεδόν πανομοιότυπα ως καταλύτες — στην πραγματικότητα, πολλές τάξεις χημείας μιμούνται βιομηχανικές διεργασίες που συνήθως απαιτούν θειικό οξύ αναμειγνύοντας αντ’ αυτού φωσφορικό οξύ, το οποίο είναι ασφαλέστερο. Οι οργανισμοί χρησιμοποιούν συχνά φωσφορικό οξύ, καθιστώντας το πολύ πιο ασφαλές από το θειικό οξύ κατά την πέψη.
Μια ιδιότητα των οξέων, που ονομάζεται αποσύνδεση, καθορίζει πόσες φορές ένα οξύ διασπάται. Το θειικό οξύ είναι διπρωτονικό, δηλαδή διαχωρίζεται δύο φορές, και το φωσφορικό οξύ είναι τριπρωτονικό, δηλαδή διαχωρίζεται τρεις φορές. Αυτό επιτρέπει και τα δύο να χρησιμοποιούνται ως ρυθμιστικά, που σημαίνει ότι μπορούν να σταθεροποιήσουν τις όξινες ιδιότητες ενός διαλύματος. Το θειικό οξύ και το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιούνται επειδή αποσυνδέονται πολλές φορές.
Χρήση στην Βιομηχανία και τη Βιομηχανία
Το μεγαλύτερο μέρος του θειικού οξέος που καταναλώνεται χρησιμοποιείται στη βιομηχανία λίπανσης. Αυτό δεν οφείλεται στο ότι το θειικό οξύ είναι καλό για τα φυτά, αλλά επειδή χρησιμοποιείται για την παραγωγή φωσφορικού οξέος. Στην υγρή διαδικασία εξορύσσονται πετρώματα πλούσια σε φώσφορο και αναμιγνύονται με θειικό οξύ. Αυτό απελευθερώνει αέριο και φωσφορικό οξύ σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις. Το φωσφορικό οξύ προστίθεται τελικά στο έδαφος για να παραχθεί λίπασμα πλούσιο σε φώσφορο.
Θεωρήσεις διαβρωτικότητας
Στη βιολογία, το θειικό οξύ μπορεί συχνά να εκτελέσει τις ίδιες εργασίες με το φωσφορικό οξύ. Αυτή η σύνδεση προέρχεται από αρχαίους οργανισμούς που χρησιμοποιούσαν θειικό οξύ. Οι σύγχρονοι οργανισμοί χρησιμοποιούν φωσφορικό οξύ επειδή είναι λιγότερο διαβρωτικό. Γίνονται πειράματα για να δοκιμαστεί αυτή η σύνδεση και να κατανοηθεί γιατί το θειικό οξύ είναι καλύτερο σε ορισμένες εργασίες, όπως η διάσπαση των τροφίμων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το θειικό οξύ έχει γίνει τοξικό για τους οργανισμούς και το φωσφορικό οξύ λειτουργεί πολύ καλύτερα. Σε άλλα πειράματα, τα αποτελέσματα είναι εκπληκτικά επειδή το θειικό οξύ δεν προκαλεί βλάβη και κάνει το έργο πιο γρήγορα από το φωσφορικό οξύ.