Un catalizator de acid sulfuric este compusul chimic care conține hidrogen, sulf și oxigen, cu formula moleculară H2SO4 și, deși este prezent doar în urme, ajută în mod dramatic la accelerarea unei reacții prin scăderea energiei de activare a acesteia. Acidul sulfuric este una dintre cele mai produse chimice din lume, iar atunci când este utilizat ca catalizator, poate provoca reacții chimice chiar și atunci când este utilizat în cantități mici. Este adesea folosit un catalizator acid generic pentru fabricarea unei game largi de produse, inclusiv materiale plastice, combustibili și îmbrăcăminte.
În general, un catalizator este orice tip de moleculă care ajută la accelerarea unei reacții fără a fi consumată. Adesea, sunt necesare doar cantități mici pentru a provoca reacții care ar fi greu sau imposibil de realizat altfel. Catalizatorii precum acidul sulfuric scad energia de activare a unei reacții prin furnizarea de noi stări intermediare prin care poate continua o reacție. Acidul sulfuric poate face acest lucru, deoarece este un acid puternic care poate dona protoni reactanților, permițând reactanților să formeze ioni încărcați pozitiv, cunoscuți altfel sub denumirea de cationi. În acest proces, acidul sulfuric devine un ion încărcat negativ, ceea ce ajută în continuare la stabilizarea reactanților încărcați pozitiv, permițându-le să sufere alte reacții dorite.
Catalizatorii de acid sulfuric sunt utilizați în multe procese industriale importante de fabricație. Într-o reacție demnă de remarcat, un catalizator de acid sulfuric este utilizat la producerea nailonului. Nailonul, un material versatil care este folosit pentru a face îmbrăcăminte și țesături, este sintetizat din monomeri ai caprolactamei. Caprolactama, la rândul său, este produsă atunci când ciclohexanona oxima suferă ceea ce este cunoscut sub numele de rearanjare Beckmann în prezența unui catalizator de acid sulfuric. Catalizatorul donează un proton ciclahexanon-oximei, care scade energia intermediarului de reacție și permite moleculei să-și rearanjeze atomii pentru a da monomerul de nailon.
Un catalizator de acid sulfuric este, de asemenea, utilizat în producerea de aditivi pentru combustibili pentru benzină. Izooctanul este un aditiv important care este frecvent combinat cu benzina pentru a crește gradul octan al combustibilului pentru motor. Industria petrolieră produce izooctan prin combinarea izobutilenei și izobutanului în prezența unui catalizator de acid sulfuric. Încă o dată, acidul sulfuric ajută la crearea intermediarilor de reacție cu energie mai scăzută prin donarea de protoni pentru a ajuta la realizarea sintezei.
Catalizatorii de acid sulfuric sunt adesea aleși din cauza prețului, disponibilității și confortului lor, deoarece orice catalizator acid generic poate fi utilizat în reacție. Prima substanță chimică de alegere este adesea acidul sulfuric, deoarece este ieftin și pentru că este una dintre cele mai disponibile substanțe chimice din lume. Cunoscut inițial ca ulei de vitriol, acidul sulfuric a fost una dintre primele substanțe chimice descoperite și purificate. Acidul sulfuric poate fi găsit acum în inventarul practic al fiecărui laborator și fabrică de produse chimice din lume.