Den viktigaste kopplingen mellan svavelsyra och fosforsyra är vanligtvis att det ena krävs för att göra det andra: fosforsyra skapas när svavelsyra interagerar med trikalciumfosfat, en kemisk förening som är allmänt närvarande i jorden. I många av de mest avgörande avseenden är syrorna väldigt lika, även om den svavelhaltiga versionen tenderar att vara mycket starkare sur och ofta är mer frätande och potentiellt farlig som en följd. Forskare och studenter använder ofta den svagare fosforversionen i simulerade laborationer och tester eftersom den beter sig nästan identiskt under de flesta omständigheter utan att vara lika potent. Särskilt när de är utspädda kan svavelsyra och fosforsyra båda användas som katalysatorer för samma kemiska reaktioner. De har så parallella egenskaper att deras FN- och nordamerikanska identifikationsnummer för varningar och faror är desamma.
Kemiska och fysikaliska likheter
De två syrorna har mycket liknande kemiska strukturer när de ses på mikroskopisk nivå. Den primära skillnaden mellan dem är en väteatom såväl som det sura kärnelementet. Den kemiska formeln för svavelsyra, till exempel, är H2SO4; den är helt gjord av väte, svavel och syre. Fosforsyra har däremot formeln H3PO4. Den har ett extra väte och innehåller fosfor istället för svavel. Fosfor och svavel är dock väldigt nära besläktade. När svavel interagerar med rätt komponenter och under rätt omständigheter kan det faktiskt övergå till fosfor. Denna anslutning påverkar nästan alla arrangemang av elementet.
Forskare har ett par olika sätt att omedelbart differentiera syror, av vilka några är enklare än andra. Färg, konsistens och lukt är vanligtvis några av de första tipsen, men i alla dessa avseenden är svavelsyra och fosforsyra identiska. Egentligen är egenskaperna så lika att dessa två ofta klassificeras i samma kategori av kemikalier. Båda är färglösa vätskor som är explosiva när de tillsätts på felaktigt sätt i vatten. De är också frätande och är starka oxidationsmedel när de utsätts för de flesta material, särskilt metaller.
Använd i titrering
Syror fungerar som katalysatorer, vilket innebär att de hjälper en reaktion att gå snabbare genom att dra ihop vissa grupper av atomer. Svavelsyra och fosforsyra har en liknande storlek, form och elektrisk laddning. De fungerar nästan identiskt som katalysatorer – i själva verket kommer många kemiklasser att efterlikna industriella processer som normalt kräver svavelsyra genom att blanda fosforsyra istället, vilket är säkrare. Organismer använder ofta fosforsyra, vilket gör den mycket säkrare än svavelsyra när den smälts.
En egenskap hos syror, som kallas disassociation, bestämmer hur många gånger en syra går sönder. Svavelsyra är diproton, vilket betyder att den separerar två gånger, och fosforsyra är triproton, vilket betyder att den separerar tre gånger. Detta gör att båda kan användas som buffertar, vilket innebär att de kan stabilisera syraegenskaperna hos en lösning. Svavelsyra och fosforsyra används eftersom de disassocierar flera gånger.
Användning inom tillverkning och industri
Majoriteten av den svavelsyra som förbrukas används i gödslingsindustrin. Det beror inte på att svavelsyra är bra för växter utan för att den används för att producera fosforsyra. I den våta processen bryts fosforrika bergarter och blandas med svavelsyra. Detta frigör gas och fosforsyra i lägre koncentrationer. Fosforsyran tillsätts så småningom till jorden för att göra gödselmedel som är rikt på fosfor.
Korrosivitetsöverväganden
Inom biologin kan svavelsyra ofta utföra samma uppgifter som fosforsyra. Detta samband kommer från forntida organismer som använde svavelsyra; moderna organismer använder fosforsyra eftersom den är mindre frätande. Experiment görs för att testa detta samband och förstå varför svavelsyra är bättre på vissa uppgifter, som att bryta ner mat. I vissa fall har svavelsyra blivit giftig för organismer och fosforsyra fungerar mycket bättre. I andra experiment är resultaten överraskande eftersom svavelsyra inte orsakar skada och den gör uppgiften snabbare än fosforsyra.