Vattenhaltig svavelsyra är vilken blandning som helst av svavelsyra och vatten, och är det vanligaste sättet att sälja syran. Det latinska ordet för vatten är aqua, vilket är varifrån termen vatten kommer från. Svavelsyra, eller H2SO4, används ofta i kemisk bearbetning, för batterier och som ett dehydratiseringsmedel för att avlägsna vatten från andra material.
När svavelsyra blandas med vatten blir väteatomerna joner, vilket innebär att de separeras från syramolekylen, utvecklar en liten elektrisk laddning och är tillgängliga för att reagera med andra molekyler. Eftersom det finns två väteatomer i varje molekyl kallas svavelsyra en tvåbasisk syra. Joniseringsprocessen kräver att vatten är närvarande, så de flesta kemiska bearbetningar använder vattenhaltig svavelsyra.
Det finns en sådan affinitet, eller stark attraktion, av svavelsyra för vatten, att stark syra kan användas för att torka andra kemikalier. Detta är känt som uttorkning, som kommer från hydro, det grekiska ordet för vatten. När syran absorberar vatten blir den en svagare vattenhaltig svavelsyralösning och måste så småningom ersättas med färsk syra eller regenereras till stark syra. Tillsats av svavelsyra till vatten skapar en hel del värme, som måste kontrolleras för att förhindra att blandningen kokar.
Det finns två primära kommersiella sätt att skapa svavelsyra, blykammaren och kontaktprocesser. Blykammarprocessen uppfanns på 1700-talet och använder en reaktion av svavel och kaliumnitrat, eller salpeter, med ånga i en blyfodrad reaktor för att bilda svaveltrioxid. Svaveltrioxiden kan lösas i vatten för att bilda vattenhaltig svavelsyra, typiskt med koncentrationer av cirka 70 % syra.
På 1830-talet uppfanns kontaktprocessen för att skapa syra som är mer koncentrerad. Denna process använder en metallkatalysator som är dyr att tillverka, men kan skapa syrakoncentrationer upp till 98%. Detta kallas koncentrerad syra, och är i allmänhet den föredragna produktionsmetoden under 20- och 21-talen.
Vattenhaltig svavelsyra är ett vanligt råmaterial för produktion av gödningsmedel, andra kemiska mellanprodukter och bly-syra fordonsbatterier. Sedan tidigt 20-tal var batterier gjorda av blyplattor suspenderade i en svavelsyralösning ett vanligt sätt att producera elektricitet för fordon, fartyg och flygplan. Blyet reagerar med syralösningen och bildar molekylära joner som skapar en elektrisk ström.
När batteriet skapar ström reagerar bly och syra för att bilda blysulfat, som är ett vitt pulver som samlas i botten av batteriet. Dessa batterier är uppladdningsbara, vilket innebär att en elektrisk ström som skickas genom batteriet kommer att vända denna reaktion och tillåta bly att återavsättas på plattorna. När laddningen fortskrider kommer sulfatjonerna att bilda svavelsyra, vilket skapar en mer koncentrerad blandning i batteriet och ger mer elektrisk kraft när det behövs.