Азотна кислота: склад, властивості та застосування

Для технічної азотної кислоти застосовують метод Оствальда. Аміак окислюють на платиновій або платинородієвій сітці. В процесі речовина піддається впливу високої температури (+227 ° C) та тиску (9 атм.).

При окисненні аміаку виділяється оксид азоту II, під впливом повітря він окислюється до оксиду азоту IV. Його піддають диспропорціювання з водою. Виходять дві речовини: азотна та азотиста кислоти. Друга речовина нестабільна, тому її повторно диспропорціонують.

Для отримання водного розчину весь об'єм рідини переганяють рівня 68%. Щоб отримати концентрат, речовину зневоднюють концентрованою сірчаною кислотою.

Області застосування

З комерційною метою зазвичай використовують водний розчин. Він не дає їдкого диму, характерного для концентратів рівня 86%.

При змішуванні азотної та соляної кислот утворюється речовина, здатна розчиняти будь-які метали, зокрема дорогоцінні.

Азотну кислоту використовують для отримання хімічних сполук: барвників, медичних препаратів, щавлевої, фосфорної кислоти та інших.

Крім того, продукт застосовують:

• - При виробництві нітратів, складних ефірів;
• - Очищення металів;
• - Виготовленні лаків, барвників, пластмас;
• - Окислення палива, зокрема, гіперголічних ракетних складів, які самозаймаються при змішуванні компонентів.

Азотна кислота групи Уралхім

Представлені дві марки речовини: А та Б . У першому випадку масова частка основної речовини в розчині становить не менше 98,6%, у другому - 97,5%.

Марку А застосовують для нітрування органічних сполук під час обробки металів та ін.

Марка Б користується попитом у галузі виробництва хімічних речовин, які розчиняють домішки промислових продуктів. Крім того, використовується під час проведення гальванічних робіт.

Спеціальна кислота вищого та першого сорту відрізняється за концентрацією основної речовини. Вищий сорт – не менше 72%, перший сорт – не менше 70%.

Продукт використовують під час виробництва нітросполук, переробки паливних елементів у ядерних реакторах.

Масова частка основної речовини у вищому сорті – не менше 57%. Неконцентрований розчин використовують для виготовлення аміачної селітри, травлення металів та інших цілей.

Ступінь небезпеки

Рідина та її пари небезпечні для людини. При вдиханні можливий негативний вплив на легені, аж до набряку та розвитку пневмонії. Страждають слизові оболонки органів дихальної системи, а також рогівки очей та зуби.

Контакт рідини зі шкірою призводить до сильних хімічних опіків. У разі великого ураження шкірного покриву можливий шок. Найбільшу небезпеку становить потрапляння рідини усередину. Вона пропалює стінки стравоходу, шлунка та кишечника.

Техніка безпеки

З байдужістю працюють у респіраторах, окулярах, рукавичках, спецодязі та спецвзутті. У робочій зоні має бути передбачена вбудована система вентиляції. Потрібно проводити постійний моніторинг повітря, щоб виявляти наявність пари. В умовах лабораторій роботи проводяться у витяжній шафі.

Умови зберігання

Пари азотної кислоти можуть руйнувати органічні та неорганічні матеріали. Наприклад, тканини, папір, натуральну шкіру, гуму та інші.

Азотну кислоту потрібно зберігати в герметичній кислотостійкій тарі в приміщенні з гарною вентиляцією і термоконтролем (температура повітря не повинна перевищувати +40 °C). Місткість необхідно розмістити далеко від прямих сонячних променів, а також легкозаймистих і вибухонебезпечних матеріалів.

Для зберігання підходять тари:

• - З кварцового скла;
• - алюмінію або алюмінієвого сплаву;
• - Нержавіючої сталі;
• - непластифікованого полівінілхлориду;
• - фторопласту;
• - Інші.

Для об'ємних партій рекомендуються резервуари-сховища із внутрішнім кислотостійким покриттям. Ємності зі скла закривають тефлоновими, скляними або поліетиленовими кришками, які зберігають герметичність.

Азотна кислота: властивості, застосування, реакції

Азотна кислота - це сильна неорганічна гідроксид-кислота, яка користується попитом у всіх сферах промисловості. Її використовують як реактив для отримання вибухових речовин, амонійних добрив, лікарських засобів. Розчин азотної кислоти необхідний виготовлення пластмас, прояви фотографій, створення барвників, фунгіцидів, промивання труб і теплообмінників.

Що таке азотна кислота, формула, види

Концентрована азотна кислота є речовиною, що складається з водню і кислотного залишку. Хімічна формула – HNO₃. Чиста азотна кислота у природних умовах не зустрічається, проте її знаходять у суміші з іншими речовинами (селітра). Перші методи синтезу розчину азотної кислоти з'явилися торік у 8 столітті. Надалі методика модифікувалася та ускладнювалася.

Розрізняють два види азотної кислоти, які характеризуються різним ступенем виразності хімічних характеристик та залежать від насиченості розчину кислотою:

• концентрована азотна кислота – виявляє властивості найсильнішого окислювача;
• розведена азотна кислота – реагує як типова сильна кислота.

Концентрована азотна кислота, зазвичай, має коричневий колір, т.к. у ній присутній оксид азоту. На ринку азотна кислота існує у двох різновидах: марка «А» придатна для обробки електротехніки, радіотехніки, металів, а також для випуску препаратів та пластмас. Марка «Б» найбільш поширена як розчинник у процесах нітрування, в гальваніці.

Фізичні властивості, зовнішній вигляд

Структурна формула та молекула азотної кислоти

За нормальних умов азотна кислота – це рідина без кольору, яка димиться на повітрі. Ефект димлення викликаний тим, що вона поступово випаровується та формує з вологою з повітря дрібні краплі туману. З'єднання нестійке по відношенню до перепаду температур, світла, підвищеної вологості. Під впливом яскравого освітлення поступово розкладається. Температура плавлення негативна, сягає -41,59 °С. Розчин азотної кислоти закипає за +82,6 °С. Термоліз починається у разі підвищення температурного режиму до +260 °С.

Властивість азотної кислоти добре розчинятися у воді зумовлює азеотропну суміш – змішання двох рідин, що при кип'ятінні не змінює свого складу. Речовина гігроскопічна, здатна утворювати кристалогідрати з відповідними формулами:

Концентрована азотна кислота може існувати і в твердій формі: у вигляді дрібних ромбічних білуватих або безбарвних кристалів.

Хімічні властивості, реакції

Азотна кислота вступає у характерні для кислот реакції через певні властивості. Так, з натрієвим гідроксидом азотна кислота дає нітрат і воду:

Реакція кислоти азотної та окислення металів демонтує рівняння азотної кислоти з натрієм:

В реакції азотної кислоти з аміаком відбувається формування амонійної селітри:

Рівняння азотної кислоти показує, як при попаданні прямих сонячних променів та підігріванні запускається розкладання:

У ході взаємодії виділяється неприємний запах бурий газ. Входить розчин азотної кислоти в реакції з основними оксидами, які протікають за схожим з лугами механізму:

Розведений розчин азотної кислоти проявляє себе по-іншому в реакціях азотної кислоти з металами, в результаті виділяється молекулярний азот:

З гідроксидом азотна кислота призводить до формування азотнокислого алюмінію:

Розчин концентрованої азотної кислоти, в якій міститься оксид азоту, окислює сірчистий газ:

Рівняння азотної кислоти в реакції з сульфітом натрію як продукт демонструє виділення сульфату та діоксид азоту:

Виробництво та отримання, рівняння

В лабораторних умовах одержання азотної кислоти ведеться шляхом диспропорціонування у водному середовищі:

Також у лабораторії синтез азотної кислоти виробляють шляхом внесення пероксиду водню до азотистої кислоти:

У промисловості азотну кислоту видобувають у процесі Оствальда, що включає кілька етапів. Вони описуються екзотермічними реакціями (з виділенням тепла) між нітрозними оксидами, які завершуються виділенням азотної кислоти:

1. Окислення аміаку:
   4NH₃ + 5O₂ → 4NO↑ + 6H₂O
2. Оксид азоту (II) окислюється до оксиду азоту (IV):
   2NO + O₂ → 2NO₂↑
3. Оксид азоту (IV) поглинає вода при великій кількості O₂
   4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

Застосування азотної кислоти

Застосування азотної кислоти поширене у різних галузях. Найбільше споживання всієї азотної кислоти, що виробляється, припадає на сферу хімії. За допомогою реагенту тут видобуваються різні похідні органічні: складні ефіри, ароматичні аміни. Речовина поширена як вихідний продукт для застосування засобів сільського господарства для передпосівного обробітку ґрунту та позбавлення від грибкових захворювань. Як очищувач азотна кислота потрібна в ювелірній справі, в харчовій галузі.

Застосування азотної кислоти у фармацевтиці та садівництві

Азотна кислота важлива для фармацевтичної промисловості, оскільки з її допомогою одержують нітрогліцерин шляхом змішування гліцерину із сумішшю азотної та сірчаної кислоти. Нітрогліцерин – лікарський препарат, необхідний для розслаблення гладкої мускулатури кровоносних судин. Цей вазодилататор призначають пацієнтам зі стенокардією, він усуває гострий напад, зменшуючи біль та ймовірність виникнення інфаркту міокарда.

Актуальне застосування кислоти до створення азотних добрив. Їх вносять у ґрунт при зниженому вмісті азоту. Рослини азотному голодуванні жовтіють, втрачають тургор, страждає на плодоношення і цвітіння. Внесення добрива дозволяє покращити смакові якості плодів та підвищити декоративність культур. Дана кислота є основою для протигрибкових засобів, спрямованих на боротьбу із сіркою та чорною гниллю, фітофторозом, паршею.

Застосування азотної кислоти у лакофарбовій промисловості та інших сферах

Азотна кислота ефективна створення органічних барвників. Її застосовують для отримання вибухівки, тротилу, отруйної речовини. Важлива її функція, що димить, і токсичність для людини, що використовується при проектуванні бойової зброї. Єдність азотної кислоти вигідно застосовується у травленні форм для станкової графіки.

Азотна кислота – це реактив для отримання багатьох сполук. Так, вона потрібна для вироблення нітроалканів – якісних розчинників, палива реактивних двигунів. Застосування кислоти також поширюється випуск сировини для бездимного пороху – нітроцелюлози.

У фотографії сьогодні азотна кислота використовується рідше, оскільки на зміну плівкам прийшли цифрові зображення та через її агресивні властивості. Раніше розчин азотної кислоти застосовувався підвищення кислотності під час тонування.

За допомогою азотної кислоти здійснюють перевірку вмісту золота у сплаві. Якщо при капанні на поверхню виділяється газ, це означає, що виріб нижче 583 проби. Чим рясніша утворення бульбашок, тим нижче концентрація золота.

Небезпека та запобіжні заходи

Азотна кислота дуже токсична, відноситься до 3 класу небезпеки. Смертельно отруйна при вдиханні, ушкоджує слизову оболонку дихальних шляхів. При контакті зі шкірою провокує пожовтіння шкірного покриву та виникнення виразок. При роботі з реагентом слід дотримуватись заходів безпеки, одягати захисні рукавички, респіратор та окуляри.

Перевезення, зберігання

Зберігають азотну кислоту в темній непрозорій тарі в прохолодному разом далеко від світла. Транспортування здійснюють у герметично закритих поліетиленовими пробками хромованих або алюмінієвих ємностях.

Де купити, ціна та виробники

Як концентровану азотну кислоту, так і розбавлену можна придбати в спеціалізованих магазинах хімічних реактивів. Ціна 1 літра – від 750 рублів.

• компанія "Полімер";
• КИТАЙХІМПРОМ;
• "Урал-ОЦМ";
• НВК "ОборонМетХім".

Висновок

Азотна кислота – це цінна речовина, що застосовується у всіх галузях діяльності людини. потрібно працювати в захисному одязі. Буває концентрована азотна кислота та розведена.

Сайт надає інформацію в довідкових цілях, тільки для ознайомлення. Поставити діагноз і призначити адекватне лікування може тільки лікар!