О азотной кислоте

Что такое азотная кислота ?

Одноосновная сильная кислота, представляющая собой в стандартных условиях бесцветную жидкость, которая при хранении желтеет, может находиться в твердом состоянии, характеризующемся двумя кристаллическими модификациями (моноклинная или ромбическая решетки), при температурах ниже минус 41,6 оС. Это вещество с химической формулой — HNO3 — называется азотная кислота. Имеет молярную массу 63,0 г/моль, а ее плотность соответствует 1,51 г/см³.

Азотная кислота — коррозионно активное, токсическое вещество и сильный окислитель. Со средних веков известно такое название, как «сильная вода» (Aqua fortis). Алхимики, открывшие кислоту в 13 веке, дали такое название, убедившись в ее необычайных свойствах (разъедала все металлы, кроме золота), превосходящих в миллион раз силу уксусной кислоты, которую в те времена считали самой активной. Но еще через три столетия было установлено, что разъедать, даже золото, может смесь таких кислот, как азотная и соляная в объемном соотношении 1:3, которую по этой причине и назвали «царская водка». Появление желтого оттенка при хранении объясняется накоплением в ней окислов азота. В продаже кислота чаще бывает с концентрацией 68 %, а при содержании основного вещества более 89 % ее называют «дымящей».

Применение азотной кислоты

Азотная кислота в промышленности широко применяется для получения лекарств, красителей, взрывчатых веществ, азотных удобрений и солей азотной кислоты. Кроме того, она используется для растворения металлов (например, медь, свинец, серебро), которые не реагируют с другими кислотами. В ювелирном деле используется для определения золота в сплаве (это способ является основным).

В органическом синтезе широко применяется смесь концентрированной азотной кислоты и серной кислоты — «нитрующая смесь».

В металлургии азотная кислота применяется для растворения и травления металлов, а также для разделения золота и серебра. Также азотную кислоту применяют в химической промышленности, в производстве взрывчатых веществ, в производстве полупродуктов для получения синтетических красителей и других химикатов.

Кислота азотная техническая используется при никелировании, гальванизации и хромировании деталей, а также в полиграфической промышленности. Широко используется кислота азотная в молочной, электротехнической промышленности.

Получение азотной кислоты

Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При« описании свойств аммиака было указано, что он горит в кислороде, причём продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов — окисление аммиака кислородом может протекать иначе.

Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определён­ном составе смеси происходит почти полное превращение. Образовавшийся NO легко переходит в NO2, который с водой в присутствии кислорода воздуха дает азотную кислоту.

В качестве катализаторов при окислении аммиака используют сплавы на основе платины. Получаемая окислением аммиака азотная кислота имеет концентрацию, не превышающую 60%. При необходимости ее концен­трируют, Промышленностью выпускается разбавленная азотная кислота концентрацией 55, 47 и 45%, а концентрированная—98 и 97.

Источник

Азотная кислота применение, свойства, характеристики.

Что такое азотная кислота?

Азотная кислота – это прозрачная жидкая субстанция с заметным жёлтым оттенком, яркий представитель класса неорганических кислот. Химическая формула данного вещества выглядит таким образом: HNO ₃ .

Химические свойства азотной кислоты

Принадлежит к числу сильных кислот. То есть, активно вступает в реакции с химическими элементами и их соединениями. Азотная кислота взаимодействует с солями и основаниями. А также с неметаллами, образовывая другие кислоты. Например, в результате взаимодействия с фосфором образовывается фосфорная кислота , при окислении серы – серная , и так далее.

Бурно протекают реакции данного химиката с веществами из группы органических соединений. Зачастую эти взаимодействия сопровождаются воспламенением, как в случаях с аминами, скипидаром и прочей органикой.

Как реагирует азотная кислота с металлами

Химические реакции с этой группой элементов также протекают достаточно бурно. Вследствие этих взаимодействий образуются соли азотной кислоты – нитраты, а также выделяется некоторое количество воды и оксиды азота. Реакции протекают достаточно бурно, в некоторых случаях напоминая кипение.

Аналогично ведёт себя данный реактив при контакте с оксидами большинства металлов. Щелочноземельные и щелочные соли азотной кислоты также называют селитрами. Селитры – это обширная номенклатура соединений (среди которых встречается одна, образованная не металлом аммонием) с широчайшей областью их применения в хозяйственных целях.

Азотная кислота не реагирует с группой, так называемых, инертных (или благородных) металлов – с платиной, иридием, золотом, серебром и прочими. Однако свойства азотной кислоты предусматривают возможность получения различных смесей, которые способны легко растворять благородные металлы. Такова, например, царская водка, смесь азотной и соляной кислоты в пропорции 1 к 3-м.

Азотная кислота. Физические свойства

Как уже было сказано выше, данное вещество – это прозрачная и желтоватая жидкость. Обладает довольным большим удельным весом, для сравнения, азотная кислота в полтора раза тяжелее воды. Кипит в стандартных условиях при температуре +82,6°С, плавится при — 41°С. С водой смешивается. Образовывает вещества-кристаллогидраты при кристаллизации водных растворов.

Смешивается также с другими неорганическими кислотами. К упомянутой несколько выше царской водке назовём также меланж – смесь азотной и серной кислот в пропорции 9 к 1-му. Меланж – это сильный окислитель, применяемый для обработки ракетного топлива и в прочих отраслях производственной деятельности.

Химическая активность вещества существенно повлияла на его физические свойства. Что выразилось в том, что внешне данная жидкость, находясь в любой открытой ёмкости, выделяет множественные испарения, похожие на дым. По этой причине в тех хозяйственных отраслях, где эксплуатируют азотную кислоту, чаще используются её водные растворы различных концентраций.

Азотная кислота. Класс опасности

Повышенная химическая активность данного вещества стала причиной того, что азотная кислота была отнесена к числу опасных химических реактивов. Любое соприкосновение с тканями человеческого организма приводит к существенным химическим ожогам, не заживающим на протяжении длительного времени. Кроме того, очень опасны испарения кислоты, поражающие органы дыхания и слизистые оболочки.

По этой причине, а также вследствие крайней нестабильности азотной кислоты, хранение реактива в складских и производственных условиях допустимо только в герметично закрытой таре. А практическое использование в обязательном порядке должно сопровождаться применением индивидуальных средств защиты и соблюдением правил техники безопасности. А также производственные и складские помещения, в которых может храниться и эксплуатироваться азотная кислота, должны быть оснащены эффективными вентиляционными системами.

Получение азотной кислоты

Существует несколько способов синтеза этого химического вещества производственными методами, однако в наши дни наиболее распространённым и наиболее прогрессивным является технология, основанная на методе Оствальда. Она предусматривает использование аммиака в качестве сырья, и его окисление в присутствии платино-родиевых катализирующих компонентов.

Технология многоступенчатая. На первом этапе получают окись азота, в дальнейшем преобразующуюся в диоксид азота. А на следующих стадиях при продолжении окисления и насыщении водой, получают водные растворы азотной кислоты, концентрация которых может лежать в интервале от 45% до 58%.

Виды азотной кислоты

Полученный вышеописанным методом водный раствор азотной кислоты далее может быть подвержен различным обрабатывающим мероприятиям, целью которых является получение различных видов продукта. Эти виды характеризует наличие особенных свойств, и подразделяют их следующим образом:

Азотная кислота ХЧ – это водный раствор, концентрация которого предусматривает наличие 65% кислоты. Считается химически чистым веществом, в дальнейшем поступает в различные отрасли хозяйственной деятельности, а также используется в лабораторно-исследовательских работах и прочих производственных направлениях.

Азотная кислота ТЕХ – водно-кислотная смесь с концентрацией кислоты порядка 56%.

Азотная кислота ОСЧ – это водный раствор, концентрация которого около 70%. Считается особо чистой кислотой, и имеет широчайшую область практического использования в хозяйственных целях.

Азотная кислота ЧДА – расшифровывается, как чистая для анализа кислота. Представляет собой водный раствор, концентрация 57%. Чаще эксплуатируется в аналитико-исследовательской деятельности.

Применение азотной кислоты

Данный химикат, по большей части, служит сырьём для производственного синтеза нитратов, которые в дальнейшем используются в самых разнообразных целях. В частности, как минеральные удобрения с повышенным содержанием азота и прочих питательных элементов. Нитраты (или селитры) могут также использоваться при производстве пиротехники, взрывчатых средств и прочей продукции.

А также могут служить сырьём для химической индустрии, фармакологии, используются при выпуске лакокрасочных материалов. Могут быть использованы в качестве присадки к реактивным видам топлива. И востребованы в качестве сырья для синтеза широкой номенклатуры азотных соединений: анилин, алканы, нитроцеллюлоза и так далее.

Интернет-магазин ХимЭлемент предлагает широчайший ассортимент продукции химического производства, в том числе и кислоту азотную. Купить азотную кислоту можно на самых выгодных условиях с доставкой во все регионы Украины.

Источник

Азотная кислота

Азотная кислота — бесцветную жидкость с едким запахом, плотностью 1, 52 г/см3 , температура кипения 84°С, при температуре -41°С затвердевает в бесцветное кристаллическое вещество. Обычно применяемая на практике, концентрированная азотная кислота содержит 65 — 70% HNO3 (максимальная плотность 1, 4 г/см3); с водой кислота смешивается в любых соотношениях. Существует также дымящая азотная кислота с концентрацией 97 — 99%.

Азотная кислота высокой концентрации выделяет на воздухе газы, которые в закрытой бутылке обнаруживаются в виде коричневых паров (оксиды азота). Эти газы очень ядовиты, так что нужно остерегаться их вдыхания. Азотная кислота окисляет многие органические вещества. Бумага и ткани разрушаются вследствие окисления образующих эти материалы веществ. Концентрированная азотная кислота вызывает сильные ожоги при длительном контакте и пожелтение кожи на несколько дней при кратком контакте. Пожелтение кожи свидетельствует о разрушении белка и выделении серы (качественная реакция на концентрированную азотную кислоту – жёлтое окрашивание из-за выделения элементной серы при действии кислоты на белок – ксантопротеиновая реакция). То есть – это ожог кожи.

Чтобы предотвратить ожог, следует работать с концентрированной азотной кислотой в резиновых перчатках. В то же время обращение с азотной кислотой менее опасно, чем, например, с серной, она быстро испаряется и не остаётся в неожиданных местах. Брызги азотной кислоты следует смывать большим количеством воды, а ещё лучше смачивать раствором соды.

Дымящая азотная кислота при хранении под действием теплоты и на свету частично разлагается:

4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2.

Чем выше температура и чем концентрированнее кислота, тем быстрее идёт разложение. Поэтому хранят её в прохладном и тёмном месте. Выделяющийся диоксид азота растворяется в кислоте и придаёт ей бурую окраску.

Разбавленную кислоту легко приготовить, выливая концентрированную кислоту в воду.

Разбавленную азотную кислоту хранят и перевозят в таре из хромистой стали, концентрированную – в алюминиевой таре, т.к. концентрированная кислота пассивирует алюминий, железо и хром из-за образования нерастворимых плёнок оксидов:

2Al + 6HNO3 = Al2O3 + 6NO2 + 3H2O.

Небольшие количества хранят в стеклянных бутылках. Азотная кислота сильно разъедает резину. Поэтому бутылки должны быть с притёртыми или полиэтиленовыми пробками.

Применяют азотную кислоту в основном в виде водных растворов, является одной из составных частей царской водки, содержится в пробирных кислотах. В промышленности применяют для получения комбинированных азотных удобрений, для растворения руд и концентратов, в производстве серной кислоты, различных органических нитропродуктов, в ракетной технике как окислитель горючего и т. д.

Промышленное получение азотной кислоты

Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При« описании свойств аммиака было указано, что он горит в кислороде, причём продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов — окисление аммиака кислородом может протекать иначе.

Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определен­ном составе смеси происходит почти полное превращение

Образовавшийся NO легко переходит в NO2, который с водой в присутствии кислорода воздуха дает азотную кислоту.

В качестве катализаторов при окислении аммиака используют сплавы на основе платины.
Получаемая окислением аммиака азотная кислота имеет концентрацию, не превышающую 60%. При необходимости ее концен­трируют,
Промышленностью выпускается разбавленная азотная кислота концентрацией 55, 47 и 45%, а концентрированная—98 и 97%,

Применение азотной кислоты

Кислота азотная применяется в производство азотных и комбинированных удобрений (натриевой, аммиачной, кальциевой и калиевой селитры, нитрофоса, нитрофоски), различных сернокислых солей, взрывчатых веществ (тринитротолуола и др.), органических красителей.

В органическом синтезе широко применяется смесь концентрированной азотной кислоты и серной кислоты — «нитрующая смесь».

В металлургии азотная кислота применяется для растворения и травления металлов, а также для разделения золота и серебра. Также азотную кислоту применяют в химической промышленности, в производстве взрывчатых веществ, в производстве полупродуктов для получения синтетических красителей и других химикатов.

Кислота азотная техническая используется при никелировании, гальванизации и хромировании деталей, а ткаже в полиграфической промышленности. Широко используется кислота азотная в молочной, электротехнической промышленности.

Плотность растворов различной концентрации азотной кислоты

Источник