Nitrik asit - Nitric acid

Nitröz asit ile karıştırılmamalıdır .

Nitrik asit molekülündeki bağın rezonans açıklaması
Nitrik asidin top ve çubuk modeli
Nitrik asidin rezonans boşluk doldurma modeli
İsimler
IUPAC adı
Nitrik asit
Diğer isimler
Aqua fortis , Niterin ruhu, Eau forte , Hidrojen nitrat, Acidum nitricum
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
3DMet
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.028.832 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
1576
fıçı
ağ Nitrik+asit
RTECS numarası
ÜNİİ
BM numarası 2031
  • InChI=1S/HNO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4) KontrolY
    Anahtar: GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N KontrolY
  • InChI=1/HNO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4)
    Anahtar: GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYAO
  • [N+](=O)(O)[O-]
  • AÇIK(=O)=O
Özellikler
H N O 3
Molar kütle 63.012  g·mol -1
Dış görünüş Renksiz, sarı veya kırmızı dumanlı sıvı
Koku buruk, boğucu
Yoğunluk 1,51 g cm −3 , 1,41 g cm −3 [%68 w/w]
Erime noktası −42 °C (−44 °F; 231 K)
Kaynama noktası 83 °C (181 °F; 356 K) 121 °C'de (250 °F; 394 K) %68 çözelti kaynar
karışabilir
günlük P -0,13
Buhar basıncı 48 mmHg (20 °C)
Asit (s K a ) -1,4
eşlenik taban Nitrat
-1,99 x 10 -5  cm 3 / mol
1.397 (16,5 °C)
2,17 ± 0,02 D
Termokimya
Std molar
entropi ( S o 298 )
146 J·mol -1 ·K -1
Std
oluşum entalpisi (Δ f H ⦵ 298 )
-207 kJ·mol -1
Tehlikeler
Güvenlik Bilgi Formu ICSC 0183
GHS piktogramları GHS03: Oksitleyici GHS05: Aşındırıcı
GHS Sinyal kelimesi Tehlike
H272 , H300 , H310 , H330 , H373 , H411
P210 , P220 , P260 , P305+351+338 , P310 , P370+378
NFPA 704 (ateş elması)
Alevlenme noktası Yanıcı değil
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
138 ppm (sıçan, 30 dk)
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları):
PEL (İzin Verilebilir )
 TWA 2 ppm (5 mg/m 3 )
REL (Önerilen)
 TWA 2 ppm (5 mg/m 3 )
ST 4 ppm (10 mg/m 3 )
IDLH (Acil tehlike)
 25 sayfa/dk
Bağıntılı bileşikler
Diğer anyonlar
Azotlu asit
Diğer katyonlar
Sodyum nitrat
Potasyum nitrat
Amonyum nitrat
Bağıntılı bileşikler
 dinitrojen pentoksit
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
KontrolY doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Nitrik asit ( HNO 3aqua fortis ( "güçlü su" anlamına gelen Latince ) ve niterin ruhu olarak da bilinir , oldukça aşındırıcı bir mineral asittir .

Saf bileşik renksizdir, ancak daha eski numuneler , nitrojen ve su oksitlerine ayrışma nedeniyle sarı bir döküm elde etme eğilimindedir . Ticari olarak temin edilebilen çoğu nitrik asit, su içinde %68'lik bir konsantrasyona sahiptir. Çözelti HNO fazla 86% 'den içerdiğinde 3 , bu şekilde ifade edilir dumanlı nitrik asit . Mevcut nitrojen dioksit miktarına bağlı olarak , dumanlı nitrik asit ayrıca %86'nın üzerindeki konsantrasyonlarda kırmızı dumanlı nitrik asit veya %95'in üzerindeki konsantrasyonlarda beyaz dumanlı nitrik asit olarak karakterize edilir.

Nitrik asit, nitrasyon için kullanılan birincil reaktiftir - tipik olarak bir organik moleküle bir nitro grubunun eklenmesi . Ortaya çıkan bazı nitro bileşikleri şoka ve termal olarak duyarlı patlayıcılar olsa da , birkaçı mühimmat ve yıkımda kullanılabilecek kadar kararlıdır, diğerleri ise daha kararlıdır ve mürekkep ve boyalarda pigment olarak kullanılır. Nitrik asit ayrıca yaygın olarak güçlü bir oksitleyici ajan olarak kullanılır .

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Ticari olarak temin edilebilen, nitrik asit bir azeotrop % 68 arasında bir konsantrasyonda HNO su ile 3 . Bu çözelti, 1 atm'de 120,5 °C'lik bir kaynama sıcaklığına sahiptir. "Konsantre nitrik asit" olarak bilinir. Saf konsantre nitrik asit, oda sıcaklığında renksiz bir sıvıdır.

İki katı hidratları bilinmektedir: monohidrat (HNO 3 -h 2 , O ya da [E 3 O] NO 3 ) ve trihidrat (HNO 3 · 3H 2 O).

42° Baumé olarak belirtilen konsantre nitrik asit ile daha eski bir yoğunluk ölçeği bazen görülür  .

Azot dioksit ile kirlenme

Sarı nitrojen dioksit ile kirlenmiş dumanlı nitrik asit

Nitrik asit, termal veya hafif ayrışmaya maruz kalır ve bu nedenle genellikle kahverengi cam şişelerde saklanır:

Bu reaksiyon, üretilen nitrojen oksitlerin asit içinde kısmen veya tamamen çözünmesi nedeniyle sıvının üzerindeki buhar basıncında ihmal edilemeyecek bazı değişikliklere neden olabilir.

Azot dioksit (NO 2 ), nitrik asit içinde çözünmüş halde kalır ve daha yüksek sıcaklıklarda sarıya hatta kırmızıya boyar. Saf asit havaya maruz kaldığında beyaz dumanlar çıkarma eğilimindeyken, çözünmüş nitrojen dioksitli asit kırmızımsı-kahverengi buharlar vererek "kırmızı dumanlı nitrik asit" ve "beyaz dumanlı nitrik asit" ortak adlarına yol açar. Azot oksitler (NO x ) nitrik asit içinde çözünürdür.

dumanlı nitrik asit

Ana madde: Kırmızı dumanlı nitrik asit

Dumanlı nitrik asit ticari dereceli% 98 HNO ihtiva 3 ve 1.50 g / cm yoğunluğa sahip 3 . Bu sınıf genellikle patlayıcı endüstrisinde kullanılır. Susuz asit kadar uçucu veya aşındırıcı değildir ve yaklaşık 21.4 M konsantrasyona sahiptir.

Kırmızı dumanlı nitrik asit veya RFNA, çözeltiyi kırmızımsı-kahverengi bir renkle bırakan önemli miktarlarda çözünmüş nitrojen dioksit (NO 2 ) içerir. Nedeniyle çözülmüş, azot dioksite kırmızı dumanlı nitrik asit yoğunluğu 1.490 g / cm daha düşüktür 3 .

Bir inhibe nitrik asit (ya IWFNA veya dumanlı IRFNA % 0.6 ila 0.7 ilavesiyle yapılabilir) hidrojen florür (HF). Bu florür, metal tanklarda korozyon direnci için eklenir . Florür, metali koruyan bir metal florür tabakası oluşturur.

susuz nitrik asit

Beyaz dumanlı nitrik asit, saf nitrik asit veya WFNA, susuz nitrik aside çok yakındır. Test ile %99.9 nitrik asit olarak mevcuttur. Beyaz dumanlı nitrik asit için bir spesifikasyon, maksimum %2 su ve maksimum %0.5 çözünmüş NO2 içermesidir . Susuz nitrik asit 1.513 g / cc bir yoğunluğa sahip 3 ile 24 molar yaklaşık konsantrasyonuna sahiptir. Susuz nitrik asit, renksiz bir mobil sıvı 1.512 bir yoğunluğa sahip g / cm 3 -42 ° C'de katılaşır beyaz kristaller oluşturmak üzere. Bu NO çürürken 2 ve su, sarı bir renk tonu elde edilir. 83 °C'de kaynar. Genellikle, basınç birikmesine izin vermek için kafa boşluğu hacminin iki katı olan kırılmaz kehribar bir cam şişede saklanır, ancak bu önlemlere rağmen, basıncı boşaltmak için şişenin aylık olarak havalandırılması gerekir.

Yapı ve yapıştırma

HNO 3'ün iki ana rezonans gösterimi

N–O bağlarından ikisi eşdeğerdir ve nispeten kısadır (bu, rezonans teorileri ile açıklanabilir; kanonik formlar, bu iki bağda çift bağ karakteri gösterir ve tipik N–O bağlarından daha kısa olmalarına neden olur) ve O atomu da bir protona bağlı olduğu için üçüncü N–O bağı uzar.

Reaksiyonlar

Asit-baz özellikleri

Nitrik asit normalde ortam sıcaklıklarında güçlü bir asit olarak kabul edilir . Olsa asit ayrışma sabitinin değerindeki bir anlaşmazlık vardır p K bir değer genellikle -1 den az olarak rapor edilir. Bu, seyreltilmiş çözeltideki nitrik asidin aşırı asidik çözeltiler dışında tamamen ayrıştığı anlamına gelir. p K a değeri 250 °C sıcaklıkta 1'e yükselir.

Nitrik asit, sülfürik asit gibi bir aside göre baz görevi görebilir :

HNO 3 + 2 H 2 SO 4 ⇌ HAYIR+
2+ H 3 O + + 2  HSO-
4; Denge sabiti : K ≈ 22 

Nitronyum iyonu , hiçbir+
2, aromatik nitrasyon reaksiyonlarında aktif reaktiftir . Nitrik asit hem asidik hem de bazik özelliklere sahip olduğundan, suyun kendi kendine iyonlaşmasına benzer bir otoprotoliz reaksiyonuna girebilir :

2 HNO 3 ⇌ HAYIR+
2+ HAYIR-
3+ H 2 O

metallerle reaksiyonlar

Nitrik asit çoğu metalle reaksiyona girer, ancak ayrıntılar asidin konsantrasyonuna ve metalin doğasına bağlıdır. Tipik olarak seyreltilmiş nitrik asit davranır asit en metallerle elde edilen reaksiyon. Magnezyum , manganez ve çinko H 2'yi serbest bırakır :

Mg + 2 HNO 3 → Mg(NO 3 ) 2 + H 2 ( Magnezyum nitrat )
Mn + 2 HNO 3 → Mn(NO 3 ) 2 + H 2 ( Manganez(II) nitrat )

Nitrik asit, bakır ve gümüş gibi aktif olmayan metalleri oksitleyebilir . Bu aktif olmayan veya daha az elektropozitif metallerde ürünler sıcaklığa ve asit konsantrasyonuna bağlıdır. Örneğin bakır , seyreltik nitrik asit ile ortam sıcaklıklarında 3:8 stokiyometri ile reaksiyona girer:

3 Cu + 8 HNO 3 → 3 Cu 2+ + 2 NO + 4 H 2 O + 6 NO-
3

Üretilen nitrik oksit , nitrojen dioksit vermek üzere atmosferik oksijen ile reaksiyona girebilir . Daha konsantre nitrik asitle, 1:4 stokiyometri ile reaksiyonda doğrudan nitrojen dioksit üretilir:

Cu + 4H + + 2 HAYIR-
3→ Cu 2+ + 2 NO 2 + 2 H 2 O

Nitrik asit ile reaksiyona girdiğinde, çoğu metal karşılık gelen nitratları verir. Bazı metaloidler ve metaller oksitleri verir; Örneğin, Sn , şöyle , Sb ve Ti SnO oksitlenir 2 gibi, 2 O 5 , Sb 2 O 5 ve TiO 2 , sırasıyla.

Saf altın ve platin grubu metaller gibi bazı değerli metaller , nitrik asit ile reaksiyona girmez, ancak saf altın, konsantre nitrik asit ve hidroklorik asit karışımı olan aqua regia ile reaksiyona girer . Bununla birlikte, renkli altın gibi bazı altın alaşımlarında bulunan daha az soy metaller ( Ag , Cu , ...) , altın alaşımı yüzeyinde renk değişikliklerine yol açan, nitrik asit tarafından kolayca oksitlenebilir ve çözülebilir. Nitrik asit, kuyumcu dükkanlarında düşük altın alaşımlarını (<14 karat ) hızlı bir şekilde tespit etmek ve altının saflığını hızla değerlendirmek için ucuz bir araç olarak kullanılır .

Güçlü bir oksitleyici ajan olan nitrik asit, birçok metalik olmayan bileşikle şiddetli reaksiyona girer ve reaksiyonlar patlayıcı olabilir. Asit konsantrasyonuna, sıcaklığa ve ilgili indirgeyici ajana bağlı olarak, son ürünler değişken olabilir. Soy metaller serisi ve bazı alaşımlar dışında tüm metallerle reaksiyon gerçekleşir . Genel bir kural olarak, oksitleyici reaksiyonlar öncelikle konsantre asit ile meydana gelir ve nitrojen dioksit (NO 2 ) oluşumunu destekler . Bununla birlikte, nitrik asidin güçlü oksitleyici özellikleri doğada termodinamiktir , ancak bazen oksidasyon reaksiyonları kinetik olarak tercih edilmez . Küçük miktarlarının mevcudiyeti nitröz asit (HNO 2 ) büyük ölçüde reaksiyon oranını arttırabilmektedir.

Her ne kadar krom (Cr), demir (Fe) ve alüminyum (Al), hali hazırda konsantre asit formları, seyreltik nitrik asit içinde daha fazla oksidasyon metal kısmını koruyan bir metal oksit tabakası çözülür. Bu koruyucu tabakanın oluşumuna pasivasyon denir . Tipik pasivasyon konsantrasyonları, hacimce %20 ila %50 arasında değişir (bkz. ASTM A967-05). Konsantre nitrik asit tarafından pasifleştirilen metaller demir , kobalt , krom , nikel ve alüminyumdur .

Metal olmayan reaksiyonlar

Güçlü bir oksitleyici asit olan nitrik asit, birçok organik madde ile şiddetli reaksiyona girer ve reaksiyonlar patlayıcı olabilir. Hidroksil grubu tipik bir şekilde su, organik molekül bir hidrojen şerit ve kalan nitro grubu hidrojenin yer alır. Organik bileşiklerin nitrik asit ile nitrasyonu, nitrogliserin ve trinitrotoluen (TNT) gibi birçok yaygın patlayıcının birincil sentez yöntemidir . Çok daha az kararlı yan ürünler mümkün olduğundan, bu reaksiyonlar dikkatli bir şekilde termal olarak kontrol edilmeli ve istenen ürünü izole etmek için yan ürünler uzaklaştırılmalıdır.

Azot, oksijen, soy gazlar , silikon ve iyot dışındaki halojenler hariç, metalik olmayan elementlerle reaksiyon , genellikle konsantre asit için nitrojen dioksit ve seyreltik için nitrik oksit oluşumu ile asitler olarak en yüksek oksidasyon durumlarına oksitler . asit.

C grafit + 4 HNO 3 → CO 2 + 4 NO 2 + 2 H 2 O

veya

3 C grafit + 4 HNO 3 → 3 CO 2 + 4 NO + 2 H 2 O

Konsantre nitrik asit I okside 2 , p 4 ve S 8 içine hio 3 , H 3 PO 4 ve H 2 SO 4 , sırasıyla. Grafit ve amorf karbon ile reaksiyona girmesine rağmen elmas ile reaksiyona girmez; elması oksitlediği grafitten ayırabilir.

ksantoprotein testi

Nitrik asit, sarı nitratlı ürünler oluşturmak için proteinlerle reaksiyona girer . Bu reaksiyon, ksantoproteik reaksiyon olarak bilinir . Bu test, test edilen maddeye konsantre nitrik asit eklenerek ve ardından karışım ısıtılarak gerçekleştirilir. İçeren proteinler ise amino asitler ile aromatik halkaları bulunur karışım sarıya döner. Amonyak gibi bir baz ilave edildiğinde renk turuncuya döner. Bu renk değişikliklerine proteindeki nitratlanmış aromatik halkalar neden olur. Asit epitel hücreleriyle temas ettiğinde ksantoproteik asit oluşur . Nitrik asitle çalışırken ilgili yerel cilt rengi değişiklikleri yetersiz güvenlik önlemlerinin göstergesidir.

Üretme

Nitrik asit, nitrojen dioksitin (NO 2 ) su ile reaksiyona girmesiyle yapılır .

4 NO 2 + 2 H 2 O → 2 HNO 3 + NO + NO 2 + H 2 O

Net reaksiyon:

3 HNO 2 + H 2 O → 2 HNO 3 + HAYIR

Normal olarak, reaksiyon tarafından üretilen nitrik oksit , ilave nitrojen dioksit üretmek için havadaki oksijen tarafından yeniden oksitlenir.

Nitrojen dioksitin hidrojen peroksit yoluyla köpürmesi asit verimini artırmaya yardımcı olabilir.

2 NO 2 + H 2 O 2 → 2 HNO 3

Ticari dereceli nitrik asit çözeltileri genellikle %52 ile %68 arasında nitrik asittir. Nitrik asit üretimi , adını Alman kimyager Wilhelm Ostwald'dan alan Ostwald süreci ile gerçekleştirilir . Bu işlemde, susuz amonyak , platin veya rodyum gazlı bez katalizörü varlığında , yaklaşık 500 K'lık yüksek bir sıcaklıkta ve 9 atm'lik bir basınçta nitrik okside oksitlenir .

4, NH 3 (g) + 5 O 2 (g) → 4 NO (g) + 6H 2 O (g), (AH = -905,2 kJ / mol kadar)

Nitrik oksit daha sonra nitrojen dioksit oluşturmak için havadaki oksijen ile reaksiyona girer.

2 NO (g) + O 2 (g) → 2 NO 2 (g) (ΔH = −114 kJ/mol)

Bu daha sonra nitrik asit ve nitrik oksit oluşturmak üzere suda emilir.

3 NO 2 (g) + H 2 O (l) → 2 HNO 3 (sulu) + NO (g) (ΔH = −117 kJ/mol)

Nitrik oksit, yeniden oksidasyon için geri çevrilir. Alternatif olarak, son adım havada gerçekleştirilirse:

4 NO 2 (g) + O 2 (g) + 2 H 2 O (l) → 4 HNO 3 (sulu)

Sulu HNO 3 elde konsantre edilebilir damıtma kütle olarak 68 ile ilgili% üzere. % 98 daha konsantre edilmesi ile elde edilebilir dehidrasyon konsantre edilerek H 2 SO 4 . Haber prosesinden elde edilen amonyak kullanılarak , nihai ürün, tek hammadde olarak hava ve doğal gazdan türetilen nitrojen, hidrojen ve oksijenden üretilebilir.

laboratuvar sentezi

Laboratuarda, nitrik asit bakır(II) nitratın termal ayrışmasıyla yapılabilir , nitrojen dioksit ve oksijen gazları üretilir, bunlar daha sonra nitrik asit vermek üzere sudan geçirilir.

2 Cu(NO 3 ) 2 → 2 CuO + 4 NO 2 + O 2

Ardından, Ostwald sürecini takip ederek :

2  HAYIR
2 + H
2O → HNO
2+ HNO
3

Alternatif olarak, sodyum nitrat gibi herhangi bir nitrat tuzunun eşit mollerinin sülfürik asit (H 2 SO 4 ) ile reaksiyonu ve bu karışımın nitrik asidin kaynama noktası 83 °C'de damıtılması . Metal hidrojen sülfatın uçucu olmayan bir tortusu damıtma kabında kalır. Elde edilen kırmızı dumanlı nitrik asit, beyaz nitrik aside dönüştürülebilir.

NaNO 3 + H 2 SO 4 → HNO 3 + NaHSO 4

Çözülmüş NO x kolayca, oda sıcaklığında indirgenmiş basınç (200 10-30 dakika kullanılarak kaldırılır  mmHg ya da 27  kPa beyaz dumanlı nitrik asit vermek üzere). Bu prosedür, daha az nitrojen dioksit gazı üretmek için tek adımda azaltılmış basınç ve sıcaklık altında da gerçekleştirilebilir.

Seyreltik nitrik asit, maksimum kaynama azeotropu olan %68'e kadar asitle damıtılarak konsantre edilebilir. Laboratuarda, daha fazla konsantrasyon, dehidrasyon ajanları olarak hizmet eden sülfürik asit veya magnezyum nitrat ile damıtmayı içerir . Bu tür damıtmalar, asidin bozunmasını önlemek için tamamen cam aparatıyla azaltılmış basınçta yapılmalıdır. Endüstriyel olarak, yüksek konsantrasyonlu nitrik asit, bir absorpsiyon kulesinde ilave nitrojen dioksitin %68 nitrik asit içinde çözülmesiyle üretilir. Çözünmüş nitrojen oksitler ya beyaz dumanlı nitrik asit durumunda sıyrılır ya da kırmızı dumanlı nitrik asit oluşturmak için çözelti içinde kalır. Daha yakın zamanlarda, konsantre nitrik asit besleme stokundan susuz asit üretmek için elektrokimyasal araçlar geliştirilmiştir.

kullanır

Bir laboratuvarda nitrik asit

Nitrik asidin ana endüstriyel kullanımı gübre üretimi içindir . Nitrik asit, amonyum nitrat vermek üzere amonyak ile nötralize edilir . Bu uygulama, yıllık üretilen 26 milyon tonun %75-80'ini tüketir (1987). Diğer ana uygulamalar, patlayıcıların, naylon öncülerin ve özel organik bileşiklerin üretimi içindir.

Organik azot bileşiklerinin öncüsü

Ayrıca bakınız: Nitrasyon

Olarak organik sentez endüstriyel ve aksi takdirde, nitro grubu, bir çok yönlü işlevsel grup . Nitrik ve sülfürik asitlerin bir karışımı, elektrofilik aromatik ikame yoluyla çeşitli aromatik bileşiklerin üzerine bir nitro ikamesi katar . TNT gibi birçok patlayıcı şu şekilde hazırlanır:

C 6 H 5 CH 3 + 3 HNO 3 → C 6 H 2 ( NO 2 ) 3 CH 3 + 3 H 2 O

Ya konsantre sülfürik asit ya da oleum fazla suyu emer.

H 2 S 2 O 7 + H 2 O → 2 H 2 SO 4

Nitro grubu, çeşitli nitrobenzenlerden anilin bileşiklerinin sentezine izin vererek bir amin grubu verecek şekilde indirgenebilir :

Nitrobenzene.svg'den anilin

Oksitleyici olarak kullanın

Öncüsü naylon , adipik asit , "KA yağı" -a karışımının oksidasyon ile büyük ölçekte üretilir sikloheksanon ve siklohekzanol nitrik asit -ile.

roket itici

Nitrik asit gibi çeşitli şekillerde kullanılmaktadır oksitleyici olarak sıvı yakıt roket . Bu formlar arasında kırmızı dumanlı nitrik asit, beyaz dumanlı nitrik asit, sülfürik asitli karışımlar ve HF inhibitörlü bu formlar yer alır. IRFNA (inhibe edilmiş kırmızı dumanlı nitrik asit ), BOMARC füzesinin üç sıvı yakıt bileşeninden biriydi .

Niş kullanır

Metal işleme

Nitrik asit, bakır metalini kuprik nitrata dönüştürmek gibi metalleri oksitlenmiş formlara dönüştürmek için kullanılabilir . Altın gibi asil metalleri ( kloroaurik asit olarak ) çözmek için aqua regia olarak hidroklorik asit ile birlikte de kullanılabilir . Bu tuzlar, yeniden kristalleştirme ve seçici çökeltme işlemleriyle altın ve diğer metalleri %99.9 saflığın ötesinde saflaştırmak için kullanılabilir .

analitik reaktif

İçinde elementel analiz ile ICP-MS , ICP-AES , GFAA ve alev AA, seyreltilmiş nitrik asit (0.5-5.0%), metal izleri INSOLUTIONS belirlemek için bir matris bileşimi olarak kullanılır. Küçük miktarlarda metal iyonları analizin sonucunu etkileyebileceğinden, bu tür bir belirleme için ultra saf eser metal dereceli asit gereklidir.

Ayrıca tipik olarak bulanık su numunelerinin, çamur numunelerinin, katı numunelerin yanı sıra ICP-MS , ICP-OES , ICP-AES , GFAA ve alevli atomik absorpsiyon spektroskopisi yoluyla element analizi gerektiren diğer benzersiz numune türlerinin parçalanma sürecinde kullanılır. . Tipik olarak bu sindirimler, satın alınan HNO'nun %50'lik bir solüsyonunu kullanır.
3 Tip 1 DI Su ile karıştırılır.

Gelen elektrokimya , nitrik asit için kimyasal bir doping ajanı olarak kullanılan organik yarı iletkenler ve ham için saflaştırma işlemlerinde karbon nanotuplerin .

Ağaç işleri

Düşük bir konsantrasyonda (yaklaşık %10), nitrik asit genellikle çam ve akçaağacı yapay olarak yaşlandırmak için kullanılır . Üretilen renk, çok eski balmumu veya yağlı cilalı ahşap ( ahşap kaplama ) gibi gri-altındır .

Etchant ve temizlik maddesi

Nitrik asidin aşındırıcı etkilerinden, matbaacılıkta aşındırma , paslanmaz çelik dekapaj veya elektronikte silikon gofretlerin temizlenmesi gibi bazı özel uygulamalar için yararlanılır .

Mikro yapıyı ortaya çıkarmak için metalleri aşındırmak için bir nitrik asit, su ve alkol çözeltisi olan Nital kullanılır. ISO 14104, bu iyi bilinen prosedürü detaylandıran standartlardan biridir.

Nitrik asit, hidroklorik asit ile kombinasyon halinde veya tek başına, yüksek kaliteli mikroskopi uygulamaları için cam lamelleri ve cam slaytları temizlemek için kullanılır. Ayrıca gümüş ayna yapımında gümüşleme öncesi camı temizlemek için de kullanılır.

Ticari olarak temin edilebilen %5-30 nitrik asit ve %15-40 fosforik asitten oluşan sulu karışımlar, gıda ve süt ekipmanlarının temizliğinde, öncelikle çökelmiş kalsiyum ve magnezyum bileşiklerini (proses akışından biriken veya sert su kullanımından kaynaklanan) çıkarmak için yaygın olarak kullanılır. üretim ve temizlik sırasında). Fosforik asit içeriği , seyreltik nitrik asit tarafından korozyona karşı demir alaşımlarının pasifleştirilmesine yardımcı olur .

Nitrik asit, LSD gibi alkaloidler için bir nokta testi olarak kullanılabilir ve alkaloide bağlı olarak çeşitli renkler verir.

Emniyet

Nitrik asit aşındırıcı bir asit ve güçlü bir oksitleyici ajandır . Bunun neden olduğu en büyük tehlike , proteinler ( amid ) ve yağlar ( ester ) ile asit hidrolizi gerçekleştirdiğinden kimyasal yanıklardır , bu da sonuç olarak canlı dokuyu (örneğin deri ve et ) bozar . Konsantre nitrik asit , keratin ile reaksiyonu nedeniyle insan derisini sarıya boyar . Bu sarı lekeler nötralize edildiğinde turuncuya döner. Ancak sistemik etkiler olası değildir ve madde kanserojen veya mutajen olarak kabul edilmez.

Derideki asit döküntüleri için standart ilk yardım tedavisi, diğer aşındırıcı maddelerde olduğu gibi büyük miktarlarda su ile yıkamadır. Asit yanığını çevreleyen dokuyu soğutmak ve ikincil hasarı önlemek için yıkamaya en az 10-15 dakika devam edilir. Kirlenmiş giysiler hemen çıkarılır ve alttaki deri iyice yıkanır.

Güçlü bir oksitleyici ajan olan nitrik asit, siyanürler , karbürler veya metalik tozlar gibi bileşiklerle patlayıcı olarak ve terebentin gibi birçok organik bileşikle şiddetli ve hipergolik (yani kendiliğinden tutuşan) reaksiyona girebilir . Bu nedenle bazlardan ve organik maddelerden uzakta depolanmalıdır.

Asit saldırılarında kullanın

Nitrik asit, asit saldırılarında kullanılan en yaygın asit türlerinden biridir .

Tarih

Nitrik asit ilk ispatlanmıştır sözde Gilat 'in de inventione Veritatis ( 'Gerçek keşfine') sonra (c. 1300). Niter ve yeşil vitriol içeren bir karışımı damıtarak hazırlayan ve buna "eau forte" (aqua fortis) adını veren Büyük Albert ve Ramon Lull'a atfedilen eserlerde de tanımlanmıştır .

17. yüzyılda Johann Rudolf Glauber , potasyum nitratı sülfürik asitle damıtarak nitrik asit elde etmek için bir süreç tasarladı. 1776'da Antoine Lavoisier , Joseph Priestley'in nitrik oksitten ("azotlu hava" olarak adlandırdığı) dönüştürülebileceğini, "ortak havanın en saf parçasının yaklaşık olarak eşit bir hacmiyle ve önemli ölçüde su miktarı." 1785'te Henry Cavendish kesin bileşimini belirledi ve nemli havadan bir elektrik kıvılcım akımı geçirerek sentezlenebileceğini gösterdi . 1806'da Humphry Davy , anotta çözünmüş atmosferik nitrojen gazından nitrik asidin üretildiği sonucuna varan kapsamlı damıtılmış su elektroliz deneylerinin sonuçlarını bildirdi. Yüksek voltajlı bir pil ve reaktif olmayan elektrotlar ve nemli asbestle köprülenmiş kaplar olarak ikiye katlanan altın elektrot konileri gibi kaplar kullandı.

Atmosferik havadan nitrik asidin endüstriyel üretimi, 1905 yılında ark prosesi olarak da bilinen Birkeland-Eyde prosesi ile başladı . Bu işlem, atmosferik nitrojenin atmosferik oksijen tarafından çok yüksek sıcaklıklı bir elektrik arkıyla nitrik okside oksidasyonuna dayanır. 3000 °C'de yaklaşık %4–5'e kadar nitrik oksit verimi ve daha düşük sıcaklıklarda daha az verim elde edildi. Nitrik oksit soğutuldu ve kalan atmosferik oksijen tarafından nitrojen dioksite oksitlendi ve bu daha sonra seyreltik nitrik asit üretmek için bir dizi paketlenmiş kolon veya plaka kolon absorpsiyon kulesinde su içinde emildi . İlk kuleler, nitrojen dioksiti su ve reaktif olmayan kuvars parçaları aracılığıyla fokurdattı. Üretilen nitrojen oksitlerinin yaklaşık %20'si reaksiyona girmeden kaldı, bu nedenle son kuleler geri kalanını nötralize etmek için bir alkali solüsyonu içeriyordu. İşlem çok enerji yoğundu ve ucuz amonyak kullanılabilir hale geldiğinde hızla Ostwald işlemi tarafından değiştirildi.

Bir başka erken üretim yöntemi, 1913 civarında Fransız mühendis Albert Nodon tarafından icat edildi. Yöntemi, turba bataklıklarındaki azotlu maddeden bakteriler tarafından dönüştürülen kalsiyum nitratın elektrolizinden nitrik asit üretti. Kireçle çevrili bir çömlek, turbaya batırıldı ve etrafında nitrik asidin oluştuğu karbon anodu için bir bölme yapmak üzere katranlı kereste ile kazıklandı. Nitrik asit, tencerenin dibine batırılmış bir cam borudan dışarı pompalandı. Çıkarılan sıvıyı değiştirmek için başka bir cam borudan üst kısma taze su pompalandı. İç doluydu kola . Dökme demir katotlar, onu çevreleyen turbaya batırıldı. Direnç metreküp başına yaklaşık 3 ohm idi ve sağlanan güç yaklaşık 10 volttu. Bir depozitodan üretim yılda 800 tondu.

Bir kez Haber işlemi amonyak verimli üretimi için 1913 tanıtıldı kullanılarak amonyak nitrik asit üretimi Ostwald işlemi Birkeland-Eyde işleminden üretimi geçti. Bu üretim yöntemi günümüzde hala kullanılmaktadır.

popüler kültürde

Nitrik asit, hikayesi Dünya'daki tüm insanların gizemli taşlaşması etrafında dönen Japon manga serisi Dr. Stone'da önemli bir olay örgüsüdür . Asidin son derece aşındırıcı özelliği, onu canlandırma sıvısında taşlaşmayı ortadan kaldıran kritik bir bileşen haline getirir .

Notlar

Referanslar

Dış bağlantılar