Азотная кислота: состав, свойства и применение

Азотная кислота ― неорганическое соединение с химической формулой HNO₃. Относится к кислородным кислотам. Концентрат вещества отличается выраженным коррозионным эффектом.

Свойства

В чистом виде это прозрачная жидкость, у которой нет цвета, присутствует резкий специфический запах. Она полностью растворяется в воде. На открытом воздухе создает коричневый дым. Его вызывает оксид азота в составе. Дым ядовит, опасен для органов дыхания и глаз. При долгом хранении вещество начинает разлагаться на воду и оксид азота, становится желтым или коричневым. Этот процесс ускоряется под воздействием высоких температур.

У концентрата высокая химическая активность. При контакте с водой вызывает экзотермическую реакцию. Может привести к возгоранию любых легковоспламеняющихся материалов.

Чистая кислота и ее соли действуют как окислитель. Вещество активно воздействует на металлы, которые не вытесняют водород. К ним относятся медь и серебро. Вещество может растворять некоторые виды неметаллов. Железо, хром, алюминий покрываются оксидной пленкой под воздействием азотной кислоты .

Физические свойства:

• — молярная масса: 63,01 г/моль;
• — плотность: 1,5129 г/см³ (+20 °C);
• — кислотность: -1,4 пКа;
• — кипит при +83 °C;
• — плавится при -41,6 °C;
• — давление газа: 48 мм рт. ст. (20 °C).

Способ получения

Для производства технической азотной кислоты применяют метод Оствальда. Аммиак окисляют на платиновой или платинородиевой сетке. В процессе вещество подвергается воздействию высокой температуры (+227 °C) и давления (9 атм.).

При окислении аммиака выделяется оксид азота II, под воздействием воздуха он окисляется до оксида азота IV. Его подвергают диспропорционированию с водой. Получаются два вещества: азотная и азотистая кислоты. Второе вещество нестабильно, поэтому его повторно диспропорционируют.

Для получения водного раствора весь объем жидкости перегоняют до уровня 68%. Чтобы получить концентрат, вещество обезвоживают концентрированной серной кислотой.

Области применения

В коммерческих целях обычно используют водный раствор. Он не дает едкого дыма, который характерен для концентратов уровня 86%.

При смешивании азотной и соляной кислот образуется вещество, способное растворять любые металлы, в частности, драгоценные.

Азотную кислоту используют для получения химических соединений:, красителей, медицинских препаратов, щавелевой, фосфорной кислоты и прочих.

Кроме того, продукт применяют:

• — при производстве нитратов, сложных эфиров;
• — очистке металлов;
• — изготовлении лаков, красителей, пластмасс;
• — окислении топлива, в частности, гиперголических ракетных составов, которые самовозгораются при смешивании компонентов.

Азотная кислота группы Уралхим

Представлены две марки вещества: А и Б . В первом случае массовая доля основного вещества в растворе составляет не меньше 98,6%, во втором ― 97,5%.

Марку А применяют для нитрования органических соединений, во время обработки металлов и др.

Марка Б востребована в области производства химических веществ, которые растворяют примеси промышленных продуктов. Кроме того, используется при проведении гальванических работ.

Специальная кислота высшего и первого сорта различается по концентрации основного вещества. Высший сорт ― не меньше 72%, первый сорт ― не меньше 70%.

Продукт используют при производстве нитросоединений, переработке топливных элементов в ядерных реакторах.

Массовая доля основного вещества в высшем сорте ― не меньше 57%. Неконцентрированный раствор используют для изготовления аммиачной селитры, при травлении металлов и для других целей.

Степень опасности

Жидкость и ее пары опасны для человека. При вдыхании возможно негативное воздействие на легкие, вплоть до отека и развития пневмонии. Страдают слизистые оболочки органов дыхательной системы, а также роговицы глаз и зубы.

Контакт жидкости с кожей приводит к сильным химическим ожогам. В случае обширного поражения кожного покрова возможен шок. Наибольшую опасность представляет попадание жидкости внутрь. Она прожигает стенки пищевода, желудка и кишечника.

Техника безопасности

С рвеществом работают в респираторах, очках, перчатках, спецодежде и спецобуви. В рабочей зоне должна быть предусмотрена встроенная система вентиляции. Необходимо проводить постоянный мониторинг воздуха, чтобы выявлять наличие паров. В условиях лабораторий работы проводятся в вытяжном шкафу.

Условия хранения

Пары азотной кислоты могут разрушать органические и неорганические материалы. Например, ткани, бумагу, натуральную кожу, резину и прочие.

Азотную кислоту нужно хранить в кислотостойкой герметичной таре в помещении с хорошей вентиляцией и термоконтролем (температура воздуха не должна превышать +40 °C). Емкость необходимо разместить вдали от прямых солнечных лучей, а также легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов.

Для хранения подходят тары:

• — из кварцевого стекла;
• — алюминия или алюминиевого сплава;
• — нержавеющей стали;
• — непластифицированного поливинилхлорида;
• — фторопласта;
• — прочие.

Для объемных партий рекомендуются резервуары-хранилища с внутренним кислотоустойчивым покрытием. Емкости из стекла закрывают тефлоновыми, стеклянными или полиэтиленовыми крышками, которые сохраняют герметичность.