نیتریک اسید

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
نیتریک اسید
شناساگرها
CAS 7697-37-2 YesY
پاب‌کم 944
کم‌اسپایدر 919 YesY
UNII 411VRN1TV4 YesY
شماره EINECS 231-714-2
شماره UN 2031
KEGG D02313 YesY
MeSH Nitric+acid
ChEBI CHEBI:48107 YesY
ChEMBL CHEMBL1352 YesY
شماره RTECS
QU5775000
Gmelin Reference 1576
3DMet B00068
Jmol-3D images Image 1
Image 2
خصوصیات
فرمول مولکولی HNO3
جرم مولی ۶۳٫۰۱ g mol−1
Exact mass 62.995642903 g mol-1
شکل ظاهری Colorless liquid
چگالی 1.5129 g cm-3
دمای ذوب
‎-42 °C, 231 K, -44 °F
دمای جوش
‎83 °C, 356 K, 181 °F (68% solution boils at 121 °C)
محلول در آب Completely miscible
اسیدی (pKa) -1.4
ضریب شکست (nD) 1.397 (16.5 °C)
قطب‌ها 2.17 ± 0.02 D
ترموشیمی
آنتالپی استاندارد
تشکیل
ΔfHo298
−207 kJ·mol−1[۱]
آنتروپی مولار
استاندارد
So298
146 J·mol−1·K−1[۱]
خطرات
برگه داده‌های ایمنی ماده ICSC 0183
PCTL Safety Website
EU Index 007-004-00-1
طبقه‌بندی EU خورنده C Oxidising agent O
شماره ایمنی R۳۵
شماره نگهداری (S1/2) S۲۳ S26 S۳۶ S45
لوزی آتش
NFPA 704.svg
0
4
0
OX
دمای اشتعال Non-flammable
ترکیبات مرتبط
آنیون‌های دیگر نیتراس اسید
کاتیون‌های دیگر سدیم نیترات
شوره
آمونیوم نیترات
ترکیبات مرتبط دی‌نیتروژن پنتاکسید
 YesY (verify) (what is: YesY/N?)
تمامی داده‌ها مربوط به شرایط استاندارد(در  °C۲۵ و  kPa۱۰۰) است، مگر آنکه خلاف آن ذکر شده باشد.
Infobox references

از اسید نیتریک در سده شانزدهم برای جداسازی طلا از نقره استفاده می‌شد. اسید نیتریک را از شوره به دست می‌آورند؛ بدین طریق که سولفات آهن یا زاج را در حالت گرم روی شوره اثر می‌دادند. این طریقه تولید نشان می‌دهد که شوره مصرفی، خالص بوده‌است. به ترکیبی از دو ماده، کمی ماسه، آهک و یا سفال شکسته می‌افزودند؛ ماده به دست آمده را در یک شیشه کوچک درب دار می‌ریختند. این شیشه‌ها را در کوره آهک پزی می‌گذاشتند که می‌توانست دو ردیف از این شیشه‌ها را که هر ردیف چهار تا شیشه بود در برگیرد. این شیشه‌ها را تا گردن در خاک یا خاکستر، که سبب پخش گرما و جلوگیری از ترک برداری شیشه می‌شد، قرار می‌دادند. از در پوش شیشه‌ها لوله‌هایی خارج می‌شد که به همین تعداد شیشه‌های مایع کننده، برروی سکویی خارج از کوره متصل بودند. همه اتصالات بدقت آب بندی می‌شدند. حرارت نخست معتدل بود تا ماده خام درون شیشه‌ها خشک شود، سپس هر شش ساعت به شش ساعت حرارت را زیاد می‌کردند، گازهای نیترو بوسیله آب تبلور نمکها، به خارج کشیده می‌شد. هر وقت رنگ محصول تقطیر نشان می‌داد که تجزیه به پایان رسیده‌است، حرارت را به تدریج کم می‌کردند.

روش سولفات آهن باز بوسیله گلوبر شرح داده شده‌است. این روش بدون شک تا آغاز سده هجدهم، تنها روش مورد استفاده برای تولید نیتریک اسید بوده است. انگلیسی‌ها و هلندی‌ها تا مدتها بعد هم از روش سولفات آهن استفاده می‌کردند؛ اما در فرانسه روش آلومین جای آن را گرفت. در سده پیش، تولید کنندگان اسید نیتریک گمان می‌بردند که بازده تولید با روش آلومین از بازده آن با سولفات آهن کمتر است. کمی پس از آن نظر مخالف غلبه یافت بدون اینکه معلوم شود که برپایه کدام مشاهدات این تغییر عقیده ایجاد شده‌است. بدیهی است که کار آزمایشگاهی در این عمل بی تأثیر بوده‌است. محتوای کتابهای شیمی شامل دستورهای نسخه مانندی است که مؤلفان آنها از عمل کنندگان دریافت داشته‌اند. گویا تغییرات در روشهای سنتی در نتیجه ایجاد بازار بهتر و تقاضاهای بیشتر بوده‌است. اسید نیتریک خالص (HNO3) در 41.6- درجه سانتی‌گراد ذوب شده، تولید مایع بی‌رنگی می‌کند، اما نسبت به درجه حرارت و درجه تابش نور بر آن، گستره رنگ آن از زرد تا قرمز متمایل به قهوه‌ای متغیر است. این تغییرات نتیجه تجزیه آن طبق واکنش زیر است:

2HNO3 -----> 2NO2 + H2 + 1/2 O2

به این علت ظرفهای محتوی آن، همیشه تحت فشار کنترل شده می‌باشد. اسید نیتریک با آب قابل احتراق است و محلول آن آزئوتروپی را تشکیل می‌دهد که نقطه جوش آن برابر با 121.9 درجه سانتیگراد است که شامل 68.7% وزنی HNO3 می‌باشد.

روشهای تهیه اسید نیتریک[ویرایش]

امروزه در تولید صنعتی اسید نیتریک، آمونیاک بعنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. از نظر تاریخی، اسید نیتریک اولین بار از اثر اسید سولفوریک روی نیترات سدیم (شوره شیلی ) بدست آمد. واکنش در کوره‌هایی با دمای 150 تا 170 درجه سانتی‌گراد صورت می‌گیرد. اسید بدست آمده، دارای غلظت 95 تا 97 درصد است.

روش بریک لند ( Brikeland ) در این روش می‌توان اسید نیتریک را از اکسید نیتریک مطابق واکنش زیر بدست آورد.

N2 + O2 -----> 2NO + 43Kcal

تبدیل NO به HNO3 با اکسیداسیون و هیدراتاسیون انجام می‌گیرد. در این فرایند بخاطر کم بودن غلظت NO، علاوه بر هزینه انرژی الکتریکی، مقداری گاز نیز باید در جریان باشد. ضمنا دمای بالا نیز باعث واکنش عکس و تجزیه NO می‌شود.

سنتز اسید نیتریک از آمونیاک امروزه اسید نیتریک بطور صنعتی از آمونیاک تهیه می‌شود. برای این کار لازم است که ماده اولیه را با هوا به اکسید نیتروژن تبدیل کرد.

4NH3 + 5O2 -----> 4NO + 6H2 + 216,24Kcal

جستارهای وابسته[ویرایش]

نیترات

منابع[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. p. A22. ISBN 061894690X.