نیتریک اسید
این نوشتار به هیچ منبع و مرجعی استناد نمیکند. |
این مقاله نیازمند ویکیسازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوهنامه، محتوای آن را بهبود بخشید. |
نیتریک اسید | |||
---|---|---|---|
![]() | |||
![]() | |||
| |||
Nitric acid | |||
شناساگرها | |||
شماره ثبت سیایاس | ۷۶۹۷-۳۷-۲ ![]() | ||
پابکم | ۹۴۴ | ||
کماسپایدر | ۹۱۹ ![]() | ||
UNII | 411VRN1TV4 ![]() | ||
شمارهٔ ئیسی | 231-714-2 | ||
شمارهٔ یواِن | 2031 | ||
KEGG | D02313 ![]() | ||
MeSH | Nitric+acid | ||
ChEBI | CHEBI:48107 ![]() | ||
ChEMBL | CHEMBL۱۳۵۲ ![]() | ||
شمارهٔ آرتیئیسیاس | QU5775000 | ||
1576 | |||
3DMet | B00068 | ||
جیمول-تصاویر سه بعدی | Image 1 Image 2 | ||
| |||
| |||
خصوصیات | |||
فرمول مولکولی | H۱N۱O۳ | ||
جرم مولی | ۶۳٫۰۱ g mol−1 | ||
شکل ظاهری | Colorless liquid | ||
چگالی | 1.5129 g cm-3 | ||
دمای ذوب | −۴۲ درجه سلسیوس (−۴۴ درجه فارنهایت؛ ۲۳۱ کلوین) | ||
دمای جوش | ۸۳ درجه سلسیوس (۱۸۱ درجه فارنهایت؛ ۳۵۶ کلوین) | ||
انحلالپذیری در آب | Completely miscible | ||
اسیدی (pKa) | -1.4 | ||
ضریب شکست (nD) | 1.397 (16.5 °C) | ||
گشتاور دوقطبی | 2.17 ± 0.02 D | ||
ترموشیمی | |||
آنتروپی مولار
استاندارد S |
146 J·mol-1·K-1[۱] | ||
آنتالپی استاندارد
تشکیل ΔfH |
-207 kJ·mol-1[۱] | ||
خطرات | |||
MSDS | ICSC 0183 PCTL Safety Website | ||
شاخص ئییو | ۰۰۷-۰۰۴-۰۰-۱ | ||
طبقهبندی ئییو | ![]() ![]() ![]() | ||
کدهای ایمنی | R۸ R۳۵ | ||
شمارههای نگهداری | (S1/2) S۲۳ S26 S۳۶ S45 | ||
لوزی آتش | |||
نقطه اشتعال | |||
ترکیبات مرتبط | |||
دیگر آنیونها | نیتراس اسید | ||
دیگر کاتیونها | سدیم نیترات شوره آمونیوم نیترات | ||
ترکیبات مرتبط | دینیتروژن پنتاکسید | ||
به استثنای جایی که اشاره شدهاست در غیر این صورت، دادهها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شدهاند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa) | |||
![]() ![]() ![]() | |||
Infobox references | |||
|
اسید نیتریک یا جوهر شوره با فرمول HNO3 نوعی اسید معدنی بسیار قوی است. ترکیب خالص آن بیرنگ است، اما با گذشت زمان به دلیل تجزیه به اکسیدهای نیتروژن و آب، به مرور زردرنگ میشود.[۲]
اسید نیتریک خالص (HNO3) در ۴۱٫۶- درجه سلسیوس 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:
4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + 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 ۱۲۱٫۹ درجه سلسیوس است که شامل ۶۸٫۷٪ وزنی HNO3 میباشد.
اکثر اسید نیتریکهای موجود در بازار غلظتی برابر ۶۸٪ درون آب دارند. این محلول با نقطه جوش ۱۲۰٫۵ درجه سلسیوس در فشار یک اتمسفر میباشد. دو شکل هیدراته برای آن شناخته شدهاست:
- مونو هیدرات (HNO3·H2O)
- تری هیدرات (HNO3·3H2O)
اگر غلظت اسیدنیتریک بیشتر از ۸۶٪ شود به آن اسید نیتریک دودزا (به انگلیسی: fuming nitric acid) میگویند.[۲] به اسید نیتریک با غلظت بیش از ۹۵٪ اسید نیتریک دودسفید و به اسید نتیریک با غلظت بیش از ۸۶٪ اسید نیتریک دودقرمز گفته میشود. از این اسیدها به عنوان اکساینده در سوخت راکت استفاده میشود.[۳]
تاریخچه[ویرایش]
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 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 دربرگیرد. 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، بر روی سکویی خارج از کوره متصل بودند. همه اتصالات بهدقت آببندی 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 به وسیلهٔ 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 به وسیلهٔ گلاوبِر شرح داده شدهاست. این روش بدون شک تا آغاز سده هجدهم، تنها روش مورد استفاده برای تولید نیتریک اسید بودهاست. 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، تولیدکنندگان 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.
روشهای تهیه اسید نیتریک[ویرایش]
امروزه در تولید صنعتی اسید نیتریک، آمونیاک به عنوان 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 ۱۵۰ تا ۱۷۰ درجه سانتیگراد صورت میگیرد. اسید بدست آمده، دارای غلظت ۸۳ تا ۸۶ درصد است؛ که به اسید دودکننده معروف است ورنگ این اسید قرمز تا زرد میباشد.
فرایند بریک لند (Birkeland–Eyde process) 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. ضمناً دمای بالا نیز باعث واکنش عکس و تجزیه NO میشود.
فرایند استوالد(Ostwald process) نخست تبدیل آمونیاک در حضور اکسیژن یک کاتالیزور مانند پلاتین یا رودیم، حرارت میدهیم تا اکسایش-کاهش انجام شود و اکسید نیتروژن و آب بدست آید. اکسید نیتروژن دوباره اکسید میشود تا دیاکسید نیتروژن بدست آید. هنگام کاهش ماده و تبدیل دوبارهٔ آن به اکسید نیتروژن واکنش جذب گاز توسط آب نیز انجام میشود و اسید نیتریک رقیق بدست میآید و در ادامه با تقطیر به غلظت مطلوب میرسد
واکنش با مواد مختلف[ویرایش]
واکنش با سولفوریک اسید[ویرایش]
نیتریک اسید در واکنش با سولفوریک اسید یک اسید قوی تولید میکند که در این فرایند یون نیترونیوم فعال نیز آزاد میشود که در ترکیب با مواد آلی مواد منفجره قوی نظیر تی ان تی ونیتروگلسیرین و… تولید میکند .(فرایند نیتراسیون). یکی از مهمترین واکنشهای نیتریک اسید واکنش آن با گلیسیرین که باعث تولید نیتروگلیسیرین میشود.
HNO3 + 2H2SO4 ⇌ NO2+ + H3O+ + 2HSO4−; K ~ ۲۲
یکی از کاربردهای آن در صنعت، استفاده از آن برای پولیش کاری ورقهای فولاد ضدزنگ ۳۰۴ است، که از اسید نیتریک در ترکیب با آب و دی اکساید تیتانیوم استفاده میشود.
جستارهای وابسته[ویرایش]
منابع[ویرایش]
- ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. p. A22. ISBN 0-618-94690-X.
- ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ "Nitric acid". Wikipedia. 2019-11-09.
- ↑ "Red fuming nitric acid". Wikipedia. 2019-09-25.
![]() |
در ویکیانبار پروندههایی دربارهٔ نیتریک اسید موجود است. |
![]() |
این یک مقالهٔ خرد شیمی است. با گسترش آن به ویکیپدیا کمک کنید. |