กรดไนตริก

กรด monobasic ที่แข็งแกร่งซึ่งเป็นมาตรฐานในสภาพของเหลวไม่มีสีที่เปลี่ยนเป็นสีเหลืองระหว่างการเก็บรักษาอาจจะอยู่ในสถานะของแข็งโดดเด่นด้วยการปรับเปลี่ยนผลึกสอง (monoclinic หรือตาข่าย orthorhombic) ที่อุณหภูมิต่ำกว่าลบ 41.6 องศาเซลเซียส สารนี้มีสูตรทางเคมี - HNO3 - กรดไนตริกที่เรียกว่า มันมีฟันกรามมวล 63.0 กรัม / โมลในขณะที่ความหนาแน่นสอดคล้องกับ 1.51 g / อุณหภูมิกรดไหลย้อนเป็น 82.6 องศาเซลเซียสจะมาพร้อมกับการสลายตัวของ (บางส่วน): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2 สารละลายกรดที่มีส่วนมวลของสารพื้นฐานของ 68% เดือดที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส ดัชนีหักเหของ สารบริสุทธิ์สอดคล้องกับ 1,397 กรดสามารถผสมกับน้ำในอัตราส่วนใด ๆ และเป็นอิเล็กโทรไลแข็งแกร่งเกือบสมบูรณ์สลายลงในไอออน H + และ NO3- รูปแบบของแข็ง - trihydrate และ monohydrate มีสูตร: HNO3 • 3H2O และ HNO3 • H2O ตามลำดับ

กรดไนตริก - กัดกร่อนปราดเปรียว, สารพิษและเป็นตัวแทนออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่ง จากยุคกลางที่รู้จักกันว่าชื่อเป็น "น้ำที่แข็งแกร่ง» (Aqua Fortis) นักเล่นแร่แปรธาตุที่ค้นพบกรดในศตวรรษที่ 13 ชื่อให้เพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติพิเศษ (สึกกร่อนโลหะทุกชนิดยกเว้นทอง) เหนือกว่าล้านครั้งอำนาจของกรดอะซิติกซึ่งในวันนั้นก็ถือว่าใช้งานมากที่สุด แต่แม้หลังจากสามศตวรรษจะได้รับพบว่าเป็นสนิมแม้ทองอาจจะเป็นส่วนผสมของกรดเช่นไนตริกและไฮโดรคลอริกในอัตราส่วน 1: 3 ซึ่งด้วยเหตุผลนี้เรียกว่า "กรดกัดทอง" การปรากฏตัวของสีเหลืองระหว่างการเก็บรักษาเป็นเพราะการสะสมของไนโตรเจนออกไซด์ในนั้น กรดที่มีอยู่มีความเข้มข้นมากขึ้นมักจะ 68% และเมื่อเนื้อหาของวัสดุพื้นฐานมากกว่า 89% จะถูกเรียกว่า "ควัน"

คุณสมบัติทางเคมีของกรดไนตริกแตกต่างจากซัลฟูริกเจือจางหรือกรดไฮโดรคลอริกที่ HNO3 อนุมูลอิสระที่แข็งแกร่งจึงปล่อยออกมาไม่เคยไฮโดรเจนในปฏิกิริยากับโลหะ เนื่องจากคุณสมบัติออกซิเดชันก็ยังทำปฏิกิริยากับโลหะที่ไม่ใช่จำนวนมาก และในทั้งสองกรณีจะเกิดขึ้นเสมอ ไนโตรเจนไดออกไซด์ NO2 ในปฏิกิริยารีดอกซ์, การกู้คืนไนโตรเจนเกิดขึ้นกับองศาที่แตกต่าง: HNO3, NO2, N2O3, ไม่มี, N2O, N2, NH3 ซึ่งจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของกรดและกิจกรรมของโลหะ โมเลกุลของสารที่เกิดขึ้นมีไนโตรเจนในรัฐ 5, 4, 3, 2, 1, 0, 3 ออกซิเดชันตามลำดับ ยกตัวอย่างเช่นทองแดงจะถูกออกซิไดซ์ด้วยกรดเข้มข้นทองแดงไนเตรต (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O และฟอสฟอรัส - กรด metaphosphoric: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O

มิฉะนั้นมีปฏิสัมพันธ์กับเจือจางไนตริกกรดอโลหะ ในตัวอย่างของการเกิดปฏิกิริยากับฟอสฟอรัสที่: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO เห็นได้ว่าไนโตรเจนจะลดลงไปรัฐ divalent ผลที่ได้คือไนตริกออกไซด์และฟอสฟอรัสออกซิไดซ์ที่จะ ฟอสเฟตกรด กรดไนตริกเข้มข้นในการผสมกับกรดไฮโดรคลอริกละลายทอง: Au + + 4HCl HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O และทองคำขาว: 3pt + + 18HCl 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O ในปฏิกิริยาเหล่านี้ต้นกรดไฮโดรคลอริกออกซิไดซ์กับการเปิดตัวคลอรีนไนตริกและจากนั้นในรูปแบบคลอไรด์โลหะที่ซับซ้อน

กรดไนตริกที่ผลิตได้ในเชิงพาณิชย์ในสามวิธีหลัก:

1. แหล่งกำเนิด - ปฏิกิริยาเกลือที่มีกรดกำมะถัน: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4 ก่อนหน้านี้มันเป็นวิธีเดียวที่จะ แต่กับการถือกำเนิดของเทคโนโลยีอื่น ๆ ก็อยู่ในขณะนี้ที่ใช้ในห้องปฏิบัติการการผลิตกรดไอ
2. ประการที่สอง - มันเป็นวิธีการของส่วนโค้ง เมื่ออากาศเหนือ อาร์คไฟฟ้า ที่มีอุณหภูมิ 3,000-3,500 องศาเซลเซียสส่วนหนึ่งของไนโตรเจนในอากาศจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนขึ้นรูปไนโตรเจนมอนนอกไซด์: N2 + O2 → 2NO ซึ่งหลังจากที่ระบายความร้อนออกซิเจนก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (ไม่ตอบสนองในก๊าซที่อุณหภูมิสูงกับออกซิเจน) : O2 + 2NO → 2NO2 จากนั้นในทางปฏิบัติก๊าซไนโตรเจนทั้งหมดในส่วนที่เกินจากออกซิเจนที่ละลายในน้ำ: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3
3. สาม - นี้เป็นวิธีที่มีแอมโมเนีย แอมโมเนียออกซิไดซ์บนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมเพื่อก๊าซไนโตรเจน: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O ส่งผลให้ก๊าซไนตรัสมีการระบายความร้อนและก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์เกิดขึ้นซึ่งจะถูกดูดซึมด้วยน้ำ โดยวิธีการนี้เป็นกรดที่มีความเข้มข้น 60 ถึง 62%

กรดไนตริกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตยาเสพติด, สี, วัตถุระเบิด, ปุ๋ยไนตริกและเกลือกรดไนตริก นอกจากนี้จะใช้สำหรับการสลายตัวของโลหะ (เช่นทองแดงตะกั่วเงิน) ที่ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดอื่น ๆ เครื่องประดับที่ใช้ในการตัดสินใจของทองในโลหะผสม (นี้เป็นวิธีการหลัก)