اسید نیتریک و کاربردهای آن
اسید نیتریک به نام های آکوا فورتیس یا اسید آزوتیک نیز شناخته می شود ترکیبی معدنی با فرمول مولکولی HNO3 است. در حالت خالص ظاهری بی رنگ شفاف دارد. با این حال، تجمع اکسیدهای نیتروژن در آن در طول دوره، رنگ زرد به آن می دهد. به طور مشابه، بخارهای ناشی از این مایع رطوبت گیر بوی خفه کننده به آن می دهد.
جرم مولی اسید نیتریک 63.012 g/mol-1 است، در حالی که چگالی آن 1.5129 g/cm3 است. از آنجایی که اسید قوی است در آب بسیار محلول است. نقطه ذوب آن 44- درجه فارنهایت یا 231 کلوین و نقطه جوش آن 181 درجه فارنهایت یا 356 کلوین است.
اگرچه استفاده از اسید نیتریک را می توان به قرن سیزدهم تعمیم دارد اما هنوز همه کاربردهای آن به خوبی درک نشده است. اسید قوی اسیدی است که اساسا تمام یون های هیدروژن خود را در محلول آب یونیزه می کند. یکی از بهترین نمونه های آن، اسید نیتریک است – یک اسید قوی خورنده و سمی که به عنوان یک عامل اکسید کننده در صنایع مختلف استفاده می شود.
فهرست مطالب
روش تولید اسید نیتریک
این ترکیب از اکسیداسیون آمونیاک تولید می شود. آمونیاک مایع تبخیر می شود و در مبدل به اکسید نیتریک تبدیل می شود که سپس با کمک هوا به دی اکسید نیتروژن تبدیل می شود. آب دی اکسید نیتروژن را جذب می کند تا اسید نیتریک تشکیل شود.
موارد استفاده از اسید نیتریک
به دلیل خواص مختلفی که در بالا مورد بحث قرار گرفت اسید نیتریک به یک جزء حیاتی در صنایع مختلف تبدیل شده است، از تولید کود تا ساخت مواد منفجره و پیشران موشک از این ترکیب شیمیایی استفاده می شود.
- در زمینه مهندسی هوافضا این ترکیب به طور گسترده ای به عنوان یک اکسید کننده در موشک های سوخت مایع استفاده می شود.
- در صنعت مواد منفجره از این اسید برای ساخت مواد منفجره مانند T.N.T.، نیترو گلیسیرین و غیره استفاده می شود.
- از این اسید بطور گسترده در تولید کودهایی مانند کودهایی مانند نیترات کلسیم، نیترات آمونیوم و غیره استفاده می شود.
- برای ساختن نمک های نیترات از جمله نیترات آمونیوم، نیترات نقره، نیترات کلسیم و غیره استفاده می شود.
- به طور گسترده ای در زمینه شیمی به عنوان یک معرف آزمایشگاهی استفاده کاربرد دارد.
- همچنین در ساخت رنگ و دارو از محصولات مختلف قطران زغال سنگ استفاده می شود.
- اسید نیتریک برای تصفیه انواع فلزات گرانبها از جمله طلا، نقره و پلاتین استفاده می شود.
- در متالورژی از آن در ترکیب با الکل برای حکاکی نقوش بر روی فلزاتی مانند برنج، مس، برنز و غیره استفاده می شود.
- از اسید نیتریک در تهیه “آکوا رژیا” یا اسید نیتروهیدروکلریک که عناصر نجیب در آن حل می شوند، استفاده می شود.
- از این ترکیب در غلظت بسیار کم، برای افزایش سن مصنوعی چوب کاج و افرا استفاده می شود.
- مخلوط آبی آن به دلیل توانایی آن در حذف ترکیبات کلسیم و منیزیم رسوب شده به آسانی برای تمیز کردن مواد غذایی و تجهیزات لبنی استفاده می شود.
- اسید نیتریک همچنین به طور گسترده در تست رنگ سنجی برای تشخیص تفاوت بین هروئین و مورفین استفاده می شود.
همچنین به عنوان یک واسطه در ساخت تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) استفاده می شود. تولوئن دی ایزوسیانات در ساخت فوم های پلی یورتان که در صنایع خودروسازی، حمل و نقل، فرش و مبلمان استفاده می شود، استفاده می شود. این ترکیب به عنوان یک واسطه در ساخت نیتروبنزن و نیتروکلروبنزن استفاده می شود که هر یک برای ساخت ترکیبات دیگر استفاده می شوند.
اهمیت اسید نیتریک در کشاورزی
گیاهان برای رشد به نیتروژن نیاز دارند، اما نمی توانند آن را مستقیماً از جو جذب کنند. در هنگام بارندگی، به ویژه رعد و برق، در نتیجه واکنش شیمیایی که باعث باران اسیدی می شود، مقدار زیادی اسید نیتریک در جو تشکیل می شود. این اسید در آب حل می شود و به خاک راه می یابد و از آنجا توسط گیاهان جذب می شود و در نتیجه نیاز نیتروژن آنها را برآورده می کند.
عوارض و خطرات اسید نیتریک
اسید نیتریک یک عامل اکسید کننده قوی است که می تواند به راحتی در تماس با ترکیباتی مانند سیانیدها و کاربیدها باعث انفجار شود. با توجه به تمام این خطرات و خواص خورندگی و سمی کار با این اسید باید با احتیاط کامل و همچنین استفاده از تجهیزات ایمنی صورت بگیرد.
بازار به دلیل خطرات زیست محیطی و بهداشتی مرتبط با صنعت اسید نیتریک با مشکلاتی مواجه است و پتانسیل رشد آتی آن همچنان به شدت به نیازهای صنعت کشاورزی وابسته خواهد بود.
