Кислота азотная

Азотная кислота занимает немаловажное место в мировой химической индустрии. Востребованность вызвана специфическими свойствами, присущими только этому соединению. Используется в разных сферах промышленности, органического синтеза и лабораторного анализа.

Азотную кислоту относят к сильнейшим одноосновным неорганическим соединениям. В нормальных условиях окружающей среды – это прозрачная жидкость без запаха и цвета. Плотность ее в концентрированном состоянии - 1,51 г/см3. Смешивается с водой в любых пропорциях и соотношениях. При температуре -41С кристаллизуется в прозрачные кристаллы.

Под действием солнечного света или при нагревании концентрированный ее раствор окрашивается в оранжевый и даже красный цвет. Это происходит за счет самопроизвольного ее разложения с выделением бурого диоксида азота. Образуется так называемый «дымящийся» продукт. По этой причине ее следует хранить в таре из темного, защищенного от солнечных лучей материала.

Разновидности азотной кислоты

Потребителю предлагается азотная кислота двух видов:

концентрированный продукт с содержанием основного вещества до 98%;
разбавленные водные растворы с концентрацией до 60%.

Особенности производства

Современная индустрия выпускает азотную кислоту окислением аммиака на платиновых катализаторах. В качестве окислителя используется атмосферный кислород. Основные стадии процесса:

воздушно-аммиачную смесь пропускают сквозь нагретую катализаторную сетку;
окисление аммиака с образованием окиси азота;
окисление окиси азота в двуокись азота;
абсорбция нитрозных газов водой.

Все исходные и промежуточные продукты подвергаются тщательной фильтрации от примесей, что позволяет получить реактив высокой чистоты с максимальным содержанием не более 60%. Затем происходит процесс концентрации до 98% и получение «дымящей» жидкости.

Химические свойства

Азотная кислота проявляет сильнейшие окислительные свойства. Отличительная ее особенность – многообразие конечных продуктов, образующихся в результате химических реакций. Их состав зависит от ее концентрации и природы вещества:

инертность (реакционную пассивность) к концентрированному ее раствору проявляют – алюминий, хром, железо, которые без труда растворяются в разбавленном ее растворе;
не реагируют с ней – золото, платина и металлы платиновой группы, которые растворяются в «царской водке» (смесь с соляной кислотой 1:3);
реагирует с остальными металлами с образованием окислов азота с разной степенью окисления (закиси, двуокиси, окиси);
при взаимодействии с щелочными металлами, железом и алюминием глубоко восстанавливается до аммиака или солей аммония;
реакция с неметаллами сопровождается образованием соответствующих кислот (серной, фосфорной);
окисление органических веществ с замещением атомов водорода на нитрогруппы (реакция нитрования);
окрашивание белков в оранжевый цвет (характерная «ксантопротеиновая реакция») – наблюдается при попадании реактива на кожу рук;
при контакте с гидразином, аминами, скипидаром происходит их самопроизвольное воспламенение.

Чем концентрированнее раствор и активнее вещество, тем глубже происходит восстановление азота. Разрушающе воздействует на бумагу, ткани. Не взаимодействует со стеклом, фторопластом. Для перевозки концентрированного реактива используются стальные или алюминиевые цистерны, стеклянные или пластиковые емкости. Разбавленные растворы перевозят в емкостях из хромистой стали.

Применение

Азотная кислота активно используется в народном хозяйстве:

производство широкого спектра азотных удобрений для агрохимии;
изготовление взрывчатых веществ на основе тротила и других соединений;
производство органических красителей (азокрасители и др.);
изготовление лекарственных препаратов, пластмассы;
в производстве серной, фосфорной кислоты;
в качестве окислителя для ракетного топлива;
в металлургии – травление, разделение металлов;
органический синтез и аналитическая химия.

Меры безопасности

По степени опасного воздействия на человеческий организм азотную кислоту относят к 3-му классу. Последствия попадания жидкости на кожу – химический ожог в виде долго незаживающих язв, желтых кратковременных пятен. Работы с едким соединением должны производиться в перчатках, в помещении с рабочей вентиляцией.

Контакт с органическими веществами может привести к пожарам и взрывам вследствие их окисления и выброса тепловой энергии. Поэтому реактив хранят раздельно от других химических веществ. Особую опасность представляют токсичные оксиды азота – их вдыхание вызывает сильное раздражение слизистой глаз, дыхательных путей. Во избежание отравления концентрированный раствор хранят в темной герметичной таре, вдали от солнечного света и источников тепла.

Каталог