Asidi ya nitriki na sifa zake.

Asidi safi ya nitriki HNO 3 ni kioevu kisicho na rangi. Angani, "huvuta", kama asidi hidrokloriki iliyokolea, kwani mvuke wake huunda matone madogo ya ukungu na unyevu hewani.

Asidi ya nitriki haina nguvu. Tayari chini ya ushawishi wa mwanga polepole hutengana:

4HN0 3 = 4N0 2 + 0 2 + 2H 2 0.

Joto la juu na asidi iliyojilimbikizia zaidi, utengano wa haraka hutokea. Dioksidi ya nitrojeni iliyotolewa huyeyuka katika asidi na kuipa rangi ya kahawia.

Asidi ya nitriki ni mojawapo ya asidi kali zaidi: katika ufumbuzi wa dilute hutengana kabisa katika H + na N0_ ions.

Asidi ya nitriki ni mojawapo ya mawakala wa oksidi yenye nguvu zaidi. Metali nyingi zisizo za metali zinaoksidishwa kwa urahisi nayo, na kugeuka kuwa asidi zinazofanana. Kwa hivyo, sulfuri, inapochemshwa na asidi ya nitriki, hatua kwa hatua hutiwa oksidi katika asidi ya sulfuriki, fosforasi ndani ya asidi ya fosforasi.

Asidi ya nitriki huathiri karibu metali zote (tazama sehemu ya 11.3.2), na kuzigeuza kuwa nitrati, na baadhi ya metali kuwa oksidi.

HNO 3 iliyokolea hupitisha baadhi ya metali.

Hali ya oxidation ya nitrojeni katika asidi ya nitriki ni +5. Ikifanya kama wakala wa vioksidishaji, HNO 3 inaweza kupunguzwa kwa bidhaa anuwai:

4 +3 +2 +1 0 -3

N0 2 N 2 0 3 HAPANA N 2 O N 2 NH 4 N0 3

Ni ipi kati ya vitu hivi vinavyotengenezwa, yaani, jinsi asidi ya nitriki inapungua kwa undani katika kesi fulani, inategemea asili ya wakala wa kupunguza na juu ya hali ya mmenyuko, hasa juu ya mkusanyiko wa asidi. Kadiri mkusanyiko wa HNO3 unavyoongezeka, ndivyo inavyopungua kwa undani. Wakati wa kukabiliana na asidi iliyojilimbikizia, NO2 hutolewa mara nyingi. Wakati asidi ya nitriki kuondokana na metali ya chini ya kazi, kwa mfano, shaba, NO inatolewa. Katika kesi ya metali zaidi ya kazi - chuma, zinki - N2O huundwa. Asidi ya nitriki iliyopunguzwa sana humenyuka pamoja na metali hai - zinki, magnesiamu, alumini - kuunda ioni ya ammoniamu, ambayo hutoa nitrati ya ammoniamu na asidi. Kawaida bidhaa kadhaa huundwa wakati huo huo.

Cu + HN0 3(conc.) - Cu(N0 3) 2 + N0 2 + H 2 0;

Cu + HN0 3 (diluted) -^ Cu(N0 3) 2 + N0 + H 2 O;

Mg + HN0 3 (diluted) -> Mg (N0 3) 2 + N 2 0 + n 2 0;

Zn + HN0 3 (dilute sana) - Zn(N0 3) 2 + NH 4 N0 3 + H 2 0.

Wakati asidi ya nitriki inafanya kazi kwenye metali, hidrojeni, kama sheria, haitolewa.

Wakati zisizo za metali zimeoksidishwa, asidi ya nitriki iliyokolea, kama ilivyo kwa metali, hupunguzwa hadi NO 2, kwa mfano.

S + 6HNO 3 = H 2 S0 4 + 6N0 2 + 2H 2 0.

ZR + 5HN0 3 + 2N 2 0 = ZN 3 RO 4 + 5N0

Michoro iliyotolewa inaonyesha kesi za kawaida za mwingiliano wa asidi ya nitriki na metali na zisizo za metali. Kwa ujumla, athari za redox zinazohusisha HNO 3 ni ngumu.

Mchanganyiko unaojumuisha 1 kiasi cha asidi ya nitriki na kiasi cha 3-4 cha asidi hidrokloriki iliyokolea huitwa aqua regia. Aqua regia huyeyusha metali kadhaa ambazo hazifanyi na asidi ya nitriki, pamoja na "mfalme wa metali" - dhahabu. Kitendo chake kinafafanuliwa na ukweli kwamba asidi ya nitriki oxidize asidi hidrokloriki na kutolewa kwa klorini ya bure na malezi ya kloridi ya nitrojeni (1N), au kloridi ya nitrosyl, N0C1:

HN0 3 + ZNS1 = C1 2 + 2H 2 0 + N0C1.

Kloridi ya Nitrosyl ni bidhaa ya kati ya athari na hutengana:

2N0C1 = 2N0 + C1 2.

Klorini wakati wa kutolewa huwa na atomi, ambayo huamua uwezo wa juu wa oksidi wa aqua regia. Athari za oksidi za dhahabu na platinamu huendelea hasa kulingana na hesabu zifuatazo:

Au + HN0 3 + ZNS1 = AuCl 3 + NO + 2H 2 0;

3Pt + 4HN0 3 + 12HC1 = 3PtCl 4 + 4N0 + 8H 2 0.

Asidi ya nitriki hufanya kazi kwenye vitu vingi vya kikaboni kwa njia ambayo atomi moja au zaidi ya hidrojeni kwenye molekuli ya kiwanja cha kikaboni hubadilishwa na vikundi vya nitro - NO 2. Utaratibu huu unaitwa nitration na ni muhimu sana katika kemia ya kikaboni.

Chumvi za asidi ya nitriki huitwa nitrati. Wote huyeyuka vizuri ndani ya maji, na inapokanzwa, hutengana, ikitoa oksijeni. Katika kesi hii, nitrati za metali zinazofanya kazi zaidi hubadilika kuwa nitriti:

2KN0 3 = 2KN0 2 +O 2

Uzalishaji wa viwanda wa asidi ya nitriki. Mbinu za kisasa za viwanda kwa ajili ya kuzalisha asidi ya nitriki ni msingi wa oxidation ya kichocheo ya amonia na oksijeni ya anga. Wakati wa kuelezea mali ya amonia, ilionyeshwa kuwa inawaka katika oksijeni, na bidhaa za majibu ni maji na nitrojeni ya bure. Lakini mbele ya vichocheo, oxidation ya amonia na oksijeni inaweza kuendelea tofauti. Ikiwa mchanganyiko wa amonia na hewa hupitishwa juu ya kichocheo, basi saa 750 ° C na muundo fulani wa mchanganyiko, karibu uongofu kamili wa NH 3 hadi N0 hutokea:

4NH 3 (r) + 5O 2 (g) = 4NO(r) + 6H 2 O (g), AN = -907 kJ.

NO2 inayotokana inabadilika kwa urahisi kuwa NO2, ambayo, pamoja na maji mbele ya oksijeni ya anga, hutoa asidi ya nitriki.

Aloi za platinamu hutumiwa kama vichocheo vya oxidation ya amonia.

Asidi ya nitriki iliyopatikana kwa oxidation ya amonia ina mkusanyiko usiozidi 60%. Ikiwa ni lazima, imejilimbikizia.

Sekta hiyo inazalisha asidi ya nitriki iliyochanganywa na viwango vya 55, 47 na 45%, na asidi ya nitriki iliyokolea - 98 na 97%. Asidi iliyojilimbikizia husafirishwa katika mizinga ya alumini, asidi iliyopunguzwa husafirishwa katika mizinga iliyofanywa kwa chuma sugu ya asidi.

Tikiti 5

2. Jukumu la chuma katika michakato ya maisha ya mwili.

Iron mwilini. Iron iko katika miili ya wanyama wote na katika mimea (kwa wastani kuhusu 0.02%); ni muhimu hasa kwa kimetaboliki ya oksijeni na michakato ya oxidative. Kuna viumbe (kinachojulikana concentrators) uwezo wa kukusanya kwa kiasi kikubwa (kwa mfano, bakteria ya chuma - hadi 17-20% ya chuma). Takriban madini yote ya chuma katika wanyama na mimea yanafungamana na protini. Upungufu wa chuma husababisha kucheleweshwa kwa ukuaji na chlorosis katika mimea inayohusishwa na uundaji mdogo wa klorofili. Chuma cha ziada pia kina athari mbaya kwa ukuaji wa mmea, na kusababisha, kwa mfano, utasa wa maua ya mchele na chlorosis. Katika udongo wa alkali, misombo ya chuma hutengenezwa ambayo haipatikani kwa kunyonya na mizizi ya mimea, na mimea haipati kwa kiasi cha kutosha; katika udongo wenye asidi, chuma hubadilika kuwa misombo ya mumunyifu kwa wingi wa ziada. Wakati kuna upungufu au ziada ya misombo ya chuma inayofanana kwenye udongo, magonjwa ya mimea yanaweza kuzingatiwa juu ya maeneo makubwa.

Iron huingia ndani ya mwili wa wanyama na wanadamu na chakula (vyanzo tajiri zaidi ndani yake ni ini, nyama, mayai, kunde, mkate, nafaka, mchicha na beets). Kwa kawaida, mtu hupokea 60-110 mg ya Iron katika mlo wao, ambayo kwa kiasi kikubwa huzidi mahitaji yao ya kila siku. Unyonyaji wa chuma kilichopokelewa kutoka kwa chakula hutokea katika sehemu ya juu ya utumbo mdogo, kutoka ambapo huingia ndani ya damu katika fomu iliyounganishwa na protini na huchukuliwa na damu kwa viungo na tishu mbalimbali, ambako huwekwa kwa namna ya chuma - protini tata - ferritin. Hifadhi kuu ya chuma katika mwili ni ini na wengu. Kwa sababu ya ferritin, muundo wa misombo yote iliyo na chuma ya mwili hufanyika: hemoglobin ya rangi ya upumuaji imeundwa kwenye uboho, myoglobin imeundwa katika misuli, cytochromes na enzymes zingine zenye chuma hutengenezwa katika tishu anuwai. Iron hutolewa kutoka kwa mwili hasa kupitia ukuta wa matumbo makubwa (kwa wanadamu, kuhusu 6-10 mg kwa siku) na kwa kiasi kidogo na figo.

Kitengo cha Maelezo: Maoni: 7174

ASIDI YA NITRIC, HNO 3, hupatikana kwa kuyeyusha oksidi za nitrojeni katika maji:

3NO 2 + H 2 O = 2HN 3 + NO
N 2 O 3 + H 2 O = HNO 3 + NO
N2O5 + H2O = 2HNO3

Mali ya kimwili ya asidi ya nitriki. Uzito wa Molar - 63.016; kioevu isiyo na rangi na harufu ya tabia; kiwango cha kuchemsha 86 °, kiwango cha myeyuko -47 °; mvuto maalum 1.52 saa 15 °; wakati wa kunereka, kutokana na kuharibika kwa 2HNO 3 = N 2 O 3 + 2O + H 2 O, asidi ya nitriki mara moja hutoa oksijeni, N 2 O 3 na maji; kunyonya kwa mwisho husababisha kuongezeka kwa kiwango cha mchemko. Katika suluhisho la maji, asidi kali ya nitriki kawaida huwa na oksidi za nitrojeni, na utayarishaji wa asidi ya nitriki isiyo na maji hutoa shida kubwa. Haiwezekani kupata asidi ya nitriki isiyo na maji kwa kunereka, kwa kuwa ufumbuzi wa maji ya asidi ya nitriki una elasticity ya chini, yaani, kuongeza maji kwa asidi na kinyume chake hupunguza elasticity ya mvuke (na huongeza kiwango cha kuchemsha). Kwa hivyo, kama matokeo ya kunereka kwa asidi dhaifu (D< 1,4) получается постоянно кипящий остаток D = 1,415, с содержанием 68% HNО 3 и с температурой кипения 120°,5 (735 мм). Перегонка при пониженном давлении дает остаток с меньшим содержанием HNО 3 , при повышенном давлении - с большим содержанием HNO 3 . Кислота D = 1,503 (85%), очищенная продуванием воздуха от N 2 О 4 , дает при перегонке остаток с 77,1% HNО 3 . Кислота D = 1,55 (99,8%) дает при перегонке сначала сильно окрашенный окислами азота раствор D = 1,62, а в остатке кислоту D = 1,49. Т. о. в остатке при перегонке азотной кислоты всегда оказывается кислота, соответствующая минимуму упругости (максимуму температуры кипения). Безводную кислоту можно получить лишь при смешивании крепкой (99,1%) азотной кислоты с азотным ангидридом.

Kwa kufungia, inaonekana, haiwezekani kupata asidi zaidi ya 99.5%. Kwa njia mpya (Valentiner) za kuchimba asidi ya nitriki kutoka kwa saltpeter, asidi ni safi kabisa, lakini pamoja na ya zamani ilikuwa ni lazima kuitakasa hasa kutoka kwa misombo ya kloridi na kutoka kwa mvuke N 2 O 4. Asidi kali zaidi ina D0 = 1.559, D15 = 1.53, na 100% HNO3 - D4 = 1.5421 (Veley na Manley); Asidi 100% hutoa mafusho hewani na huvutia mvuke wa maji kwa nguvu kama asidi ya sulfuriki. Asidi yenye D = 1.526 huwaka inapochanganywa na theluji.

Joto la malezi (kutoka 1/2 H 2 + 1/2 N 2 + 3/2 O 2):

HNO 3 - mvuke + 34400 cal
HNO 3 - kioevu + 41600 cal
HNO 3 - fuwele + 42200 cal
HNO 3 - suluhisho + 48800 cal

Joto la dilution: wakati wa kuongeza chembe moja ya H 2 O kwa HNO 3 - 3.30 Cal, chembe mbili - 4.9 Cal, chembe tano - 6.7 Cal, kumi - 7.3 Cal. Aidha zaidi inatoa ongezeko lisilo na maana katika athari ya joto. Kwa namna ya fuwele unapata:
1) HNO 3 · H 2 O = H 3 NO 4 - vidonge vya rhombic kukumbusha AgNO 3, kiwango cha kuyeyuka = ​​-34 ° (-38 °);
2) HNO 3 (H 2 O) 2 = H 5 NO 5 - sindano, kiwango cha kuyeyuka -18 °.2, imara tu chini -15 °. Curve ya joto ya fuwele ya asidi ya maji ina eutectics tatu (saa -66 °.3, -44 °.2, -43 °) na maxima mbili (HNO 3 H 2 O -38 °, HNO 3 3H 2 O -18 °,2). Vile vile pointi maalum huzingatiwa kwa joto la ufumbuzi na kwa zamu ya curve ya conductivity ya umeme, lakini kwa mwisho 2HNO 3 ·H 2 O na HNO 3 · 10H 2 O pia huzingatiwa. Kutoka kwa kile ambacho kimesemwa hivi karibuni na kwa mlinganisho na asidi ya fosforasi, inafuata kwamba katika suluhisho la asidi ya nitriki kuna hydrate yake ya HNO 3, lakini hutengana kwa urahisi sana, ambayo huamua reactivity ya juu ya HNO 3. Asidi ya nitriki iliyo na NO 2 katika suluhisho inaitwa kuvuta sigara(nyekundu).

Tabia za kemikali. HNO 3 safi hutengana kwa urahisi na kugeuka manjano kutokana na mmenyuko 2HNO 3 = 2NO 2 + O 2 + H 2 O na ufyonzwaji wa anhidridi ya nitrasi. Asidi safi ya nitriki na asidi kali ya nitriki kwa ujumla ni imara tu kwa joto la chini. Sifa kuu ya asidi ya nitriki ni uwezo wake wa oksidi wenye nguvu sana kwa sababu ya kutolewa kwa oksijeni. Kwa hivyo, wakati wa kutenda juu ya metali (isipokuwa Pt, Rh, Ir, Au, ambayo HNO 3 haina athari kwa kukosekana kwa klorini), asidi ya nitriki huoksidisha chuma, ikitoa oksidi za nitrojeni, kiwango cha chini cha oxidation, nguvu zaidi. chuma iliyooksidishwa ilikuwa kama wakala wa kupunguza. Kwa mfano, risasi (Pb) na bati (Sn) kutoa N 2 O 4; fedha - hasa N 2 O 3. Sulfuri, hasa iliyonyesha hivi karibuni, huoksidishwa kwa urahisi; fosforasi, inapokanzwa kidogo, hubadilika kuwa asidi ya fosforasi. Makaa ya mawe nyekundu ya moto huwaka katika mvuke wa asidi ya nitriki na katika asidi ya nitriki yenyewe. Athari ya vioksidishaji ya asidi nyekundu ya mafusho ni kubwa zaidi kuliko ile ya asidi isiyo na rangi. Chuma kilichotumbukizwa ndani yake huwa havifanyiki na haishambuliwi tena na hatua ya asidi. Asidi ya nitriki isiyo na maji au iliyochanganywa na asidi ya sulfuriki ina athari kubwa sana kwenye misombo ya kikaboni ya mzunguko (benzene, naphthalene, nk), kutoa misombo ya nitro C 6 H 5 H + HNO 3 = C 6 H 5 NO 2 + HOH. Nitration ya parafini hutokea polepole, na tu chini ya hatua ya asidi dhaifu (kiwango cha juu cha ionization). Kama matokeo ya mwingiliano wa vitu vyenye hidroksili (glycerin, nyuzi) na asidi ya nitriki, esta za nitrati hupatikana, inayoitwa kwa usahihi nitroglycerin, nitrocellulose, nk. Majaribio yote na kazi zote na asidi ya nitriki lazima zifanyike katika chumba chenye hewa ya kutosha. , lakini ikiwezekana chini ya rasimu maalum.

Uchambuzi. Ili kugundua athari za asidi ya nitriki, tumia: 1) diphenylenedanyl dihydrotriazole (inayojulikana kibiashara kama "nitron"); Matone 5 au 6 ya suluhisho la 10% ya nitroni katika 5% ya asidi ya asetiki hutiwa ndani ya 5-6 cm 3 ya suluhisho la mtihani, na kuongeza juu yake mapema tone moja la H 2 SO 4: mbele ya kiasi kinachoonekana cha NO. Ioni 3, mvua nyingi hutolewa, katika suluhisho dhaifu sana, fuwele zenye umbo la sindano hutolewa; saa 0 ° hata 1/80000 HNO 3 inaweza kufunguliwa na nitroni; 2) brucine katika suluhisho; changanya na suluhisho la mtihani na uimimine kwa uangalifu kando ya ukuta wa bomba la mtihani kwa asidi kali ya sulfuri; katika hatua ya kuwasiliana na tabaka zote mbili kwenye bomba la mtihani, rangi nyekundu ya pinki huundwa, ikigeuka kutoka chini hadi kijani.

Kuamua kiasi cha HNO 3 katika suluhisho la asidi ya nitriki inayowaka, unahitaji kuongeza N 2 O 4 na suluhisho la KMnO 4, kuamua wiani wa kioevu na hydrometer na uondoe marekebisho kwa maudhui ya N 2 O 4. imeonyeshwa kwenye meza maalum.

Njia za viwandani za kutengeneza asidi ya nitriki. Asidi ya nitriki hutolewa. ar. kutoka kwa saltpeter. Hapo awali, madini ya saltpeter yalifanyika katika kinachojulikana. "salpetriere", au "kupasuka", ambapo, kama matokeo ya kuchanganya mbolea, mkojo, nk. na plasta ya zamani, hatua kwa hatua, kwa sehemu kutokana na hatua ya bakteria, oxidation ya urea na misombo mingine ya kikaboni ya nitrojeni (amini, amidi, nk) hutokea katika asidi ya nitriki, na kutengeneza nitrati ya kalsiamu na chokaa. Katika siku za moto, hasa kusini (kwa mfano, nchini India na Asia ya Kati), mchakato huenda haraka sana.

Huko Ufaransa mnamo 1813, hadi kilo 2,000,000 za chumvi zilitolewa kutoka kwa chumvi. Wanyama 25 wakubwa hutoa karibu kilo 500 za chumvi kwa mwaka. Katika baadhi ya maeneo, pamoja na udongo wa msingi wenye matajiri katika mabaki ya wanyama (kwa mfano, eneo la Kuban), inawezekana kwamba kunaweza kuwa na kiasi kikubwa cha nitrati kwenye udongo, lakini haitoshi kwa uchimbaji. Kiasi kinachoonekana kilichimbwa katika bonde la Ganges na hupatikana katika ngome zetu za Asia ya Kati, ambapo hifadhi ya udongo iliyo na chumvi hufikia tani 17 kila mahali, lakini yaliyomo ndani yake sio zaidi ya 3%. Amana ya nitrati ya sodiamu - Chile - iligunduliwa mwaka wa 1809; wanapatikana hasa katika jimbo la Tarapaca, kati ya 68° 15" na 70° 18" longitudo ya mashariki na 19° 17" na 21° 18" latitudo ya kusini, lakini pia hupatikana zaidi kusini na kaskazini (huko Peru na Bolivia); amana yao iko katika urefu wa 1100 m juu ya usawa wa bahari. Amana hizo zina urefu wa kilomita 200, upana wa kilomita 3-5, na zina maudhui ya wastani ya NaNO 3 ya 30-40%. Akiba, ikizingatiwa ongezeko la kila mwaka la matumizi ya tani 50,000, inaweza kudumu kwa miaka 300. Mnamo 1913, tani 2,738,000 zilisafirishwa, lakini mauzo ya nje kwenda Uropa yalipungua, ingawa, baada ya kushuka sana kwa mauzo ya nje wakati wa vita, waliongezeka kidogo tena kutoka 1920. Kawaida juu kuna "moto" (50 cm - 2 m nene. ), inayojumuisha mchanga wa quartz na feldspathic, na chini yake "kalihe" (25 cm - 1.5 m), iliyo na saltpeter (amana ziko jangwani karibu na amana za chumvi na chumvi ya boroni). Muundo wa "kalihe" ni tofauti sana; ina NaNO 3 - kutoka 30% hadi 70%, iodidi na chumvi ya iodini - hadi 2%, kloridi ya sodiamu - 16-30%, chumvi za sulfate - hadi 10%, chumvi za magnesiamu - hadi 6%. Aina bora zaidi huwa na wastani: NaNO 3 - 50%, NaCl - 26%, Na 2 SO 4 - 6%, MgSO 4 - 3%. NaNO 3 huyeyushwa kwa halijoto ya juu ili NaNO 3 zaidi ipite kwenye myeyusho kuliko NaCl, umumunyifu wake huongezeka kidogo kulingana na halijoto. Kutoka kwa tani 3 za "kalihe" unapata tani 1 ya saltpeter ghafi na maudhui ya wastani ya saltpeter 95-96%. Kutoka kwa lita 1 ya brine ya mama, 2.5-5 g ya iodini hupatikana kwa kawaida. Kwa kawaida, saltpeter mbichi ina rangi ya hudhurungi, kwa sababu ya mchanganyiko wa oksidi ya chuma. Saltpeter iliyo na misombo ya kloridi hadi 1-2% hutumiwa kwa mbolea. Nitrati ya sodiamu safi haina rangi, ya uwazi, isiyo ya RISHAI ikiwa haina misombo ya kloridi; crystallizes katika cubes. Ili kupata asidi ya nitriki, saltpeter inapokanzwa na asidi ya sulfuriki; mwingiliano unafuata equation:

NaNO 3 + H 2 SO 4 = HNO 3 + NaSO 4

i.e. sulfate ya asidi hupatikana. Mwisho unaweza kutumika kutengeneza kloridi hidrojeni kwa kukokotoa mchanganyiko wa NaHSO 4 na NaCl katika mofu. Kwa mwingiliano kulingana na equation

kinadharia, ni muhimu kuchukua kilo 57.6 za H 2 SO 4 au kilo 60 za asidi 66° Bẻ kwa kilo 100 za NaNO 3. Kwa kweli, ili kuepuka kuoza, 20-30% zaidi ya asidi ya sulfuriki inachukuliwa. Mwingiliano unafanywa kwa usawa wa chuma cha silinda cha 1.5 m urefu, 60 cm kwa kipenyo, na kuta 4 cm nene. Kila silinda ina kilo 75 za chumvi na kilo 75 za H 2 SO 4. Mvuke hupitishwa kwanza kwenye jokofu ya kauri, kilichopozwa na maji, au kupitia bomba la kauri iliyoinama, kisha kupitia vifyonza: "mitungi" au "bonbons," yaani, "flasks za Wulf" kubwa za kauri. Ikiwa asidi ya sulfuriki 60 ° Вẻ (71%) inachukuliwa na kilo 4 za maji kwa kilo 100 za saltpeter huwekwa kwenye absorber ya kwanza, basi asidi ya 40-42 ° Вẻ (38-41%) hupatikana; kwa kutumia asidi kwa 66 ° Вẻ (99.6%) na saltpeter kavu, tunapata 50 ° Вẻ (53%); ili kupata asidi kwa 36 ° Вẻ, lita 8 za maji huwekwa kwenye kinyonyaji cha kwanza, lita 4 kwa pili, na lita 2.6 katika zifuatazo. Asidi ya nitriki inayowaka hupatikana kwa kuitikia saltpeter na nusu ya kiasi cha asidi ya sulfuriki inayohitajika kwa hesabu. Kwa hiyo, njia hiyo hutoa asidi iliyochafuliwa na kloridi ya nitrosyl na vitu vingine vinavyoondoka mwanzoni mwa mchakato, na kwa oksidi za nitrojeni mwishoni mwa kunereka. Oksidi za nitrojeni ni rahisi kuendesha kwa kupuliza mkondo wa hewa kupitia asidi. Ni faida zaidi kufanya kazi kwa malipo, kuzungukwa na moto pande zote na kuwa na bomba chini ya kutolewa kwa bisulfate iliyo na asidi inayoonekana. Ukweli ni kwamba chuma cha kutupwa haipatikani na asidi ikiwa ina joto la kutosha na ikiwa kuwasiliana na moto kwa pande zote huhakikisha kuwa hakuna matone ya asidi yaliyowekwa. Katika urejesho kama huo (upana 1.20 na kipenyo cha 1.50 m, na unene wa ukuta wa cm 4-5), chumvi ya chumvi inatibiwa na asidi ya sulfuriki kwa kiwango cha kilo 450 na hata kilo 610 za chumvi kwa kilo 660 za H 2 SO 4 ( 66 ° Bẻ). Badala ya mitungi, mabomba ya wima sasa hutumiwa mara nyingi au mabomba haya yanaunganishwa na mitungi.

Kwa mujibu wa njia ya Guttmann, mtengano unafanywa katika urejesho wa chuma wa kutupwa unaojumuisha sehemu kadhaa (Mchoro 1 na 1a); sehemu zimeunganishwa na putty, kwa kawaida zinajumuisha sehemu 100 za filings za chuma, sehemu 5 za sulfuri, sehemu 5 za kloridi ya amonia na maji kidogo iwezekanavyo; Marudio na, ikiwa inawezekana, hatch ya upakiaji imefungwa kwa matofali na inapokanzwa na gesi za tanuru.

Kilo 800 za saltpeter na kilo 800 za 95% ya asidi ya sulfuriki hupakiwa kwenye urejesho na kunereka hufanyika kwa masaa 12; hii hutumia takriban kilo 100 za makaa ya mawe. Vipindi vya cylindrical pia hutumiwa. Mivuke iliyotolewa kwanza huingia kwenye silinda 8; kisha kupitisha mfululizo wa mabomba ya kauri, 12 na 13, iliyowekwa kwenye sanduku la mbao na maji; hapa mvuke hupunguzwa ndani ya asidi ya nitriki, ambayo inapita kupitia mabomba 22 ya ufungaji wa Gutman, na 23 kwenye mkusanyiko 28, na condensate kutoka silinda 8 pia huingia hapa; asidi ya nitriki ambayo haijaunganishwa kwenye mabomba 12 huingia kupitia 15a kwenye mnara uliojaa mipira na kuosha na maji; athari za mwisho za asidi ambazo hazijaingizwa kwenye mnara zimekamatwa kwenye silinda 43a; gesi huchukuliwa kupitia bomba 46a kwenye chimney. Ili kuongeza oksidi za nitrojeni zinazoundwa wakati wa kunereka, hewa huchanganywa ndani ya gesi moja kwa moja kwenye njia ya kutoka kwa urejesho. Ikiwa asidi ya sulfuriki yenye nguvu na saltpeter kavu hutumiwa katika uzalishaji, basi asidi ya nitriki isiyo na rangi 96-97% hupatikana. Karibu asidi yote huunganishwa kwenye mabomba, sehemu ndogo tu (5%) inaingizwa kwenye mnara, ikitoa 70% ya asidi ya nitriki, ambayo huongezwa kwa mzigo unaofuata wa nitrate. Hiyo. matokeo yake ni asidi ya nitriki isiyo na rangi, isiyo na klorini, na mavuno ya 98-99% ya nadharia. Njia ya Gutman imeenea kwa sababu ya unyenyekevu wake na gharama ya chini ya ufungaji.

Asidi 96-100% hutolewa kutoka kwa saltpeter kwa kutumia njia ya Valentiner, kwa kunereka chini ya shinikizo iliyopunguzwa (30 mm) katika urejesho wa chuma cha kutupwa cha mchanganyiko wa kilo 1000 NaNO 3, 1000 kg H2SO 4 (66 ° Вẻ) na kiasi kama hicho cha asidi dhaifu HNO 3 ambayo huongeza kilo 100 za maji nayo. Kunyunyizia hudumu kwa masaa 10, na hewa inaingizwa kwenye aloi wakati wote. Uingiliano hutokea saa 120 °, lakini mwishoni mwa mchakato "mgogoro" hutokea (saa 1) na mshtuko mkali unawezekana (saa 120-130 °). Baada ya hayo, inapokanzwa huletwa hadi 175-210 °. Unene sahihi na kukamata asidi ni muhimu sana. Mvuke kutoka kwa retort huingia kwenye silinda, kutoka humo ndani ya coil 2 zilizopozwa sana, kutoka kwao kwenye mkusanyiko (kama vile chupa ya Wulf), ikifuatiwa na coil tena na kisha mitungi 15, nyuma ambayo pampu imewekwa. Kwa mzigo wa kilo 1000 wa NaNO 3 katika masaa 6-8, kilo 600 za HNO 3 (48° Вẻ) hupatikana, yaani 80% ya kawaida.

Ili kupata asidi ya nitriki kutoka kwa nitrati ya Norway (kalsiamu), mwisho huo hupasuka, asidi ya nitriki yenye nguvu huongezwa na asidi ya sulfuriki huchanganywa, baada ya hapo asidi ya nitriki huchujwa kutoka kwa jasi.

Uhifadhi na ufungaji. Ili kuhifadhi asidi ya nitriki, unaweza kutumia kioo, fireclay na alumini safi (sio zaidi ya 5% ya uchafu) sahani, pamoja na sahani zilizofanywa kwa chuma maalum cha silicon-sugu ya Krupp (V2A). Kwa kuwa wakati asidi kali ya nitriki inafanya kazi kwenye kuni, machujo ya mbao, matambara yaliyowekwa kwenye mafuta ya mboga, nk, milipuko na moto huwezekana (kwa mfano, ikiwa chupa hupasuka wakati wa usafirishaji), basi asidi ya nitriki inaweza kusafirishwa tu kwenye treni maalum. Turpentine huwaka kwa urahisi hasa inapokanzwa inapogusana na asidi kali ya nitriki.

Maombi: 1) kwa namna ya chumvi kwa mbolea, 2) kwa ajili ya uzalishaji wa milipuko, 3) kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa za kumaliza nusu za rangi, na sehemu ya rangi yenyewe. Ch. ar. chumvi za asidi ya nitriki au nitrati (sodiamu, amonia, kalsiamu na potasiamu) hutumiwa kwa mbolea. Mnamo 1914, matumizi ya dunia ya nitrojeni kwa namna ya nitrate ya Chile ilifikia tani 368,000 na kwa namna ya asidi ya nitriki kutoka hewa - tani 10,000. Mnamo 1925, matumizi yanapaswa kufikia tani 360,000 za asidi ya nitriki kutoka hewa. Matumizi ya asidi ya nitriki huongezeka sana wakati wa vita kutokana na matumizi ya milipuko, ambayo kuu ni nitroglycerin na nitrocelluloses ya aina mbalimbali, misombo ya nitro (nitrotoluini, TNT, melinite, nk) na vitu vya fuses (zebaki fulminate). Wakati wa amani, asidi ya nitriki hutumiwa katika utengenezaji wa misombo ya nitro, kwa mfano, nitrobenzene, kwa mpito wa rangi kupitia anilini, inayopatikana kutoka kwa nitrobenzene kwa kupunguzwa. Kiasi kikubwa cha asidi ya nitriki hutumiwa kwa etching metali; chumvi za asidi ya nitriki (saltpeter) hutumiwa kwa milipuko (nitrati ya ammoniamu - katika isiyo na moshi, nitrati ya potasiamu - katika poda nyeusi) na kwa fireworks (nitrati ya bariamu - kwa kijani).

Kiwango cha asidi ya nitriki. Kiwango cha asidi ya nitriki kipo hadi sasa katika USSR pekee na kiliidhinishwa na Kamati ya Udhibiti katika STO kama kiwango cha lazima cha Muungano wa wote (OST-47) kwa asidi katika 40° Bẻ. Kiwango kinaweka maudhui ya HNO 3 katika asidi ya nitriki hadi 61.20% na hupunguza maudhui ya uchafu: asidi ya sulfuriki si zaidi ya 0.5%, klorini si zaidi ya 0.8%, chuma si zaidi ya 0.01%, mabaki imara si zaidi ya 0.9%; asidi ya nitriki ya kawaida haipaswi kuwa na mchanga. Kiwango hudhibiti uhusiano kati ya muuzaji na mnunuzi, kudhibiti madhubuti njia za sampuli na uchambuzi. Yaliyomo katika asidi ya nitriki huamuliwa kwa kuongeza NaOH kwenye asidi na kurudisha nyuma kwa asidi. Yaliyomo katika asidi ya sulfuri imedhamiriwa katika mfumo wa BaSO 4 kwa kunyesha kwa BaCl 2. Maudhui ya klorini imedhamiriwa na titration katika kati ya alkali na nitrati ya fedha. Yaliyomo ya chuma huamuliwa na kunyesha kwa sesquioksidi na amonia, kupunguzwa kwa chuma cha oksidi hadi chuma cha feri na mabadiliko ya baadaye ya KMnO 4. Ufungaji wa asidi ya nitriki bado sio kiwango. Bila kugusa ukubwa, uzito na ubora wa chombo, kiwango kinaeleza ufungaji wa asidi ya nitriki kwenye vyombo vya kioo na inatoa maelekezo ya jinsi ya kufunga na kuifunga.

Maandalizi ya asidi ya nitriki.

I. Kutoka angani. Mchanganyiko wa asidi ya nitriki kutoka kwa hewa chini ya hatua ya arc ya voltaic hurudia kwa kiasi fulani mchakato unaotokea katika asili chini ya ushawishi wa kutokwa kwa umeme wa anga. Cavendish alikuwa wa kwanza kuona (mnamo 1781) uundaji wa oksidi za nitrojeni wakati wa mwako wa H 2 hewani, na kisha (mnamo 1784) wakati cheche ya umeme inapita hewani. Mutman na Gopher mnamo 1903 walikuwa wa kwanza kujaribu kusoma usawa: N 2 + O 2 2NO. Kwa kupitisha safu ya voltaic ya mkondo mbadala wa 2000-4000 V kupitia hewa, walipata mkusanyiko wa NO wa 3.6 hadi 6.7 vol.%. Matumizi yao ya nishati kwa kilo 1 ya HNO 3 ilifikia 7.71 kWh. Kisha Nernst alichunguza usawa huu kwa kupitisha hewa kupitia bomba la iridiamu. Zaidi ya hayo, Nernst, Jellinek na watafiti wengine walifanya kazi katika mwelekeo huo huo. Kwa kuongeza matokeo ya majaribio ya kusoma usawa kati ya hewa na oksidi ya nitrojeni, Nernst aliweza kuhesabu kuwa upande wa kulia wa equation maudhui ya 7 kiasi cha % NO huanzishwa kwa joto la 3750 ° (yaani, takriban kwa joto la joto). ya safu ya voltaic).

Kipaumbele cha wazo la kutumia safu ya voltaic kwa kurekebisha nitrojeni ya anga ni ya mtafiti wa Ufaransa Lefebre, ambaye mnamo 1859 aliidhinisha njia yake ya kutengeneza asidi ya nitriki kutoka hewani huko Uingereza. Lakini wakati huo gharama ya nishati ya umeme ilikuwa ya juu sana kwa mbinu ya Lefebre kuwa ya matumizi ya vitendo. Inafaa pia kutaja hati miliki za McDougal (An. P. 4633, 1899) na njia ya Bradley na Lovejoy iliyotekelezwa kwa kiwango cha kiufundi, iliyotumiwa mnamo 1902 na kampuni ya Amerika ya Atmospheric Products С° (yenye mtaji wa dola milioni 1) na kutumia nishati ya Niagara Falls. Majaribio ya kutumia voltage ya 50,000 V kurekebisha nitrojeni ya anga, iliyofanywa na Kowalski na mshiriki wake I. Moscytski, inapaswa pia kuhusishwa na wakati huu. Lakini mafanikio makubwa ya kwanza katika utengenezaji wa asidi ya nitriki kutoka kwa hewa yaliletwa na wazo la kihistoria la mhandisi wa Norway Birkeland, ambalo lilikuwa kutumia uwezo wa mwisho wa kunyoosha kwenye uwanja wenye nguvu wa sumakuumeme ili kuongeza mavuno ya oksidi za nitrojeni. wakati wa kupitisha arc ya voltaic kupitia hewa. Birkeland ilichanganya wazo hili na mhandisi mwingine wa Norway, Eide, na kulitafsiri katika usakinishaji wa kiufundi ambao mara moja ulitoa fursa ya gharama nafuu ya kupata asidi ya nitriki kutoka kwa hewa. Kwa sababu ya mabadiliko ya mara kwa mara katika mwelekeo wa mkondo wa umeme na hatua ya sumaku-umeme, mwali wa safu ya voltaic unaosababishwa huwa na tabia ya mara kwa mara ya kuvimba kwa mwelekeo tofauti, ambayo husababisha kuundwa kwa arc ya voltaic ambayo huenda kwa kasi wakati wote. kasi ya hadi 100 m/sec, na kujenga hisia ya jua pana la umeme linalowaka kwa utulivu na kipenyo cha m 2 au zaidi. Mto mkali wa hewa unaendelea kupigwa kwa jua hili, na jua yenyewe imefungwa katika tanuru maalum iliyofanywa kwa udongo wa kinzani, imefungwa kwa shaba (Mchoro 1, 2 na 3).

Electrodes mashimo ya arc voltaic ni kilichopozwa kutoka ndani na maji. Hewa kupitia chaneli A katika bitana ya fireclay ya tanuru huingia kwenye chumba cha arc b; kupitia gesi iliyooksidishwa huacha tanuru na hupozwa kwa kutumia joto lake ili joto boilers ya vifaa vya uvukizi. Baada ya hayo, HAPANA inaingia kwenye minara ya oksidi, ambapo inaoksidishwa na oksijeni ya anga hadi NO 2. Mchakato wa mwisho ni mchakato wa exothermic (2NO + O 2 = 2NO 2 + 27Cal), na kwa hiyo hali zinazoongeza kunyonya joto kwa kiasi kikubwa hupendelea majibu katika mwelekeo huu. Ifuatayo, dioksidi ya nitrojeni inafyonzwa na maji kulingana na hesabu zifuatazo:

3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO
2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

Kwa njia nyingine, mchanganyiko wa kukabiliana na gesi hupozwa chini ya 150 ° kabla ya kunyonya; kwa joto hili, mtengano wa nyuma - NO 2 = NO + O - karibu haufanyiki. Kwa kuzingatia kwamba chini ya hali fulani usawa NO + NO 2 N 2 O 3 imeanzishwa na maudhui ya juu ya N 2 O 3, inaweza kupatikana kwa kumwaga gesi za nitrite za moto hata kabla ya oxidation yao kamili, kwa joto la 200 hadi 300 °, na suluhisho la soda au caustic soda, badala ya chumvi za nitrate - nitrites safi (Norsk Hydro mbinu). Wakati wa kuondoka kwenye tanuru, hewa iliyopigwa ina kutoka 1 hadi 2% ya oksidi za nitrojeni, ambazo huchukuliwa mara moja na jets za kukabiliana na maji na kisha kutengwa na chokaa ili kuunda kalsiamu, kinachojulikana. "Kinorwe" saltpeter. Kufanya mchakato yenyewe N 2 + O 2 2NO - 43.2 Cal inahitaji matumizi ya kiasi kidogo cha nishati ya umeme, yaani: kupata tani 1 ya nitrojeni iliyofungwa kwa njia ya NO tu 0.205 kW-mwaka; Wakati huo huo, katika mitambo bora ya kisasa ni muhimu kutumia mara 36 zaidi, yaani kuhusu 7.3 na hadi 8 kW-miaka kwa tani 1. Kwa maneno mengine, zaidi ya 97% ya nishati inayotumika haiendi kwenye uundaji wa HAPANA, lakini kuelekea kuunda hali nzuri kwa mchakato huu. Ili kuhamisha usawa kuelekea kiwango cha juu kabisa cha HAPANA, ni muhimu kutumia halijoto kutoka 2300 hadi 3300 ° (HAKUNA maudhui ya 2300 ° ni 2 vol% na kwa 3300 ° - 6 vol%), lakini kwa joto kama hilo 2NO hutengana haraka. kurudi kwenye N 2 + O 2. Kwa hiyo, katika sehemu ndogo ya pili ni muhimu kuondoa gesi kutoka maeneo ya moto hadi baridi na baridi kwa angalau 1500 °, wakati utengano wa NO unaendelea polepole zaidi. Usawa N 2 + O 2 2NO imeanzishwa kwa 1500 ° katika masaa 30, saa 2100 ° katika sekunde 5, saa 2500 ° katika sekunde 0.01. na kwa 2900 ° - katika 0.000035 sec.

Njia ya Schonherr, mfanyakazi wa BASF, inatofautiana na njia ya Birkeland na Eide katika maboresho makubwa. Kwa njia hii, badala ya moto unaoendelea na unaoendelea wa safu ya voltaic kutofautiana sasa, tumia moto wa utulivu wa juu kudumu sasa Hii inazuia kupiga mara kwa mara nje ya moto, ambayo ni hatari sana kwa mchakato. Matokeo sawa, hata hivyo, yanaweza kupatikana kwa arc ya sasa ya voltaic mbadala, lakini kwa kupiga hewa kwa njia ya moto unaowaka si kwa mstari wa moja kwa moja, lakini kwa namna ya upepo wa vortex kando ya moto wa arc voltaic. Kwa hiyo, tanuri inaweza iliyoundwa kwa namna ya bomba la chuma nyembamba, zaidi ya hayo, ili moto wa arc usigusa kuta zake. Mchoro wa kubuni wa tanuru ya Schongherr umeonyeshwa kwenye Mtini. 4.

Uboreshaji zaidi katika njia ya arc hufanywa na njia ya Pauling (Mchoro 5). Electrodes katika tanuru ya mwako huonekana kama viondoa pembe. Safu ya voltaic yenye urefu wa m 1 inayoundwa kati yao inapulizwa kuelekea juu na mkondo mkali wa hewa. Katika mahali pembamba zaidi ya moto uliovunjika, arc inawashwa tena kwa kutumia electrodes ya ziada.

Muundo tofauti kidogo wa tanuru kwa ajili ya oxidation ya nitrojeni katika hewa ilikuwa na hati miliki na I. Moscicki. Moja ya electrodes zote mbili (Mchoro 6) ina sura ya diski ya gorofa na iko kwenye umbali wa karibu sana kutoka kwa electrode nyingine. Electrode ya juu ni tubular, na gesi zisizo na upande hupita ndani yake kwa mkondo wa haraka, kisha huenea kwenye koni.

Moto wa arc ya voltaic umewekwa katika mwendo wa mviringo chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, na mkondo wa gesi wa umbo la koni huzuia mzunguko mfupi. Maelezo ya kina ya usakinishaji mzima yametolewa katika W. Waeser, Luftsticstoff-Industrie, p. 475, 1922. Mmea mmoja nchini Uswisi (Chippis, Wallis) hufanya kazi kulingana na njia ya I. Mościcki, huzalisha 40% HNO 3. Kiwanda kingine nchini Poland (Bory-Jaworzno) kimeundwa kwa 7000 kW na kinapaswa kuzalisha HNO 3 na (NH 4) 2 SO 4 iliyokolea. Ili kuboresha mavuno ya oksidi za nitrojeni na kuongeza mwali wa safu ya voltaic, sio hewa, lakini mchanganyiko wa nitrojeni na oksijeni uliojaa oksijeni zaidi, kwa uwiano wa 1: 1, hivi karibuni umetumika kama bidhaa ya kuanzia. Mmea wa Ufaransa huko Laroche-de-Rham hufanya kazi na mchanganyiko kama huo na matokeo mazuri sana.

Inashauriwa kuimarisha tetroksidi ya nitrojeni N 2 O 4 katika kioevu kwa baridi hadi -90 °. Tetroksidi ya nitrojeni ya kioevu kama hiyo, iliyopatikana kutoka kwa gesi zilizokaushwa kabla - oksijeni na hewa, haifanyi na metali na kwa hivyo inaweza kusafirishwa kwa mabomu ya chuma na kutumika kwa utengenezaji wa HNO 3 kwa viwango vikali. Toluene ilitumika kama baridi katika kesi hii wakati mmoja, lakini kwa sababu ya uvujaji usioepukika wa oksidi za nitrojeni na athari zao kwenye toluene, milipuko ya kutisha ilitokea kwenye mimea ya Tschernewitz (huko Ujerumani) na Bodio (Uswizi), na kuharibu biashara zote mbili. Uchimbaji wa N 2 O 4 kutoka kwa mchanganyiko wa gesi. pia hupatikana kwa kunyonya N 2 O 4 na gel ya silika, ambayo hutoa nyuma ya N 2 O 4 iliyoingizwa inapokanzwa.

II. Oxidation ya mawasiliano ya amonia. Njia zote zilizoelezewa za kutengeneza asidi ya nitriki ya syntetisk moja kwa moja kutoka kwa hewa, kama ilivyoonyeshwa tayari, ni za bei rahisi ikiwa nishati ya umeme ya maji inapatikana. Tatizo la nitrojeni iliyounganishwa (angalia Nitrojeni) halingeweza kuzingatiwa hatimaye kutatuliwa ikiwa mbinu ya kuzalisha asidi ya nitriki ya bei nafuu isingepatikana. Unyonyaji wa nitrojeni iliyofungwa kutoka kwa mbolea na mimea huwezeshwa haswa ikiwa mbolea hizi ni chumvi za asidi ya nitriki. Michanganyiko ya amonia inayoletwa kwenye udongo lazima kwanza ipitiwe na nitrification kwenye udongo wenyewe (angalia mbolea za nitrojeni). Kwa kuongeza, asidi ya nitriki, pamoja na asidi ya sulfuriki, ni msingi wa matawi mengi ya sekta ya kemikali na masuala ya kijeshi. Uzalishaji wa vilipuzi na baruti zisizo na moshi (TNT, nitroglycerin, baruti, asidi ya picric, na wengine wengi), rangi ya anilini, celluloid na rayoni, madawa mengi, nk haiwezekani bila asidi ya nitriki. Ndio sababu huko Ujerumani, ambayo ilikatwa kutoka kwa chanzo cha nitrate ya Chile wakati wa Vita vya Kidunia na kizuizi na wakati huo huo haikuwa na nishati ya umeme ya bei nafuu, utengenezaji wa asidi ya nitriki ya syntetisk ilitengenezwa kwa kiwango kikubwa kwa kutumia njia ya mawasiliano. , kuanzia makaa ya mawe ya makaa ya mawe au amonia ya synthetic kwa kuitia oksidi na oksijeni ya anga kwa ushiriki wa vichocheo. Wakati wa vita (1918), Ujerumani ilizalisha hadi tani 1000 za asidi ya nitriki na nitrati ya amonia kwa siku.

Huko nyuma mnamo 1788, Milner huko Cambridge alianzisha uwezekano wa uoksidishaji wa NH 3 kuwa oksidi za nitrojeni chini ya utendakazi wa peroksidi ya manganese inapokanzwa. Mnamo 1839, Kuhlman alianzisha hatua ya mawasiliano ya platinamu wakati wa oxidation ya amonia na hewa. Kitaalam, njia ya kuongeza oksidi ya amonia kwa asidi ya nitriki ilitengenezwa na Ostwald na Brouwer na hati miliki nao mwaka wa 1902. (Inashangaza kwamba nchini Ujerumani maombi ya Ostwald yalikataliwa kutokana na kutambuliwa kwa kipaumbele kwa mkemia wa Kifaransa Kuhlmann.) Chini ya hatua ya Ostwald. platinamu iliyogawanywa vizuri na mtiririko wa polepole wa mchanganyiko wa gesi, oxidation inaendelea kulingana na majibu 4NH 3 + ZO 2 = 2N 2 + 6H 2 O. Kwa hiyo, mchakato unapaswa kuwa Udhibiti madhubuti wote kwa maana ya kasi kubwa ya harakati ya ndege ya gesi iliyopigwa kupitia "kibadilishaji" cha mawasiliano, na kwa maana ya muundo wa mchanganyiko wa gesi. Mchanganyiko wa gesi zinazoingia "waongofu" unapaswa. hapo awali kusafishwa vizuri kwa vumbi na uchafu ambao unaweza "sumu" kichocheo cha platinamu.

Inaweza kuzingatiwa kuwa uwepo wa platinamu husababisha mtengano wa molekuli ya NH 3 na uundaji wa kiwanja cha kati kisicho na msimamo cha platinamu na hidrojeni. Katika kesi hii, nitrojeni katika hali ya nascendi inakabiliwa na oxidation na oksijeni ya anga. Uoksidishaji wa NH 3 hadi HNO 3 unaendelea kupitia athari zifuatazo:

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 0;

gesi iliyopozwa isiyo na rangi isiyo na rangi, ikichanganywa na sehemu mpya ya hewa, inaongeza oksidi moja kwa moja na kuunda NO 2 au N 2 O 4:

2 HAPANA + O 2 = 2NO 2, au N 2 O 4;

kufutwa kwa gesi zinazotokana na maji mbele ya hewa ya ziada au oksijeni kunahusishwa na oxidation zaidi kulingana na majibu:

2NO 2 + O + H 2 O = 2HNO 3,

baada ya hapo HNO 3 hupatikana, na nguvu ya takriban 40 hadi 50%. Kwa kutengenezea HNO 3 inayotokana na asidi kali ya sulfuriki, asidi ya nitriki iliyokolea inaweza hatimaye kupatikana. Kulingana na Ostwald, kichocheo lazima kiwe na platinamu ya metali iliyopakwa sehemu au platinamu ya sponji kabisa au nyeusi ya platinamu.

Mwitikio unapaswa kutokea wakati joto nyekundu halijaanza na kwa kasi kubwa ya mtiririko wa mchanganyiko wa gesi, unaojumuisha sehemu 10 au zaidi za hewa kwa saa 1 NH 3. Mtiririko wa polepole wa mchanganyiko wa gesi unakuza utengano kamili wa NH 3 kwa vipengele. Kwa gridi ya mawasiliano ya platinamu ya cm 2, kasi ya mtiririko wa gesi inapaswa kuwa 1-5 m/sec, yaani, wakati wa kuwasiliana na gesi na platinamu haipaswi kuzidi 1/100 sec. Joto bora zaidi ni karibu 300 °. Mchanganyiko wa gesi ni preheated. Kiwango cha juu cha mtiririko wa mchanganyiko wa gesi, ndivyo pato la NO. Kufanya kazi na mesh nene sana ya platinamu (kichocheo) na mchanganyiko wa amonia na hewa iliyo na takriban 6.3% NH 3, Neumann na Rose walipata matokeo yafuatayo kwa joto la 450 ° (na uso wa platinamu wa 3.35 cm 2):

Maudhui ya juu au ya chini ya NH 3 pia ni ya umuhimu mkubwa kwa mwelekeo wa mchakato wa kemikali, ambayo inaweza kuendelea ama kulingana na equation: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (yenye maudhui ya 14.38% NH 3) , au kwa mujibu wa equation: 4NH 3 + 7O 2 = 4NO 2 + 6H 2 O (pamoja na maudhui ya mchanganyiko wa 10.74% NH 3). Kwa mafanikio kidogo kuliko platinamu, labda. Vichocheo vingine pia vilitumiwa (oksidi ya chuma, bismuth, cerium, thorium, chromium, vanadium, shaba). Kati ya hizi, tu matumizi ya oksidi ya chuma kwa joto la 700-800 °, na mavuno ya 80 hadi 85% NH 3, inastahili kuzingatia.

Joto lina jukumu kubwa katika mchakato wa oksidi wa ubadilishaji wa NH 3 hadi HNO 3. Mmenyuko wa oxidation ya amonia yenyewe ni exothermic: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O + 215.6 Cal. Hapo awali tu inahitajika kuwasha vifaa vya mawasiliano, basi majibu hufanyika kwa sababu ya joto lake mwenyewe. Muundo wa kiufundi wa "waongofu" kwa oxidation ya amonia ya mifumo tofauti ni wazi kutoka kwa takwimu zilizotolewa (Mchoro 7-8).

Mpango wa utengenezaji wa HNO 3 kulingana na njia inayokubalika ya Franck-Caro imeonyeshwa kwenye Mtini. 9.

Katika mtini. 10 inaonyesha mchoro wa uoksidishaji wa NH 3 katika kiwanda cha Meister Lucius na Brünning huko Hechst.

Katika mitambo ya kisasa, oxidation ya NH 3 hadi NO inafanywa kwa mavuno ya hadi 90%, na oxidation inayofuata na ngozi ya oksidi za nitrojeni na maji - na mavuno ya hadi 95%. Kwa hivyo, mchakato mzima hutoa mavuno ya nitrojeni iliyofungwa ya 85-90%. Kupata HNO 3 kutoka kwa nitrate kwa sasa kunagharimu (kwa mujibu wa 100% HNO 3) $103 kwa tani 1, kwa kutumia mchakato wa arc, $97.30 kwa tani 1, wakati tani 1 ya HNO 3 iliyopatikana kwa oxidation ya NH -3 inagharimu $85.80 pekee. Inakwenda bila kusema kwamba nambari hizi zinaweza kuwa ni takriban tu na kwa kiasi kikubwa inategemea saizi ya biashara, gharama ya nishati ya umeme na malighafi, lakini bado zinaonyesha kuwa njia ya mawasiliano ya kutengeneza HNO 3 imekusudiwa kuchukua nafasi kubwa katika siku za usoni ikilinganishwa na njia zingine.

Angalia pia

Asidi kali ya monobasic, ambayo ni kioevu isiyo na rangi chini ya hali ya kawaida, ambayo hugeuka njano wakati wa kuhifadhi, inaweza kuwa katika hali ngumu, inayojulikana na marekebisho mawili ya fuwele (monoclinic au rhombic lattice), kwa joto chini ya 41.6 °C. Dutu hii yenye fomula ya kemikali - HNO3 - inaitwa asidi ya nitriki. Ina molekuli ya molar ya 63.0 g/mol, na msongamano wake unalingana na 1.51 g/cm³. Kiwango cha kuchemsha cha asidi ni 82.6 ° C, mchakato unaambatana na kutengana (sehemu): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Suluhisho la asidi yenye sehemu kubwa ya dutu kuu sawa na 68% ya majipu kwa joto la 121 ° C. dutu safi inalingana na 1.397. Asidi inaweza kuchanganywa na maji kwa uwiano wowote na, kuwa electrolyte yenye nguvu, karibu hutengana kabisa katika H + na NO3- ions. Fomu Imara - trihydrate na monohidrati zina fomula: HNO3. 3H2O na HNO3. H2O kwa mtiririko huo.

Asidi ya nitriki ni babuzi, dutu yenye sumu na wakala wa vioksidishaji vikali. Tangu Zama za Kati, jina "maji yenye nguvu" (Aqua fortis) limejulikana. Wataalamu wa alkemia ambao waligundua asidi hiyo katika karne ya 13 waliipa jina hili, wakiwa na hakika ya mali yake ya ajabu (iliharibu metali zote isipokuwa dhahabu), ambayo ilikuwa mara milioni zaidi ya nguvu ya asidi ya asetiki, ambayo katika siku hizo ilikuwa kuchukuliwa kuwa hai zaidi. . Lakini karne tatu baadaye iligunduliwa kwamba hata dhahabu inaweza kuharibiwa na mchanganyiko wa asidi kama vile nitriki na hidrokloriki katika uwiano wa ujazo wa 1:3, ambao kwa sababu hiyo uliitwa “aqua regia.” Kuonekana kwa tint ya njano wakati wa kuhifadhi inaelezwa na mkusanyiko wa oksidi za nitrojeni ndani yake. Inauzwa, asidi mara nyingi hupatikana na mkusanyiko wa 68%, na wakati maudhui ya dutu kuu ni zaidi ya 89%, inaitwa "fuming".

Sifa za kemikali za asidi ya nitriki huitofautisha na asidi ya salfa au hidrokloriki kwa kuwa HNO3 ni wakala wa kuongeza vioksidishaji, kwa hivyo hidrojeni haitolewi kamwe katika athari na metali. Kutokana na mali yake ya vioksidishaji, pia humenyuka na mengi yasiyo ya metali. Katika hali zote mbili, dioksidi ya nitrojeni NO2 daima huundwa. Katika athari za redox, kupunguzwa kwa nitrojeni hutokea kwa viwango tofauti: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, ambayo imedhamiriwa na mkusanyiko wa asidi na shughuli za chuma. Molekuli za misombo inayotokana ina nitrojeni na hali ya oxidation: +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, kwa mtiririko huo. Kwa mfano, shaba hutiwa oksidi na asidi iliyokolea hadi shaba (II) nitrate: Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O, na fosforasi hadi asidi ya metaphosphoric: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

Vinginevyo, asidi ya nitriki ya dilute inaingiliana na zisizo za metali. Kwa kutumia mfano wa majibu na fosforasi: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO, inaweza kuonekana kuwa nitrojeni imepunguzwa kwa hali ya divalent. Matokeo yake, monoksidi ya nitrojeni huundwa, na fosforasi hutiwa oksidi kwa Asidi ya nitriki iliyokolea iliyochanganywa na asidi hidrokloriki huyeyusha dhahabu: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H + 2H2O na platinamu: 3Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO +3H2 + 8H2O. Katika athari hizi, katika hatua ya awali, asidi hidrokloriki hutiwa oksidi na asidi ya nitriki, ikitoa klorini, na kisha metali huunda kloridi tata.

Asidi ya nitriki huzalishwa kwa kiwango cha viwanda kwa njia tatu kuu:

1. Ya kwanza ni mwingiliano wa chumvi na asidi ya sulfuriki: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4. Hapo awali, hii ndiyo njia pekee, lakini pamoja na ujio wa teknolojia nyingine, sasa hutumiwa katika hali ya maabara ili kupata asidi ya mafusho.
2. Ya pili ni njia ya arc. Wakati hewa inapulizwa na joto la 3000 hadi 3500 ° C, sehemu ya nitrojeni hewani humenyuka na oksijeni, na kusababisha uundaji wa monoksidi ya nitrojeni: N2 + O2 → 2NO, ambayo, baada ya kupoa, hutiwa oksidi kwa dioksidi ya nitrojeni. (kwa joto la juu, monoxide haiingiliani na oksijeni): O2 + 2NO → 2NO2. Kisha, karibu dioksidi yote ya nitrojeni, na ziada ya oksijeni, hupasuka katika maji: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
3. Ya tatu ni njia ya amonia. Amonia hutiwa oksidi kwenye kichocheo cha platinamu kwa monoksidi ya nitrojeni: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Gesi za nitrasi zinazotokana na baridi na kuunda dioksidi ya nitrojeni, ambayo huingizwa na maji. Njia hii hutoa asidi na mkusanyiko wa 60 hadi 62%.

Asidi ya nitriki hutumiwa sana katika tasnia kutengeneza dawa, rangi, mbolea ya nitrojeni na chumvi ya asidi ya nitriki. Kwa kuongeza, hutumiwa kufuta metali (kwa mfano, shaba, risasi, fedha) ambazo hazifanyiki na asidi nyingine. Katika kujitia hutumiwa kuamua dhahabu katika alloy (hii ndiyo njia kuu).

Asidi ya nitriki ni moja ya misombo kuu ya nitrojeni. Fomula ya kemikali - HNO 3. Kwa hivyo dutu hii ina mali gani ya mwili na kemikali?

Tabia za kimwili

Asidi safi ya nitriki haina rangi, ina harufu kali, na ina mali ya "kuvuta sigara" inapofunuliwa na hewa. Uzito wa molar ni 63 g / mol. Kwa joto la digrii -42 hugeuka kuwa hali imara ya mkusanyiko na hugeuka kuwa wingi wa theluji-nyeupe. Asidi ya nitriki isiyo na maji huchemka kwa digrii 86. Inapochanganywa na maji, huunda suluhisho ambazo hutofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa mkusanyiko.

Dutu hii ni monobasic, yaani, daima ina kundi moja la carboxyl. Miongoni mwa asidi ambayo ni mawakala wa vioksidishaji wenye nguvu, asidi ya nitriki ni mojawapo ya nguvu zaidi. Humenyuka pamoja na metali nyingi na zisizo za metali, misombo ya kikaboni kutokana na kupunguzwa kwa nitrojeni

Nitrati ni chumvi ya asidi ya nitriki. Mara nyingi hutumiwa kama mbolea katika kilimo.

Tabia za kemikali

Fomula ya elektroniki na ya kimuundo ya asidi ya nitriki imeonyeshwa kama ifuatavyo:

Mchele. 1. Fomu ya elektroniki ya asidi ya nitriki.

Asidi ya nitriki iliyojilimbikizia inakabiliwa na mwanga na, chini ya ushawishi wake, ina uwezo wa kuharibika katika oksidi za nitrojeni. Oksidi, kwa upande wake, huingiliana na asidi, huyeyuka ndani yake na kutoa kioevu rangi ya manjano:

4HNO 3 =4NO 2 +O 2 +2H 2 O

Dutu hii inapaswa kuhifadhiwa mahali pa baridi na giza. Wakati joto na mkusanyiko wake unavyoongezeka, mchakato wa kuoza hutokea kwa kasi zaidi. Nitrojeni katika molekuli ya asidi ya nitriki daima ina valence ya IV, hali ya oxidation ya +5, na nambari ya uratibu ya 3.

Kwa kuwa asidi ya nitriki ni asidi kali sana, katika ufumbuzi hutengana kabisa katika ions. Humenyuka pamoja na oksidi za kimsingi, pamoja na besi, na kwa chumvi za asidi dhaifu na tete zaidi.

Mchele. 2. Asidi ya nitriki.

Asidi hii ya monobasic ni wakala wa oksidi kali. Asidi ya nitriki hushambulia metali nyingi. Kulingana na mkusanyiko, shughuli za hali ya chuma na majibu, inaweza kupunguzwa na uundaji wa wakati huo huo wa chumvi ya asidi ya nitriki (nitrate) kwa misombo.

Wakati asidi ya nitriki humenyuka na metali zisizo hai, NO 2 huundwa:

Cu+4HNO 3 (conc.)=Cu(NO 3) 2 +2NO 2 +2H 2 O

Punguza asidi ya nitriki katika hali hii imepunguzwa hadi HAPANA:

3Cu+8HNO 3 (diluted)=3Сu(NO 3) 2 +2NO+4H 2 O

Ikiwa metali hai zaidi huguswa na asidi ya nitriki iliyoyeyushwa, NO 2 inatolewa:

4Mg+10HNO 3 (diluted)=4Mg(NO 3) 2 +N 2 O+5H 2 O

Punguza sana asidi ya nitriki, wakati wa kuingiliana na metali hai, hupunguzwa kuwa chumvi za amonia:

4Zn+10HNO 3 (dilute sana)=4Zn(NO 3) 2 +NH 4 NO 3 +3H 2 O

Au, Pt, Rh, Ir, Ta, Ti ni thabiti katika asidi ya nitriki iliyokolea. "Inapitisha" metali Al, Fe, Cr kama matokeo ya uundaji wa filamu za oksidi kwenye uso wa metali.

Mchanganyiko unaotokana na ujazo mmoja wa nitriki iliyokolea na ujazo tatu wa asidi hidrokloriki (hidrokloriki) iliyokolea huitwa "aqua regia".

Mchele. 3. Vodka ya kifalme.

Metali zisizo za metali hutiwa oksidi na asidi ya nitriki kwa asidi inayolingana, na asidi ya nitriki, kulingana na mkusanyiko, hupunguzwa hadi NO au NO 2:

C + 4HNO 3 (conc.) = CO 2 +4NO 2 +2H 2 O

S+6HNO 3 (conc.)=H 2 SO 4 +6NO 2 +2H 2 O

Asidi ya nitriki ina uwezo wa kuongeza vioksidishaji na anions, pamoja na misombo ya isokaboni, kama vile sulfidi hidrojeni.

3H 2 S+8HNO 3 (diluted)= 3H 2 SO 4 +8NO+4H 2 O

Asidi ya nitriki huingiliana na vitu vingi vya kikaboni, na atomi moja au zaidi ya hidrojeni kwenye molekuli ya dutu ya kikaboni hubadilishwa na vikundi vya nitro - NO 2. Utaratibu huu unaitwa nitration.

Februari 23, 2018

Moja ya bidhaa muhimu zaidi zinazotumiwa na wanadamu ni asidi ya nitrati. Fomula ya dutu hii ni HNO 3, na pia ina sifa mbalimbali za kimwili na kemikali ambazo huitofautisha na asidi nyingine za isokaboni. Katika makala yetu tutasoma mali ya asidi ya nitriki, kufahamiana na njia za utayarishaji wake, na pia tutazingatia wigo wa matumizi ya dutu hii katika tasnia anuwai, dawa na kilimo.

Makala ya mali ya kimwili

Asidi ya nitriki iliyopatikana katika maabara, muundo wa muundo ambao umepewa hapa chini, ni kioevu kisicho na rangi na harufu isiyofaa, nzito kuliko maji. Huyeyuka haraka na huwa na kiwango cha chini cha kuchemka cha +83 °C. Kiwanja kinachanganywa kwa urahisi na maji kwa uwiano wowote, na kutengeneza ufumbuzi wa viwango tofauti. Zaidi ya hayo, asidi ya nitrate inaweza kunyonya unyevu kutoka hewa, yaani, ni dutu ya hygroscopic. Fomula ya muundo wa asidi ya nitriki haina utata na inaweza kuwa na aina mbili.

Asidi ya nitrati haipo katika fomu ya Masi. Katika ufumbuzi wa maji ya viwango mbalimbali, dutu hii ina fomu ya chembe zifuatazo: H 3 O + - ions hidronium na anions ya mabaki ya asidi - NO 3 -.

Mwingiliano wa msingi wa asidi

Asidi ya nitriki, ambayo ni mojawapo ya asidi kali zaidi, hupitia uingizwaji, kubadilishana, na athari za neutralization. Kwa hivyo, kiwanja kinashiriki katika michakato ya kimetaboliki na oksidi za msingi, na kusababisha uzalishaji wa chumvi na maji. Mmenyuko wa neutralization ni mali ya msingi ya kemikali ya asidi zote. Bidhaa za mwingiliano wa besi na asidi daima zitakuwa chumvi na maji sambamba:

NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O

Video kwenye mada

Athari na metali

Katika molekuli ya asidi ya nitriki, fomula ambayo ni HNO 3, nitrojeni inaonyesha hali ya juu zaidi ya oxidation, sawa na +5, hivyo dutu hii imetamka sifa za oksidi. Kama asidi kali, ina uwezo wa kuguswa na metali katika safu ya shughuli za metali hadi hidrojeni. Hata hivyo, tofauti na asidi nyingine, inaweza pia kuguswa na vipengele vya chuma vya passive, kwa mfano, shaba au fedha. Vitendanishi na bidhaa za mwingiliano zimedhamiriwa na mkusanyiko wa asidi yenyewe na kwa shughuli ya chuma.

Punguza asidi ya nitriki na mali zake

Ikiwa sehemu ya molekuli ya HNO 3 ni 0.4-0.6, basi kiwanja kinaonyesha mali yote ya asidi kali. Kwa mfano, hutengana katika cations hidrojeni na anions ya mabaki ya asidi. Viashiria katika mazingira ya tindikali, kama vile litmus ya violet, hubadilisha rangi yao kuwa nyekundu mbele ya H + ions nyingi. Kipengele muhimu zaidi cha athari za asidi ya nitrati na metali ni kutokuwa na uwezo wa kutoa hidrojeni, ambayo ni oxidized kwa maji. Badala yake, misombo mbalimbali huundwa - oksidi za nitrojeni. Kwa mfano, katika mchakato wa mwingiliano wa fedha na molekuli ya asidi ya nitriki, formula ambayo ni HNO 3, monoxide ya nitrojeni, maji na chumvi - nitrate ya fedha - hugunduliwa. Kiwango cha oxidation ya nitrojeni katika anion changamano hupungua elektroni tatu zinapoongezwa.

Asidi ya nitrati humenyuka na vipengele vya chuma vilivyotumika, kama vile magnesiamu, zinki, kalsiamu, kuunda oksidi ya nitriki, valency ambayo ni ndogo zaidi, ni sawa na 1. Chumvi na maji pia huundwa:

4Mg + 10HNO3 = NH4NO3 + 4Mg(NO3)2 + 3H2O

Ikiwa asidi ya nitriki, formula ya kemikali ambayo ni HNO 3, hupungua sana, katika kesi hii, bidhaa za mwingiliano wake na metali zinazofanya kazi zitakuwa tofauti. Hii inaweza kuwa amonia, nitrojeni ya bure au oksidi ya nitriki (I). Yote inategemea mambo ya nje, ambayo ni pamoja na kiwango cha kusaga chuma na joto la mchanganyiko wa majibu. Kwa mfano, equation ya mwingiliano wake na zinki itakuwa kama ifuatavyo.

Zn + 4HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Kujilimbikizia HNO 3 (96-98%) asidi katika athari na metali hupunguzwa kwa dioksidi ya nitrojeni, na hii kwa kawaida haitegemei nafasi ya chuma katika mfululizo wa N. Beketov. Hii hutokea katika hali nyingi, kwa mfano, wakati wa kuingiliana na fedha.

Hebu tukumbuke ubaguzi kwa sheria: asidi ya nitriki iliyojilimbikizia chini ya hali ya kawaida haifanyi na chuma, alumini na chromium, lakini huwapitisha. Hii ina maana kwamba filamu ya oksidi ya kinga huundwa juu ya uso wa metali, kuzuia kuwasiliana zaidi na molekuli za asidi. Mchanganyiko wa dutu na asidi ya kloridi iliyokolea katika uwiano wa 3: 1 inaitwa aqua regia. Ina uwezo wa kufuta dhahabu.

Jinsi asidi ya nitrati humenyuka na zisizo za metali

Sifa zenye nguvu za oksidi za dutu hii husababisha ukweli kwamba katika athari zake na vitu visivyo vya metali, mwisho hubadilika kuwa aina ya asidi inayolingana. Kwa mfano, sulfuri hutiwa oksidi kwa asidi ya sulfate, boroni hadi asidi ya boroni, na fosforasi kwa asidi ya fosforasi. Equations za majibu hapa chini zinathibitisha hili:

S 0 + 2HN V O 3 → H 2 S VI O 4 + 2N II O

Maandalizi ya asidi ya nitriki

Njia rahisi zaidi ya maabara ya kupata dutu hii ni mwingiliano wa nitrati na asidi ya sulfate iliyokolea. Inafanywa kwa joto la chini, kuepuka kuongezeka kwa joto, kwa kuwa katika kesi hii bidhaa inayotokana hutengana.

Katika tasnia, asidi ya nitriki inaweza kuzalishwa kwa njia kadhaa. Kwa mfano, kwa oxidation ya amonia iliyopatikana kutoka kwa nitrojeni ya hewa na hidrojeni. Uzalishaji wa asidi hufanyika katika hatua kadhaa. Bidhaa za kati zitakuwa oksidi za nitrojeni. Kwanza, monoxide ya nitrojeni NO huundwa, kisha inaoksidishwa na oksijeni ya anga kwa dioksidi ya nitrojeni. Hatimaye, katika majibu ya maji na oksijeni ya ziada, asidi ya nitrati ya dilute (40-60%) hutolewa kutoka NO 2. Ikiwa imetiwa mafuta na asidi ya sulfate iliyojilimbikizia, sehemu ya molekuli ya HNO 3 kwenye suluhisho inaweza kuongezeka hadi 98.

Njia iliyoelezwa hapo juu ya uzalishaji wa asidi ya nitrati ilipendekezwa kwanza na mwanzilishi wa sekta ya nitrojeni nchini Urusi I. Andreev mwanzoni mwa karne ya 20.

Maombi

Kama tunavyokumbuka, fomula ya kemikali ya asidi ya nitriki ni HNO 3. Ni kipengele gani cha mali ya kemikali huamua matumizi yake ikiwa asidi ya nitrate ni bidhaa kubwa ya uzalishaji wa kemikali? Huu ni uwezo wa juu wa vioksidishaji wa dutu. Inatumika katika tasnia ya dawa kupata dawa. Dutu hii hutumika kama nyenzo ya kuanzia kwa usanisi wa misombo ya kulipuka, plastiki, na rangi. Asidi ya nitrate hutumiwa katika teknolojia ya kijeshi kama wakala wa vioksidishaji kwa mafuta ya roketi. Kiasi kikubwa cha hiyo hutumiwa katika uzalishaji wa aina muhimu zaidi za mbolea za nitrojeni - saltpeter. Wanasaidia kuongeza mavuno ya mazao muhimu zaidi ya kilimo na kuongeza maudhui ya protini katika matunda na wingi wa kijani.

Maeneo ya matumizi ya nitrati

Baada ya kuchunguza mali ya msingi, uzalishaji na matumizi ya asidi ya nitriki, tutazingatia matumizi ya misombo yake muhimu zaidi - chumvi. Sio tu mbolea ya madini, baadhi yao ni ya umuhimu mkubwa katika tasnia ya kijeshi. Kwa mfano, mchanganyiko unaojumuisha 75% ya nitrati ya potasiamu, 15% ya makaa ya mawe safi na 5% ya sulfuri inaitwa poda nyeusi. Amonia, mlipuko, hupatikana kutoka kwa nitrati ya ammoniamu, pamoja na poda ya makaa ya mawe na alumini. Sifa ya kuvutia ya chumvi ya asidi ya nitrate ni uwezo wao wa kuoza wakati wa joto.

Kwa kuongeza, bidhaa za mmenyuko zitategemea ambayo ioni ya chuma imejumuishwa kwenye chumvi. Ikiwa kipengele cha chuma kiko katika mfululizo wa shughuli upande wa kushoto wa magnesiamu, nitriti na oksijeni ya bure hupatikana katika bidhaa. Ikiwa chuma kilichojumuishwa katika nitrate iko kutoka kwa magnesiamu hadi shaba inayojumuisha, basi wakati chumvi inapokanzwa, dioksidi ya nitrojeni, oksijeni na oksidi ya kipengele cha chuma huundwa. Chumvi ya fedha, dhahabu au platinamu kwa joto la juu huunda chuma cha bure, oksijeni na dioksidi ya nitrojeni.

Katika makala yetu, tuligundua ni nini fomula ya kemikali ya asidi ya nitriki iko katika kemia, na ni sifa gani za mali yake ya oksidi ni muhimu zaidi.