กรดไนตริก (V) – ลักษณะการใช้งานและอันตราย

กรดไนตริก – คุณสมบัติ

บันทึกที่เก่าแก่ที่สุดของกรดไนตริกมีอายุย้อนไปถึงศตวรรษที่ 14 และเป็นความพยายามเล่นแร่แปรธาตุอย่างกล้าหาญครั้งแรก ในขณะนั้นใช้ในการผลิตน้ำหลวง ( aqua regia ) ซึ่งเป็นสารละลายที่สามารถละลายทองคำและแพลตตินั่มได้ อันที่จริง HNO ₃ มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและมีฤทธิ์ทางเคมีสูง กรดไนตริก (V) เป็นของเหลวไม่มีสี มีกลิ่นฉุนรุนแรงและมีคุณสมบัติกัดกร่อน เมื่อเก็บไว้เป็นเวลานานและสัมผัสกับอุณหภูมิ จะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองอันเนื่องมาจากการสลายตัวที่เกิดขึ้นเองเป็นไนโตรเจนออกไซด์และน้ำ มันทำปฏิกิริยากับสารจำนวนมากได้ง่ายและทำให้เกิดความร้อนเมื่อละลายในน้ำ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในสัดส่วนที่มีนัยสำคัญสามารถระเบิดได้ ทั้งกรดไนตริกและเกลือของกรดไนตริกเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง ข้อเท็จจริงนี้อธิบายความรุนแรงของปฏิกิริยากับโลหะซึ่งส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม โลหะที่ไม่ใช้งานและอโลหะบางชนิด เช่น กำมะถัน ฟอสฟอรัส และคาร์บอนในรูปของกราไฟต์ ก็ทำปฏิกิริยากับ HNO ₃ เช่นกัน หลังออกซิไดซ์เป็นกรด กรดไนตริกเข้มข้นเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อสุขภาพ เมื่อสัมผัสกับผิวหนังจะทำให้เกิดแผลไหม้รุนแรงและเนื้อร้ายได้ เมื่อไอระเหยจะโจมตีทางเดินหายใจ ทำให้เกิดอาการบวมและปอดบวม ในทางกลับกัน การบริโภค HNO ₃ โดยไม่ตั้งใจ อาจทำให้เสียชีวิตได้เนื่องจากการทะลุของกระเพาะอาหารหรือผนังลำไส้

กรดไนตริก (V) ได้มาอย่างไร?

สามารถรับกรดไนตริกได้โดยการทำปฏิกิริยาไนโตรเจนไดออกไซด์กับน้ำ เพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า วิธีการผลิตขั้นพื้นฐานเรียกว่ากระบวนการ Ostwald นี่คือตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนียไปเป็นไนตริกออกไซด์ ซึ่งใช้เสาดูดซับพิเศษ ให้กรด HNO ₃ เข้มข้น สำหรับการซื้อ ความเข้มข้น 65–68%เป็นที่ต้องการมากที่สุด ภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการ วิธีการผลิตทางเลือกคือปฏิกิริยาของโพแทสเซียมไนเตรตกับ กรดซัลฟิวริก เพื่อผลิตกรดไนตริกบริสุทธิ์ (V)

การใช้งานกรดไนตริก

การทำให้กรดไนตริกเป็นกลางด้วยแอมโมเนียส่งผลให้เกิดแอมโมเนียมไนเตรต ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของปุ๋ยแร่ธาตุที่ใช้ทั่วโลก ช่วยให้พืชและไม้ประดับมีไนโตรเจนที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตในปริมาณสูงและย่อยง่าย นอกจากนี้ HNO ₃ ยังสามารถนำมาใช้เพื่อทำให้ดินเป็นกรดในพืชสวน ในอุตสาหกรรมเคมี กรดไนตริก (V) เป็นสารตั้งต้นของสารประกอบไนโตรเจนอินทรีย์ เช่น ไนโตรเบนซีน เมื่อรวมกับสารประกอบอะโรมาติก จะทำให้เกิดสารที่ใช้ทำระเบิด เช่น TNT และไนโตรกลีเซอรีน แอปพลิเคชั่นที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือเชื้อเพลิงจรวด เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการเตรียมส่วนผสมของ HNO ₃ , ไดไนโตรเจนเตตรอกไซด์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือที่เรียกว่ากรดไนตริกไอสีแดง การใช้ในอุตสาหกรรมอวกาศขึ้นอยู่กับความสามารถในการจัดเก็บวัตถุดิบอย่างมีประสิทธิภาพ ศักยภาพของกรดไนตริกในการผลิต พลาสติก ก็มีความสำคัญเช่นกัน การเกิดออกซิเดชันที่เริ่มต้นโดยทำให้เกิดกรดอะดิปิกซึ่งใช้ในการผลิตเส้นใยสังเคราะห์เช่นไนลอนต่อไป การใช้กรดไนตริก (V) อื่น ๆ ที่ได้รับความนิยมน้อยกว่า ได้แก่ :

• การผลิตสีย้อมและแลคเกอร์อินทรีย์
• อุตสาหกรรมยา;
• การผลิตสารฆ่าเชื้อรา
• การทำความสะอาดและการกัดผิวโลหะ
• การกลั่นโลหะมีค่าสำหรับอุตสาหกรรมอัญมณี
• การเสื่อมสภาพของไม้เพื่อให้ได้เฉดสีที่ต้องการ
• การผลิตผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในครัวเรือน
• การตรวจจับโลหะในสารทดสอบในห้องปฏิบัติการ

กรดไนตริกเข้มข้นและข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

เนื่องจากลักษณะของปฏิกิริยาที่ระเบิดได้และของผสมที่เป็นผล รวมทั้งอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง กรดไนตริก (V) จึงจำเป็นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษในระหว่างการจัดเก็บและการจัดการ ข้อบังคับ ADR ว่าด้วยการขนส่งสินค้าอันตรายระบุว่าควรขนส่งในถังอลูมิเนียมหรือถังบรรจุที่มีการติดฉลากที่เหมาะสม ภาชนะพิเศษที่ทนต่อกรดไนตริกใช้สำหรับเก็บรักษา ต้องปิดสนิทและเก็บให้พ้นจากแสงแดดโดยตรงที่อุณหภูมิต่ำกว่า 20 องศาเซลเซียส ไม่ควรมีโลหะหรือสารไวไฟในบริเวณใกล้เคียง ตัวห้องเองจะต้องมีการระบายอากาศที่ดี กรดไนตริกเข้มข้นยังต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลเมื่อจัดการกับวัตถุดิบ ทุกคนที่สัมผัสกับกรดจะต้องสวมเครื่องช่วยหายใจ แว่นตาป้องกัน และเสื้อผ้าและถุงมือที่ทนกรด หลังจากทำงานกับกรดไนตริกแล้ว แนะนำให้ล้างมือและใบหน้าให้ทั่วและปิดผิวด้วยครีมบาเรียร์

กรดไนตริก (V) มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร?

การปล่อยกรด HNO ₃ ออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยไม่ได้ตั้งใจทำให้เกิดความเสี่ยงต่อมนุษย์ สัตว์ และพืช กรดจะต้องถูกป้องกันไม่ให้รั่วไหลลงสู่น้ำผิวดินและน้ำบาดาลทุกวิถีทาง สารที่หกต้องทำความสะอาดทันทีด้วยวัสดุดูดซับหรือโดยการสูบออก กรดไนตริกเป็นวัตถุดิบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมปุ๋ย วัตถุระเบิด และพลาสติกสังเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานต้องไม่บดบังความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น การปฏิบัติตามกฎระเบียบที่บังคับใช้อย่างมีความรับผิดชอบเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการป้องกันอุบัติเหตุที่คุกคามถึงชีวิต