Азотна кислота (V) – характеристики, застосування та небезпека

Азотна кислота – властивості

Найдавніші відомості про азотну кислоту датуються 14 століттям і першими сміливими алхімічними спробами. У той час з нього виготовляли так звану царську воду ( aqua regia ) — розчин, здатний розчиняти золото і платину. Фактично, HNO ₃ є сильно корозійним і дуже хімічно активним. Азотна кислота (V) — безбарвна рідина з надзвичайно різким запахом і корозійними властивостями. При тривалому зберіганні та впливі температури він жовтіє внаслідок мимовільного розкладання на оксиди азоту та воду. Він легко реагує з багатьма речовинами і виділяє тепло при розчиненні у воді. Значна частка реакцій, пов’язаних з ним, є навіть вибуховими. Як сама азотна кислота, так і її солі є сильними окислювачами. Цей факт пояснює бурхливість реакцій з металами, в результаті яких виділяється водень. Однак неактивні метали і деякі неметали, такі як сірка, фосфор і вуглець у формі графіту, також реагують з HNO ₃ . Останні окислюються до кислот. Концентрована азотна кислота дуже небезпечна для здоров’я. При попаданні на шкіру викликає сильні опіки і навіть некроз. У вигляді пари він атакує дихальні шляхи, що призводить до набряку та пневмонії. З іншого боку, випадкове споживання HNO ₃ може спричинити смерть через перфорацію стінки шлунка або кишківника.

Як отримують азотну кислоту (V)?

Азотну кислоту можна отримати реакцією діоксиду азоту з водою. Для комерційних цілей основним методом виробництва є так званий процес Оствальда. Це каталітичне окислення аміаку до оксиду азоту, яке за допомогою спеціальних абсорбційних веж дає концентровану кислоту HNO ₃ . Для покупки найбільш бажана концентрація 65-68%. В лабораторних умовах альтернативним способом виробництва є реакція нітрату калію з сірчаною кислотою для отримання чистої азотної кислоти (V).

Застосування азотної кислоти

Нейтралізація азотної кислоти аміаком призводить до утворення аміачної селітри – найважливішого компонента мінеральних добрив, які використовуються у всьому світі. Він забезпечує сільськогосподарські та декоративні рослини азотом, необхідним для росту, у високих дозах, які легко засвоюються. Крім того, HNO ₃ можна використовувати для підкислення ґрунту в садівництві. У хімічній промисловості азотна кислота (V) є перш за все попередником органічних сполук азоту, таких як нітробензоли. У поєднанні з ароматичними сполуками він дає речовини, які використовуються для виготовлення вибухівки, такі як тротил і нітрогліцерин. Іншим важливим застосуванням є ракетне паливо. Для цього готують суміш HNO ₃ , чотириокису азоту та пероксиду водню, також відому як червона димляча азотна кислота. Його використання в космічній промисловості залежить від можливості ефективного зберігання сировини. Потенціал азотної кислоти для виробництва пластику також заслуговує на увагу. Ініційоване ним окислення утворює адипінову кислоту, яка надалі використовується для виробництва синтетичних волокон, таких як нейлон. Інші, менш популярні способи використання азотної кислоти (V) включають:

• виробництво органічних барвників і лаків;
• фармацевтична промисловість;
• виробництво фунгіцидів;
• очищення та травлення металевих поверхонь;
• очищення дорогоцінних металів для ювелірної промисловості;
• штучне старіння деревини для отримання потрібного відтінку;
• виробництво побутових миючих засобів;
• виявлення слідів металів у лабораторних досліджуваних речовинах.

Концентрована азотна кислота та техніка безпеки

Через вибуховий характер реакції та отриманих сумішей, а також серйозну небезпеку для здоров’я, азотна кислота (V) вимагає особливої ​​обережності під час її зберігання та поводження. Правила ADR щодо перевезення небезпечних вантажів стверджують, що вони повинні транспортуватися в алюмінієвих цистернах або танкерах з відповідним маркуванням. Для його зберігання використовують спеціальні ємності, стійкі до азотної кислоти. Вони повинні бути належним чином закриті та зберігатися подалі від прямих сонячних променів при температурі нижче 20°C. Поруч не повинно бути металів і легкозаймистих речовин. Саме приміщення повинно добре провітрюватися. Концентрована азотна кислота також вимагає використання засобів індивідуального захисту при роботі з сировиною. Кожен, хто контактує з кислотою, повинен бути в респіраторі, захисних окулярах і кислотостійкому одязі та рукавичках. Після роботи з азотною кислотою бажано ретельно вимити руки та обличчя, нанести на шкіру захисний крем.

Як азотна кислота (V) впливає на навколишнє середовище?

Випадковий викид кислоти HNO ₃ у навколишнє середовище становить небезпеку для людей, тварин і рослин. Тому потрібно будь-якою ціною запобігти витоку кислоти в поверхневі та ґрунтові води. Будь-які розливи необхідно негайно прибрати абсорбуючими матеріалами або відкачати. Азотна кислота є широко використовуваною сировиною і відіграє ключову роль у виробництві добрив, вибухових речовин і синтетичних пластмас. Проте переваги, пов’язані з його використанням, не повинні затьмарювати потенційні ризики. Відповідальне дотримання чинних норм є найкращим способом запобігання нещасним випадкам, які загрожують життю.