اسید نیتریک چیست و کاربردهای آن

  • تاریخ انتشار : 2022/06/16
Rate this post

اسید نیتریک چیست؟

این ماده اسيدی قوی با خاصيت اكسيدكنندگی است و معرف اصلی نیترات (همانند افزودن یک گروه نیترو به یک مولکول آلی) می باشد. اسید نیتریک محلول در آب است و همچنین نوعی اکسید کننده قوی است که بسیار خورنده و سمی می باشد. این ماده با فلزات، اکسیدها و هیدروکسیدها واکنش داده و نمک های نیترات را تشکیل می دهد.

این ماده , آمونیاک، ماده اولیه اصلی را تحت یک کاتالیزور پلاتین اکسید می کند. این اسید یک اسید معدنی پایه است که به طور گسترده در صنعت استفاده می شود.

به راحتی هیدرات های جامد مانند HNO3 H2O و HNO3 3H2O را تشکیل می دهد. می تواند توسط گرما یا نور تجزیه شود مانند شکل زیر :

4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2

روش تولید

برای تولید اسید نیتریک به روش صنعتی ، دی اکسید نیتروژن را با آب مخلوط می کنند:

۳NO2 + H2O → ۲HNO3 + NO

اکسید نیتریک تولید شده در این فرایند معمولا دوباره با اکسیژن موجود در هوا اکسیده شده و مقادیر بیشتری دی اکسید نیتروژن تولید می نماید. برای افزایش غلظت و کارایی نیتریک ، می توان آن را در محلول پروکسید هیدروژن به صورت رها سازی گاز نیتروژن هم تولید نمود که واکنش آن به صورت زیر است:

۲NO2 + H2O2 → ۲HNO3

تولید نیتریک اسید صنعتی با استفاده از فرایند اوستوالد انجام می شود که طی آن ، آمونیاک خشک را در حضور پلاتین یا رادیوم به عنوان کاتالیزور ، در دمای بالا و فشار خاصی اکسیده می کنند تا به اکسید نیتریک تبدیل گردد:

۴NH3 + 5O2 → ۴NO + 6H2O

سپس اکسید نیتریک را با اکسیژن موجود در هوا واکنش داده و دی اکسید نیتروژن تولید می شود:

۲NO + O2 → ۲NO2

این ترکیب در ادامه ، جذب آب شده و به نیتریک اسید و اکسید نیتریک تبدیل می گردد:

۳NO2 + H2O → ۲HNO3 + NO

خلوص نیتریک تولید شده به این روش پایین است. به همین خاطر با استفاده از روش تقطیر می توان خلوص آن را تا ۶۵ افزایش داد. همچنین با استفاده از اسید سولفوریک می توان خلوص آن را به ۹۸ درصد هم رسانید.

کاربردهای اسید نیتریک

از این اسید در تولید نیترات آمونیوم استفاده میشود. نیترات آمونیوم، یکی از انواع کودها است که میتوانید در مقاله “انواع کود شیمیایی” در مورد آن مطالعه بفرمایید.

اسید نیتریک در استخراج طلا استفاده شده است. اسید نیتریک در بازیافت ضایعات الکترونیک نیز بسیار کاربرد دارد و یکی از مواد اصلی است.

از اسید نیتریک در سوخت موشک و به عنوان اکسید کننده استفاده میشود.

یکی از کاربردهای اصلی و اساسی اسید نیتریک، استفاده برای شست و شو است. این اسید بدلیل خورندگی ای که دارد و اینکه میتواند تعداد زیادی از فلزات را به خوبی در خود حل کند، بسیار گزینه مناسبی برای اسید نیتریک است.

از اسید نیتریک برای انجام آنالیز های شیمیایی نیز استفاده میشود. به عنوان مثال، برای آماده سازی نمونه ICP-MS و ICP-AES از این اسید استفاده میشود.

از اسید نیتریک برای تولید مواد منفجره، تولید رنگ، تولید دارو و به عنوان واکنشگر نیز استفاده میشود.

 

 کاربرد های اسید نیتریک

اسید نیتریک در کشاورزی

بیشترین استفاده از اسید نیتریک (چیزی در حدود 80 درصد) برای تولید و ساخت نیترات آمونیوم (NH4NO3) صرف می گردد.  نیترات آمونیوم جز اصلی سازنده کود شیمیایی در صنایع کشاورزی است. این اسید همچنین برای تولید کودهای که فسفات های طبیعی در اسید نیتریک حل می شوند استفاده می شود.

NH3 + HNO3 -> NH4NO3 + H2O

کود های نیترات با اسیدی کردن خاک سطح pH را کاهش می دهد و نیتروژن آزاد می کند و به تقویت رشد گیاه کمک می کند. با این حال، اگر نیتروژن بیش از حد آزاد شود، می تواند باعث رشد بیش از حد شود. در نهایت، سطوح بالای نیتروژن در خاک به گیاهان آسیب می رساند و یا احتمالاً منجر به میوه دهی کم یا بدون میوه می شود.

کابرد صنایع غذایی

اسید نیتریک در تولید نیتریت های سدیم و پتاسیم که ترکیبات حاوی یون -NO2 می باشند جهت کاربرد در صنایع غذایی استفاده می شوند. سدیم نیتریت NaNO2 و با گرید خوراکی (E250) و پتاسیم نیتریت KNO2 با گرید (E249)  به عنوان نگهدارنده در فرایند پردازش گوشت هایی مانند سوسیس، کالباس، انواع بیف ها، بیکن ها، همبرگر و… مورد استفاده قرار می گیرند.