نقد و بررسی : اسید نیتریک آزمایشگاهی

اسید نیتریک آزمایشگاهی

اسید نیتریک

اسید نیتریک یا جوهر شوره با فرمول HNO_۳ نوعی اسید معدنی بسیار قوی است .

ترکیب خالص آن بی‌رنگ است ، اما با گذشت زمان به دلیل تجزیه به اکسیدهای نیتروژن و آب ،

به مرور زردرنگ می‌شود.

اسید نیتریک خالص (HNO_۳) در ۴۱٫۶- درجه سلسیوس ذوب شده ، تولید مایع بی‌رنگی می‌کند ، اما

بسته به دما و میزان تابش نور بر آن ، گستره رنگ آن از زرد تا قرمز متمایل به قهوه‌ای متغیر است.

این تغییرات رنگی حاصل تجزیه آن طبق واکنش مقابل است :    ۴HNO_۳ → ۲H_۲O + 4NO_۲ + O_۲

به همین دلیل ظرف‌های حاوی اسید نیتریک ، همیشه تحت فشار کنترل شده می‌باشد.

واکنش اسید نیتریک با آب ، احتراقی است و محلول آن آزئوتروپی را تشکیل می‌دهد که نقطه جوش

آن برابر با ۱۲۱٫۹ درجه سانتیگراد است و شامل ۶۸٫۷٪ وزنی HNO_۳ می‌باشد.

اکثر اسید نیتریک‌های موجود در بازار محلولی آبی با غلظتی برابر ۶۸٪ هستند.

این محلول با نقطه جوش ۱۲۰٫۵ درجه سلسیوس در فشار یک اتمسفر می‌باشد.

دو شکل هیدراته زیر برای اسید نیتریک شناخته شده‌است:

• مونو هیدرات (HNO_۳·H_۲O)
• تری هیدرات (HNO_۳·۳H_۲O)

اگر غلظت اسیدنیتریک بیشتر از ۸۶٪ شود به آن اسید نیتریک دودکننده ( fuming nitric acid  ) می‌گویند.

به اسید نیتریک با غلظت بیش از ۹۵٪ اسید نیتریک دودسفید و به اسید نتیریک با غلظت بیش از ۸۶٪

اسید نیتریک دودقرمز گفته می‌شود. از این اسیدها به عنوان اکسیدکننده در سوخت موشک استفاده می‌شود.

تاریخچه

از اسید نیتریک در قرن شانزدهم برای جداسازی طلا از نقره استفاده می‌شده.

اسید نیتریک را از شوره به دست می‌آورند ؛ بدین طریق که سولفات آهن یا زاج را در حالت گرم روی

شوره اثر می‌دادند.

به ترکیب این دو ماده ، کمی ماسه ، آهک یا سفال شکسته می‌افزودند و ترکیب حاصل را در یک شیشه

کوچک درب دار می‌ریختند.

این شیشه‌ها را در کوره آهک پزی می‌گذاشتند که می‌توانست دو ردیف از این شیشه‌ها را که هر ردیف

شامل چهار شیشه بود دربرگیرد.

شیشه‌ها را تا گردن در خاک یا خاکستر قرار می‌دادند.این کار باعث پخش گرما و جلوگیری از

ترک خوردن شیشه می‌شد،

از در پوش شیشه‌ها لوله‌هایی خارج می‌شد که این لوله ها به همین تعداد شیشه‌های مایع کننده ،

بر روی سکویی خارج از کوره متصل می گردیدند. همه اتصالات به‌دقت آب‌بندی می‌شدند.

حرارت درابتدا ملایم بود تا ماده خام درون شیشه‌ها خشک شود، سپس هر شش ساعت به شش

ساعت حرارت را زیاد می‌کردند،

گازهای نیترو به وسیلهٔ آب تبلور نمک ها ، به خارج کشیده می‌شد.

هر وقت رنگ محصول تقطیر نشان می‌داد که تجزیه به پایان رسیده‌ است ، حرارت را به تدریج

کم می‌کردند.

این روش سولفات آهن باز به وسیلهٔ گلاوبِر شرح داده شده‌است و بدون شک تا آغاز سده هجدهم ،

تنها روش مورد استفاده برای تولید نیتریک اسید بوده‌است.

انگلیسی‌ها و هلندی‌ها تا مدت‌ها بعد از این تاریخ هم از روش سولفات آهن استفاده می‌کردند؛

اما در فرانسه روش آلومین جای این روش را گرفت.

روش های تولید صنعتی اسید نیتریک

امروزه در تولید صنعتی اسید نیتریک، از آمونیاک به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود.

از نظر تاریخی ، اسید نیتریک اولین بار از اثر اسید سولفوریک روی نیترات سدیم ( شوره شیلی )

به دست آمد.

واکنش در کوره‌هایی با دمای ۱۵۰ تا ۱۷۰ درجه سانتی‌گراد صورت می‌گیرد.

اسید حاصله ، دارای غلظت ۸۳ تا ۸۶ درصد است که به اسید دودکننده معروف است

و رنگ این اسید ، قرمز تا زرد می‌باشد.

 NaNO_۳ + H_۲SO_۴ → ۲ HNO_۳ + Na_۲SO_۴

فرایند بیرک لند ( Birkeland–Eyde process ) :

در این روش می‌توان اسید نیتریک را از اکسید نیتریک مطابق واکنش زیر بدست آورد.

N_۲ + O_۲ —-> 2NO + 43Kcal

تبدیل NO به HNO3 با اکسیداسیون و هیدراتاسیون انجام می‌گیرد .

در این فرایند بخاطر کم بودن غلظت NO ، علاوه بر هزینه انرژی الکتریکی ، مقداری گاز نیز

باید در جریان باشد. ضمناً دمای بالا نیز باعث واکنش عکس و تجزیه NO می‌شود.

فرایند استوالد ( Ostwald process ) :

نخست آمونیاک را حضور اکسیژن و یک کاتالیزور ( پلاتین یا رودیم ) ، حرارت می‌دهیم تا

اکسایش-کاهش انجام شود و اکسید نیتروژن و آب بدست آید.

اکسید نیتروژن دوباره اکسید می‌شود تا دی‌اکسید نیتروژن بدست آید.

هنگام کاهش ماده و تبدیل دوبارهٔ آن به اکسید نیتروژن ، واکنش جذب گاز توسط آب نیز انجام

می‌شود و اسید نیتریک رقیق بدست می‌آید که در ادامه با تقطیر به غلظت مطلوب می‌رسد.

کاربردهای اسید نیتریک

اصلی ترین کاربرد صنعتی اسید نیتریک درتولید کودها است.

اسید نیتریک با آمونیاک دریک واکنش خنثی سازی ترکیب و نیترات آمونیوم تشکیل می گردد.

۷۵-۸۰٪ از ۲۶ میلیون تن تولید سالانه آمونیاک (۱۹۸۷) را این کاربرد مصرف می کند.

موارد مصرف مهم دیگر آمونیاک در تولید مواد منفجره ، پیش سازهای نایلون و ترکیبات آلی خاص است.

اسید نیتریک آزمایشگاهی

بدیهی است که اسید نیتریک به عنوان یک ماده شیمیایی مهم در کارهای آموزشی  و تحقیقاتی در

آزمایشگاه ها موارد استفاده فراوانی داشته باشد.

به همین دلیل گرید های آزمایشگاهی این اسید توسط تولیدکننده های جهانی مواد شیمیایی آزمایشگاهی

تولید و اسید نیتریک آزمایشگاهی با برندهای مختلف در بسته بندی های متنوع راهی بازار می گردد.

اسید نیتریک آزمایشگاهی موجود در فروشگاه سیماب با برند دکتر مجللی با غلظت ۶۵ درصد و در ظروف

۱ و ۲.۵ لیتری موجود است و به خریداران محترم عرضه می گردد.