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La sorprendente transformación del ácido nítrico: ¿Por qué se vuelve amarillo?
La mayoría del ácido nítrico comercial suele estar disponible en una concentración del 68%. Cuando la concentración de ácido nítrico en la solución supera el 86%, se denomina ácido nítrico fumante.
A diferencia del ácido nítrico ordinario, el ácido nítrico fumante se puede dividir en ácido nítrico fumante rojo y ácido nítrico fumante blanco según la cantidad de dióxido de nitrógeno que contiene. Esta clasificación no sólo refleja la variabilidad del ácido nítrico en diferentes aplicaciones prácticas, sino que también proporciona una variedad de opciones para la producción industrial. Muchos compuestos industriales son catalizados por el ácido nítrico, especialmente en la fabricación de explosivos, colorantes sintéticos y medicamentos, como el metronidazol.
Historia del ácido nítricoLa historia del ácido nítrico se remonta a la alquimia europea del siglo XIII. Los historiadores generalmente coinciden en que el ácido nítrico fue descrito por primera vez en El descubrimiento de la verdad de Pseudo-Geber. La aparición del ácido nítrico también está registrada en documentos árabes anteriores, como "La Caja de la Sabiduría" de Jabir ibn Hayyan. Estos primeros documentos muestran que los humanos ya estaban explorando las propiedades y usos del ácido nítrico hace siglos.
En el siglo XVII, Johann Rudolf Glauber propuso un método para obtener ácido nítrico mediante la destilación de nitrato de potasio con ácido sulfúrico, allanando el camino para la fabricación moderna de ácido nítrico.
En el siglo XX, con una serie de avances tecnológicos, los métodos de producción industrial de ácido nítrico se diversificaron gradualmente. Entre ellos, el proceso Birkeland-Eyde es un método importante de producción de ácido nítrico mediante la oxidación del aire con un arco eléctrico de alta temperatura, que abrió una nueva era en la producción industrial.
Propiedades físicas y químicas del ácido nítrico
El ácido nítrico disponible comercialmente forma un azeótropo con el agua y generalmente contiene 68% de HNO3. El punto de ebullición de esta solución a 1 atmósfera de presión es 120,5 °C. A temperatura ambiente, el ácido nítrico se presenta como un líquido incoloro. Sin embargo, su sensibilidad a la luz y al calor hace que se degrade fácilmente durante el almacenamiento, liberando óxidos de nitrógeno. Por eso, el ácido nítrico almacenado durante mucho tiempo se presenta de color amarillo o incluso rojo.Este proceso de cambio de color es causado por la reacción de descomposición térmica del ácido nítrico, y su ecuación química es: 4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2.
Vale la pena mencionar que el ácido nítrico no es un ácido simple, porque puede reaccionar con una variedad de metales y su reactividad varía dependiendo de la concentración de ácido nítrico y la naturaleza del metal que reacciona. El ácido nítrico concentrado puede oxidar metales inactivos; mientras que el ácido nítrico diluido reacciona con la mayoría de los metales de una manera ácida típica, liberando gas hidrógeno.
Usos del ácido nítrico
En la producción industrial, el principal uso del ácido nítrico es en la fabricación de fertilizantes, entre los cuales los fertilizantes nitrogenados son una rama importante. Entre el 76% y el 80% del ácido nítrico total producido cada año se utiliza para producir ácido nítrico amino, lo que refleja la importancia del ácido nítrico en la agricultura. Su aplicación en la fabricación de explosivos, materias primas de fibras sintéticas y compuestos orgánicos especiales abarca la industria de defensa nacional y sus aplicaciones técnicas relacionadas.
Además, el ácido nítrico se puede utilizar como oxidante y se utiliza ampliamente en el combustible para cohetes, lo que hace que el ácido nítrico también tenga un lugar en el campo aeroespacial.
Todas estas aplicaciones no sólo demuestran la diversidad del ácido nítrico como sustancia química importante, sino que también resaltan su impacto omnipresente en nuestra vida diaria y en la producción industrial. Así pues, no podemos evitar preguntarnos, a medida que la ciencia y la tecnología continúan avanzando, ¿cómo será el futuro del ácido nítrico?
