Language
Country/Area
No result found
Удивительное превращение азотной кислоты: почему она желтеет?
Азотная кислота — неорганическое соединение с химической формулой HNO3 и очень едкая минеральная кислота. При комнатной температуре соединение бесцветно, но со временем образцы приобретают желтоватый оттенок из-за его разложения на оксиды азота (NOx). Это явление не только удивительно, но и привлекает внимание многих специалистов-химиков и побуждает людей проводить углубленные исследования соответствующих механизмов химических реакций.
Большая часть коммерческой азотной кислоты обычно доступна в концентрации 68%. Когда концентрация азотной кислоты в растворе превышает 86%, ее называют дымящей азотной кислотой.
В отличие от обычной азотной кислоты, дымящую азотную кислоту можно разделить на красную дымящую азотную кислоту и белую дымящую азотную кислоту в зависимости от количества содержащегося в ней диоксида азота. Такая классификация не только отражает многообразие азотной кислоты в различных практических применениях, но и обеспечивает различные варианты промышленного производства. Азотная кислота катализирует многие промышленные соединения, особенно при производстве взрывчатых веществ, синтетических красителей и лекарственных препаратов, таких как метронидазол.
История азотной кислоты
Историю азотной кислоты можно проследить до европейской алхимии XIII века. Историки в целом сходятся во мнении, что азотная кислота впервые была описана в труде Псевдо-Гебера «Открытие истины». Появление азотной кислоты зафиксировано и в более ранних арабских документах, таких как «Шкатулка мудрости» Джабира ибн Хайяна. Эти ранние документы показывают, что люди изучали свойства и применение азотной кислоты еще много веков назад.
В XVII веке Иоганн Рудольф Глаубер предложил метод получения азотной кислоты путем перегонки нитрата калия с серной кислотой, что открыло путь современному производству азотной кислоты.
В 20 веке, благодаря ряду технологических прорывов, методы промышленного производства азотной кислоты постепенно стали разнообразнее. Среди них процесс Биркеланда-Эйде — важный метод производства азотной кислоты путем окисления воздуха высокотемпературной электрической дугой, открывший новую эру промышленного производства.
Физические и химические свойства азотной кислоты
Имеющаяся в продаже азотная кислота образует азеотроп с водой и обычно содержит 68% HNO3. Температура кипения этого раствора при давлении 1 атмосфера составляет 120,5 °C. При комнатной температуре азотная кислота выглядит как бесцветная жидкость. Однако ее чувствительность к свету и теплу делает ее легко разлагающейся при хранении, выделяя оксиды азота. Вот почему азотная кислота, хранящаяся долгое время, будет иметь желтый или даже красный цвет.
Этот процесс изменения цвета вызван реакцией термического разложения азотной кислоты, и ее химическое уравнение выглядит следующим образом: 4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2.
Следует отметить, что азотная кислота — не простая кислота, поскольку она может реагировать с различными металлами, а ее реакционная способность варьируется в зависимости от концентрации азотной кислоты и природы реагирующего металла. Концентрированная азотная кислота может окислять неактивные металлы, тогда как разбавленная азотная кислота реагирует с большинством металлов типичным кислотным образом, выделяя газообразный водород.
Применение азотной кислоты
В промышленном производстве основное применение азотной кислоты приходится на производство удобрений, среди которых важной отраслью является производство азотных удобрений. От 76% до 80% всей азотной кислоты, производимой ежегодно, используется для производства аминоазотной кислоты, что отражает важность азотной кислоты в сельском хозяйстве. Его применение в производстве взрывчатых веществ, синтетического волокнистого сырья и специальных органических соединений охватывает национальную оборонную промышленность и связанные с ней технические приложения.
Кроме того, азотную кислоту можно использовать в качестве окислителя, она широко применяется в ракетном топливе, что делает азотную кислоту также востребованной в аэрокосмической отрасли.
Все эти применения не только демонстрируют многообразие азотной кислоты как важного химического вещества, но и подчеркивают ее повсеместное влияние на нашу повседневную жизнь и промышленное производство. Поэтому нельзя не задаться вопросом: каким будет будущее азотной кислоты, учитывая дальнейшее развитие науки и техники?
