Азотная кислота — сильная одноосновная кислота с формулой HNO₃. Область применения этого вещества охватывает десятки отраслей: от производства удобрений до металлообработки.
Физические и химические свойства азотной кислоты
В чистом виде азотная кислота — бесцветная жидкость с резким запахом. На воздухе она «дымит»: пары взаимодействуют с атмосферной влагой, образуя мелкодисперсный туман. При нарушении условий хранения концентрированный раствор постепенно желтеет — это результат частичного разложения с выделением диоксида азота NO₂.
HNO₃ относится к сильным окислителям. Кислота реагирует с большинством металлов, кроме золота и платины, а также с органическими соединениями и многими неорганическими веществами. Концентрированная азотная кислота пассивирует железо, алюминий и хром, формируя на поверхности защитную оксидную плёнку. Разбавленные растворы растворяют медь, цинк, олово и ряд других металлов с выделением оксидов азота. Смесь концентрированной азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 — «царская водка» — растворяет золото и платину.
Температура кипения чистой кислоты составляет около 83 °C, плотность концентрированного раствора — порядка 1,51 г/см³. Вещество смешивается с водой в любых соотношениях.
Как получают азотную кислоту
Промышленное получение HNO₃ основано на каталитическом окислении аммиака. Процесс проходит в три стадии:
- Аммиак окисляется до оксида азота NO на платино-родиевом катализаторе.
- NO окисляется кислородом воздуха до диоксида NO₂.
- Диоксид поглощается водой с образованием азотной кислоты.
Этот метод даёт растворы концентрацией до 60–65%. Для получения концентрированной кислоты выше 95% применяют перегонку с серной кислотой или абсорбционные колонны под давлением.
В лаборатории кислоту получают нагреванием нитратов — чаще всего нитрата натрия — с концентрированной серной кислотой. Этот способ применим только для небольших количеств реагента в исследовательских целях.
Азотная кислота в промышленности
Около 70–80% всего производимого объёма азотная кислота в промышленности направляет на синтез азотных удобрений: аммиачной селитры, нитрата кальция, нитрата аммония. Остальное распределяется между несколькими крупными отраслями.
- Производство взрывчатых веществ. Нитрование органических соединений азотной кислотой лежит в основе получения тротила, нитроглицерина, нитроцеллюлозы. Эти вещества используются в горнодобывающей отрасли, строительстве и оборонной промышленности.
- Металлургия и металлообработка. Кислота применяется для травления и очистки поверхностей металлов, удаления оксидных плёнок, подготовки деталей к нанесению покрытий. Нержавеющая сталь после обработки концентрированным раствором приобретает пассивированный слой, устойчивый к коррозии.
- Производство красителей и фармацевтических препаратов. Реакции нитрования лежат в основе синтеза многих органических красителей, а также нитросоединений, применяемых в кардиологии.
- Нефтепереработка и нефтехимия. Азотная кислота применяется для нитрования ароматических углеводородов при синтезе полимеров, пластификаторов и специальных химических соединений.
ПАМ-ХИМ поставляет азотную кислоту промышленным потребителям в различных концентрациях и расфасовках. Технические условия поставки согласовываются под требования конкретного производства.
Применение азотной кислоты в сельском хозяйстве
В сельском хозяйстве азотная кислота служит исходным сырьём для производства азотных и комплексных удобрений: нитрата аммония, нитрата кальция и нитрата калия. Азот в нитратной форме хорошо усваивается растениями.
Разбавленные растворы кислоты применяют для раскисления почв с высоким содержанием карбонатов и для очистки оросительных систем от известковых отложений. Такое применение требует точного расчёта концентрации и соблюдения агрономических норм, чтобы не нанести вред почвенной микрофлоре.
Азотная кислота относится к опасным грузам и требует специализированной тары, защищённой от нагрева и прямых солнечных лучей.
Применение азотной кислоты в домашнем хозяйстве и быту
Концентрированная азотная кислота в домашних условиях не используется: работа с ней требует специального оборудования. Слабые растворы HNO₃ (не более 10%) применяют ювелиры для проверки подлинности золота и серебра. Кислота реагирует с неблагородными металлами, но не действует на золото высокой пробы. Этот метод используется в ювелирном деле уже несколько столетий.
Помимо ювелирного дела, разбавленные растворы находят применение в нескольких узких областях быта и домашнего хозяйства.
- Очистка металлических поверхностей. Разбавленные растворы удаляют стойкие оксидные загрязнения с медных, латунных и бронзовых изделий. После обработки поверхность промывают водой и нейтрализуют содовым раствором.
- Травление печатных плат. Радиолюбители и электронщики используют смеси на основе азотной кислоты для вытравливания рисунка на медных платах.
- Реставрация и антиквариат. Разбавленную кислоту применяют для удаления патины и продуктов коррозии с металлических предметов.
Вещество вызывает тяжёлые химические ожоги при контакте с кожей, а пары опасны для дыхательных путей. Работать необходимо в хорошо проветриваемом помещении, в защитных перчатках и очках. Хранить кислоту нужно в плотно закрытой стеклянной или полимерной таре вдали от органических веществ, источников тепла и прямого света.
Меры безопасности при работе с азотной кислотой
В зависимости от концентрации азотная кислота относится к первому или второму классу опасности. Концентрированные растворы выше 65% мгновенно разрушают органические ткани, реагируют с деревом, бумагой и многими полимерами, а при контакте с рядом органических веществ способны их воспламенять.
На производстве работу с кислотой ведут в кислотостойких костюмах и респираторах или противогазах, используя оборудование из нержавеющей стали, стекла или фторопласта. Слив и переливание выполняют только закрытым способом. При разливе кислоту нейтрализуют содой или известью и смывают большим количеством воды.
При попадании на кожу поражённый участок немедленно промывают проточной водой не менее 15 минут, после чего обращаются за медицинской помощью. Нейтрализовать кислоту щелочью непосредственно на коже не рекомендуется: реакция нейтрализации экзотермична и способна усилить повреждение.
Где купить азотную кислоту
ПАМ-ХИМ поставляет азотную кислоту для промышленных, лабораторных и сельскохозяйственных нужд. В ассортименте — технические и реактивные марки различной концентрации, расфасованные в соответствии с требованиями к перевозке опасных грузов. По вопросам концентрации, объёма партии и условий поставок можно обратиться к менеджерам компании — они предоставят техническую документацию.
