Nitrik asit

Yapısal formül
Genel
Soyadı	Nitrik asit
diğer isimler	dioksidohidroksido nitrojen ayırma suyu hidrojen nitrat
Moleküler formül	KBB 3
Kısa açıklama	saf formda renksiz sıvı, kısmen ışık veya ısı ile sarıdan kırmızıya renkle nitrojen oksitlere ayrışır
Harici tanımlayıcılar / veritabanları
CAS numarası 7697-37-2 EC numarası 231-714-2 ECHA Bilgi Kartı 100.028.832 PubChem 944 İlaç Bankası DB15995 Vikiveri Q83320
özellikleri
Molar kütle	63.01 g mol -1
Fiziksel durum	sıvı
yoğunluk	1,51 g cm -3 (20 ° C)
Erime noktası	−42 °C
kaynama noktası	86 ° C
Buhar basıncı	56 hPa (20 °C)
p K S değeri	-1.37
çözünürlük	Su ile her oranda karışabilir, etanol ile şiddetli reaksiyona girer
güvenlik talimatları
(EC) No. 1272/2008 (CLP) Yönetmeliğinden GHS tehlike etiketlemesi , gerekirse genişletilir Tehlike H ve P cümleleri H: 272-290-314-331 ABH: 071 P: 221-280-303 + 361 + 353-304 + 340-305 + 351 + 338-310
MAK	Tehlikeli maddeler için teknik kuralların AGW'si 900: 1 ml · m- 3 ( ppm ), 2,6 mg · m- 3 . Mesleki maruziyet limiti sadece kısa vadeli bir değer olarak belirtilmiştir. Operasyonel izleme, 15 dakika boyunca metrolojik ortalama alma yoluyla gerçekleştirilecektir, örn. B. 15 dakikalık bir örnekleme ile. Avrupa Birliği tarafından bir hava limit değeri belirlenmiştir. Tepe sınırlaması: Aşma faktörü 1. Süre 15 dak, ortalama değer; vardiya başına 4 kez; Aralık 1 saat İsviçre: 2 ml m -3 veya 5 mg m -3
toksikolojik veriler	430 mg kg -1 ( LD Lo ,  insan ,  oral )
Olabildiğince ve alışılageldiği kadarıyla SI birimleri kullanılır. Aksi belirtilmedikçe, verilen veriler standart koşullar için geçerlidir .

Nitrik asit (HNO ₃ olarak da bilinir), septik sıvı , sabit bir bilinen en iyi ve en çok oksijen asit arasında azot . Asit, 1908'den beri amonyağın katalitik oksidasyonu ile Ostwald prosesi kullanılarak endüstriyel ölçekte üretilmiştir . Amonyak daha önce Haber-Bosch prosesi kullanılarak atmosferik nitrojen ve hidrojenden üretiliyordu.

Tuzlar, nitrik asit olarak adlandırılır nitratlar . Nitrik asit adı, asidin bazı alkali ve alkali toprak tuzlarının ortak adlarından türetilmiştir ve sonları nitrik adıyla biter . Örn: sodyum nitrat (Şili nitrat), potasyum nitrat (potas nitrat), amonyum nitrat ( amonyum nitrat), kalsiyum nitrat (kireç nitrat veya mason nitrat ), baryum nitrat (baryta nitrat ). 1908 yılına kadar, nitrik asit, güçlü, zayıf uçucu bir asit (sülfürik asit) eklenerek çeşitli nitrik türlerinden elde edildi. Nitrik asit nitratlarının tuzlarının adı, genellikle nitrik asidin bazı organik bileşiklerini - yani nitrik asit esterlerini - adlandırmak için kullanılır . Yani z. Örneğin, nitrik asidin metil esterine metil nitrat denir (ayrıca nitratlara bakınız ), ancak esterlerdeki bağ koşulları tuzlardakinden tamamen farklıdır. Durumu karmaşıklaştıran ve kafa karışıklığını artıran, nitrik asidin bazı özel esterlerinin konuşma dilinde ne doğru olarak ester ne de yanlış nitrat olarak adlandırılmaması gerçeğidir. B. Nitrogliserin (doğru isim: tris-nitrik asit gliserol ester) veya nitroselüloz veya selüloz nitrat .

Güçlü bir inorganik asit olarak nitrik asit, sulu çözeltide büyük ölçüde ayrışır ve mineral asitlerden biridir . Saf asit renksizdir ve keskin, keskin bir kokuya sahiptir. Diğer şeylerin yanı sıra gübre, boya ve patlayıcı üretiminde kullanılır.

Tarih

Yazarken de inventione Veritatis 12. yüzyıldan 9. yüzyılda olarak Arap bahsedilmektedir simyageri Gilat kullanılan kuru ısıtma ile ham nitrik asit ( "Su dissolutiva") saltpeter ( . Lat Sal Petrae = kaya tuzu; KNO ₃ ), Cyprian Vitriol (CuSO ₄ · 5 H ₂ O) ve alum (KAl (SO ₄ ) ₂ · 12 H ₂ O) elde edildiği söylenmektedir. 13. yüzyılda Albertus Magnus'un altın ve gümüşü ayırmak için nitrik asit kullandığı söylenir (ayırıcı su, aqua fortis ). Bununla birlikte, muhtemelen nitrik asit kullanımı da dahil olmak üzere birçok yazı Albertus Magnus'a yalnızca onlara daha fazla ağırlık vermek için atfedildi. Daha sonra güherçile, daha düşük sıcaklıklarda daha yüksek verim veren demir vitriol (FeSO ₄ · 7 H ₂ O) ile ısıtıldı.

17. yüzyılın ortasında, JR Glauber edilen saf spiritus Nitri dönüştürme ile nitrik asidin damıtılmasıyla sülfürik asit , yine de nitrik asit üretimi için günümüzde kullanılan bir laboratuvar işlemi Orta Çağ edildi da adlandırılan nitrik asit ya da aqua valens ve İngilizce konuşulan dünyada güçlü su olarak adlandırıldı . 18. yüzyılın ortalarında AL Lavoisier , nitrik asidin bileşenleri olarak nitrojen ve oksijen kimyasal elementlerini tanıdı . Kesin bileşim, onu havadaki nitrojenden elektrik deşarjı yoluyla sentezlemeyi de başaran Henry Cavendish tarafından belirlendi .

Verimli üretim, ucuz sülfürik asit ve Şili nitratının yeterli miktarlarda mevcut olduğu 19. yüzyılın başlarına kadar başlamadı . Bir elektrik arkında havanın yanması da büyük ölçekli bir süreç haline geldi ( Kristian Birkeland ve Sam Eyde'den sonra Birkeland-Eyde süreci ), ancak yalnızca elektriğin ucuz olduğu ülkelerde rekabet edebildi . Amonyağın platin üzerinde katalitik oksidasyonu CF Kuhlmann (1838) tarafından keşfedildi . Buluşa kadar amonyak sentezi ile Haber ve Bosch , ancak amonyak Şili nitrat göre çok pahalı kalmıştır. 20. yüzyılın başında Wilhelm Ostwald , amonyaktan endüstriyel olgunluğa kadar nitrik asit üretimini geliştirdi . Ucuz amonyak oksidasyonu artık diğer tüm büyük ölçekli süreçlerin yerini almıştır.

İmalat

Ostwald sürecinin bir laboratuvar kurulumu

Nitrik asit, 1908'den beri Ostwald prosesi kullanılarak teknik olarak üretilmiştir . Katalitik bir oksidasyon ve amonyak . Amonyak-hava karışımı hızlı bir şekilde (1/1000 s temas süresi) sıcak platin - rodyum ağlarından ( katalizör ) geçirilir . 800 ° C'de, nitrojen monoksit oluşturulur soğutulduğunda, burada, ile reaksiyona girerek , fazla oksijen formu nitrojen dioksit ve daha sonra su ile damlama kulelerinde yaklaşık% 60 nitrik asit oluşturmak için. %60 nitrik asit, maksimum kaynama noktasına (122 °C) sahip azeotropa karşılık gelen %68'e kadar damıtma yoluyla konsantre edilebilir . Daha yüksek konsantrasyonlar, sülfürik asit (H ₂ SO ₄ ) veya sulu magnezyum nitrat çözeltisi (Mg (NO ₃ ) ₂ ) ile rektifikasyon (dehidrasyon) yoluyla veya nitröz tetroksitin (N ₂ O ₄ ) stokiyometrik olarak gerekli miktarda ile işlenmesiyle elde edilebilir. oksijen (veya hava) ve su.

Bir laboratuar ölçeğinde, nitrik asit, konsantre reaksiyona sokulması suretiyle üretilebilir sülfürik asit ile nitrat . 1908'den önce, bu işlemle sodyum nitrat ( Şili nitratı ) kullanılarak nitrik asit elde edildi .

${\ görüntü stili {\ ce {NaNO3 + H2SO4 -> NaHSO4 + HNO3}}}$

Asitin halojenler veya hidrojen halojenürler ile sıkça meydana gelen kontaminasyonu, gümüş nitrat eklenerek ve ardından damıtılarak giderilebilir. Susuz nitrik asit, damıtma yoluyla, inert gazdan geçirilerek veya fosfor pentoksit veya oleum üzerinde damıtma yoluyla yüksek oranda konsantre edilmiş bir asitten başlayarak elde edilir .

özellikleri

Nitrik asit

Nitrik asit saf halde renksizdir. Bununla birlikte, konsantre nitrik asit kolayca ayrışır (özellikle ışığa maruz kaldığında) ve içinde çözünmüş nitrojen dioksit (NO ₂ ) nedeniyle sıklıkla sarımsı veya kırmızımsı bir renk tonuna sahiptir.

${\ görüntü stili {\ ce {4HNO3 -> 4NO2 + 2H2O + O2}}}$

Serbest azot dioksit içeren saf nitrik asit, dumanlı nitrik asit olarak adlandırılır. %90'ın üzerinde HNO _{3 içerir} , güçlü bir oksitleyici etkiye sahiptir ve bazı oldukça yanıcı maddeleri tutuşturabilir; bu nedenle %70'lik nitrik asit oksitleyici olarak kabul edilir . Çözünmüş nitrojen dioksit ile sarıya boyanmış olan nitrik asit, az miktarda üre veya daha iyisi üre nitrat ile renk değiştirebilir.

Nitrik asit güçlü hem de oksitleyici ve bir kuvvetli asit . Karbon , iyot , fosfor ve kükürt gibi metalik olmayan elementler , örneğin azot dioksit oluşumu ile konsantre nitrik asit tarafından oksitlerine veya okso asitlerine oksitlenir .

${\ displaystyle {\ ce {S + 6HNO3 -> H2SO4 + 6NO2 + 2H2O}}}$

Ayrıca birçok bileşik nitrik asit tarafından oksitlenir. Hidroklorik asit , klor ve klor dioksite oksitlenir.

Nitrik asit tuzları olan nitratlar , metaller veya bunların oksitleri , hidroksitleri veya karbonatları nitrik asit ile reaksiyona girdiğinde oluşur. Nitratların çoğu suda çözünür ve nitrik asit esas olarak çözünür metal nitratları yapmak için kullanılır .

Nitrik asit, suda çözünür nitratlar oluşturmak için çoğu metalle reaksiyona girer . İstisnalar, değerli metaller altın , platin ve iridyumdur . Ayrıca alüminyum , titanyum , zirkonyum , hafniyum , niyobyum , tantal ve tungsten nitrik asit pasivasyonuna dayanır . Ayrıca pasivasyon sonucunda demir soğuğa, krom da sıcak nitrik aside dayanıklıdır. Metal üzerinde sıkıca yapışan, geçirimsiz bir oksit tabakası oluşur. Altın ve gümüş bu şekilde ayrılabildiğinden, eskiden ayırma suyu olarak adlandırılırdı . Nitrik asidin hidroklorik asit ( aqua regia ) veya selenik asit ile karışımları da altın ve platin ile reaksiyona girer.

ksantoprotein reaksiyonu

Nitrik asit renk proteinler içeren , aromatik amino asitleri , örneğin L-olarak fenilalanin veya L tirosin sarı tarafından nitratlama benzen halkası . Bu ksantoprotein reaksiyonu , aromatik amino asitleri ve proteinleri saptamak için kullanılabilir.

kullanmak

Nitrik asit, kimya endüstrisindeki en önemli hammaddelerden biridir. O hizmet eder:

• nitrat ve gübre üretimi için ,
• altın ve gümüşün ayrılması ( dörtleme ) için ayırma suyu olarak (gümüş, çözünür gümüş nitrat oluşturmak üzere reaksiyona girer ),
• aqua regia olarak hidroklorik asitli karışımlarda altının çözülmesi, altın yaldızlama ve altının tespiti için,
• metallerin asitlenmesi ve yakılması için (grafik ve galvanik teknoloji),
• nitrogliserin veya silah pamuğu gibi boya , ilaç , dezenfektan ve patlayıcıların üretiminde organik maddelerin nitrasyonu için ,
• üretimi için selüloit , nitro boyalar ve zapon boyalar ,
• temizlik amacıyla yağları değiştirmek (suda çözünürlük) için,
• metallerin parlatılması için,
• de roket yakıt oksidasyon maddeleri (aynı WFNA ve RFNA ).

kanıt

Gibi nitratlar, nitrik asit laboratuarda tespit edilebilir kullanılarak halka testi ve bir hamle reaktifi .

güvenlik talimatları

Nitrik asit cilt, solunum yolu ve mukoza zarları için aşındırıcıdır. Buharların solunması toksik akciğer ödemine yol açabilir . Bu tehlike özellikle ısıtma veya konsantre asit ile ortaya çıkar. Yüksek konsantrasyonlarda güçlü bir oksitleyici ajandır ve yangını teşvik edici etkiye sahiptir. Nitrik asit, toksik nitrojen dioksit oluşturmak için çoğu metalle reaksiyona girer . Nitrik asit, koruyucu gözlük veya yüz siperi ile çalışırken uygun koruyucu eldivenler ve kapalı bir iş önlüğü giyilmelidir. Bir odada nitrik asit buharları veya nitrojen oksitlerin salınma riski varsa, bir solunum cihazı takılmalıdır. Bu nedenle nitrik asit ev temizliği için uygun değildir. Laboratuvardaki çalışmalar her zaman çeker ocakta yapılır. Konsantre nitrik asit içeren şişeler için bir Teflon kapak önerilir.

Ayrıca bakınız

• Nitröz asit (HNO ₂ )

İnternet linkleri

Vikisözlük: nitrik asit  - anlam açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler

• Nitrik asit hakkında okulla ilgili bilgiler www.seilnacht.com'da, doğa bilimleri öğretimi .

Bireysel kanıt

1. ↑ Nitrik asit girişi . İçinde: Römpp Çevrimiçi . Georg Thieme Verlag, 12 Kasım 2014'te erişildi.
2. ↑ ^{bir b c d e f g h} ile Girdi nitrik asit içinde bir GESTIS madde veritabanı IFA , 8 Ocak 2021 tarihinde erişilebilir. (JavaScript gerekli)
3. ↑ CCI ETH: pK _s tablosu
4. ↑ 23 Ocak 2018'de erişilen Merck'ten %100 nitrik asit veri sayfası (PDF) .
5. ↑ üzerinde giriş nitrik asit ...% içinde sınıflandırılması ve Etiketleme Envanteri Avrupa Kimyasallar Ajansı (AKA), 24 Ocak tarihinde erişilen, 2017 Üreticileri veya distribütörler olabilir genişletmek uyumlaştırılmış sınıflandırma ve etiketleme .
6. ↑ Zararlı Maddeler Komitesi (AGS) Mesleki Güvenlik ve Sağlık Federal Enstitüsü (BAuA) : Teknik Kurallar Tehlikeli Madde (TRGS) 900 için ( PDF 10 Haziran 2014 tarihinde erişilen).
7. ↑ İsviçre Kaza Sigortası Fonu (Suva): Sınır değerler - 2 Kasım 2015'te erişilen mevcut MAK ve BAT değerleri ( 7697-37-2 veya nitrik asit için arama yapın ).
8. ↑ 29 Mayıs 2019 itibariyle Bernd Kraft güvenlik bilgi formu. PDF , erişildi 20 Ocak 2020.
9. ↑ Thomas Gleinser: Anna von Diesbach'ın Bernese 'Pharmacopoeia'sı, Daniel von Werdts'in (1658) Erlacher versiyonunda, Bölüm II: Sözlük. (Tıp tezi Würzburg), şimdi Königshausen & Neumann'da, Würzburg 1989 (= Würzburg tıbbi-tarihsel araştırma. Cilt 46), s. 38.
10. ↑ G. Brauer (Ed.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry , 2. baskı, Cilt. 1, Academic Press 1963, s. 491-492.
11. ↑ Erwin Riedel , Christoph Janiak : İnorganik Kimya. 8. baskı. de Gruyter, 2011, ISBN 3-11-022566-2 , s. 458.
12. ↑ M. Thiemann E. Scheibler KW Wiegand: nitrik asit, azotlu asit, ve nitrojen oksit içinde Technischen Chemie der Ullmanns Enzyklopadie , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim 2005 DOI : 10.1002 / 14356007.a17_293 .
13. ↑ Thomas Seilnacht: doğa bilimleri öğretimi , nitrik asit ve Thomas Seilnacht: DVD-ROM kimyası , Seilnacht Verlag & Atelier, Bern 2017.