?ki oksijen atomu ile bir nitrojen atomu aras?ndaki bir nitrik asit molek?l?nde iki kimyasal ba??n tamamen ayn? oldu?u deneysel olarak kan?tlanm??t?r - bir bu?uk ba?. Azotun oksidasyon durumu +5'tir ve de?erlik IV.

Fiziksel ?zellikler

Nitrik asit HNO 3 saf haliyle - suda s?n?rs?z ??z?n?r, keskin bo?ucu bir kokuya sahip renksiz bir s?v?; t°pl.= -41°C; t ° kaynama \u003d 82.6 ° C, r \u003d 1.52 g / cm3. K???k miktarlarda y?ld?r?m de?arjlar? s?ras?nda olu?ur ve ya?mur suyunda bulunur.

I????n etkisi alt?nda, nitrik asit, sal?n?mla k?smen ayr???r. N O 2 ve i?in cBundan sonra bile a??k kahverengi bir renk al?r:

N 2 + O 2 y?ld?r?m el. rakamlar -> 2NA

2NA + O 2 -> 2NA 2

4H N O 3 ???k -> 4 N Yakla??k 2 (kahverengi gaz)+ 2H 2 O + O 2

Y?ksek konsantrasyonlu nitrik asit, havada kapal? bir ?i?ede bulunan ve kahverengi dumanlar (azot oksitler) ?eklinde bulunan gazlar? serbest b?rak?r. Bu gazlar olduk?a zehirlidir, bu y?zden onlar? solumamaya dikkat edin. Nitrik asit bir?ok organik maddeyi oksitler. Ka??t ve kuma?lar, bu malzemeleri olu?turan maddelerin oksidasyonu nedeniyle yok olurlar. Konsantre nitrik asit, uzun s?reli temasta ciddi yan?klara ve k?sa s?reli temasta birka? g?n ciltte sararmaya neden olur. Derinin sararmas?, proteinin tahrip oldu?unu ve k?k?rt sal?n?m?n? g?sterir (konsantre nitrik aside kalitatif bir reaksiyon, asit proteine etki etti?inde elemental k?k?rt?n sal?nmas? nedeniyle sar? bir renktir - bir ksantoprotein reaksiyonu). Yani cilt yan???d?r. Yan?klar? ?nlemek i?in konsantre nitrik asitle ?al???rken lastik eldiven giyin.

Fi?

1. Laboratuvar y?ntemi

KNO 3 + H 2 SO 4 (kons.) -> KHSO 4 + HNO 3 (?s?t?ld???nda)

2. End?striyel yol

?? a?amada ger?ekle?tirilir:

a) Platin kataliz?r ?zerinde amonya??n NO'ya oksidasyonu

4NH 3 + 5O 2 -> 4NO + 6H 2 O (Ko?ullar: kataliz?r - Pt, t = 500?С)

b) NO'nun hava oksijeni ile NO2'ye oksidasyonu

2NA + O 2 -> 2NA 2

c) Fazla oksijen varl???nda su taraf?ndan NO2 absorpsiyonu

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O <-> 4HNO 3

veya 3 NO 2 + H 2 O <-> 2 HNO 3 + NO (a??r? oksijen olmadan)

Sim?lat?r "Nitrik asit elde etme"

Ba?vuru

• mineral g?brelerin ?retiminde;
• askeri sanayide;
• foto?raf??l?kta - baz? renklendirme ??z?mlerinin asitle?tirilmesi;
• ??vale grafiklerinde - bask? formlar?n? a??nd?rmak i?in (grav?r tahtalar?, ?inkoografik bask? formlar? ve magnezyum kli?eleri).
• patlay?c? ve zehirli maddelerin ?retiminde

Kontrol edilecek sorular:

1. Nitrik asit molek?l?ndeki nitrojen atomunun oksidasyon durumu

a. +4

b. +3

c. +5

d. +2

2. Nitrik asit molek?l?ndeki nitrojen atomunun de?eri ?una e?ittir:

a. II

b. V

c. IV

d. III

3 numara. Saf nitrik asidin fiziksel ?zellikleri nelerdir?

a. renk yok

b. kokusu yok

c. g??l? tahri? edici bir kokusu var

d. dumanl? s?v?

e. sar? boyal?

4 numara. Ba?lang?? maddeleri ve reaksiyon ?r?nleri aras?nda bir yaz??ma olu?turun:

Numara 5. Elektronik denge y?ntemini kullanarak katsay?lar? d?zenleyin, elektronlar?n ge?i?ini g?sterin, oksidasyon i?lemlerini belirtin (indirgeme; oksitleyici madde (indirgeyici madde):

NO 2 + O 2 + H 2 O <-> HNO 3

Yap?sal form?l

Do?ru, ampirik veya br?t form?l: HNO3

Nitrik asidin kimyasal bile?imi

Molek?l a??rl???: 63.012

Nitrik asit ( HNO3) g??l? bir monobazik asittir. Kat? nitrik asit, monoklinik ve e?kenar d?rtgen kafeslerle iki kristal modifikasyon olu?turur.

Nitrik asit su ile her oranda kar??abilir. Sulu ??zeltilerde neredeyse tamamen iyonlara ayr???r. Normal atmosfer bas?nc?nda %68,4 konsantrasyon ve 120 °C bp t ile su ile azeotropik bir kar???m olu?turur. ?ki kat? hidrat bilinmektedir: monohidrat (HNO 3 ·H 2 O) ve trihidrat (HNO 3 ·3H 2 O).

Nitrik asitteki nitrojen d?rt de?erlidir, oksidasyon durumu +5'tir. Nitrik asit, havada t?ten renksiz bir s?v?d?r, erime noktas? -41.59 °C, kaynama noktas? +82.6 °C (normal atmosfer bas?nc?nda) k?smi bozunma ile. Nitrik asit su ile her oranda kar??abilir. 0.95-0.98 k?tle fraksiyonuna sahip HNO3'?n sulu ??zeltilerine, k?tle fraksiyonu 0.6-0.7 - konsantre nitrik asit ile "dumanl? nitrik asit" denir. Su ile azeotropik bir kar???m olu?turur (k?tle oran? %68,4, d20 = 1,41 g/cm, Tbp = 120,7 °C)

Y?ksek konsantrasyonlu HNO 3, ???kta meydana gelen ayr??ma s?reci nedeniyle genellikle kahverengidir. Nitrik asit ?s?t?ld???nda ayn? reaksiyonla ayr???r. Nitrik asit sadece indirgenmi? bas?n? alt?nda bozunmadan dam?t?labilir (atmosferik bas?n?ta belirtilen kaynama noktas? ekstrapolasyonla bulunur).

Alt?n, platin grubunun baz? metalleri ve tantal, t?m konsantrasyon aral???nda nitrik aside kar?? etkisizdir, metallerin geri kalan? onunla reaksiyona girer, reaksiyonun seyri konsantrasyonu ile belirlenir.

Herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit, oksitleyici bir asidin ?zelliklerini sergilerken, nitrojen +5 ila -3 aras?nda bir oksidasyon durumuna indirgenir. ?ndirgeme derinli?i ?ncelikle indirgeyici maddenin do?as?na ve nitrik asit konsantrasyonuna ba?l?d?r.

Nitrik ve s?lf?rik asitlerin kar???m?na melanj denir.

Nitrik asit, nitro bile?ikleri elde etmek i?in yayg?n olarak kullan?lmaktad?r.

?? hacim hidroklorik asit ve bir hacim nitrik asit kar???m?na aqua regia denir. Aqua regia, alt?n ve platin dahil ?o?u metali ??zer. G??l? oksitleyici ?zelli?i, ortaya ??kan atomik klor ve nitrosil klor?rden kaynaklanmaktad?r.

Nitrik asit g??l? bir asittir. Tuzlar? - nitratlar - HNO3'?n metaller, oksitler, hidroksitler veya karbonatlar ?zerindeki etkisiyle elde edilir. T?m nitratlar suda y?ksek oranda ??z?n?r. Nitrat iyonu suda hidrolize olmaz. Nitratlar yayg?n olarak g?bre olarak kullan?lmaktad?r. Ayn? zamanda, hemen hemen t?m nitratlar suda y?ksek oranda ??z?n?r, bu nedenle mineraller ?eklinde do?ada son derece k???kt?rler; istisnalar ?ili (sodyum) nitrat ve Hint nitrat?d?r (potasyum nitrat). Nitratlar?n ?o?u yapay olarak elde edilir.

V?cut ?zerindeki etki derecesine g?re, nitrik asit 3. tehlike s?n?f?ndaki maddelere aittir. Buharlar? ?ok zararl?d?r: buharlar? solunum yollar?nda tahri?e neden olur ve asidin kendisi ciltte uzun s?re iyile?en ?lserler b?rak?r. Cilde maruz kald???nda, ksantoprotein reaksiyonu nedeniyle ciltte karakteristik bir sar? renk olu?ur. Is?t?ld???nda veya ????a maruz kald???nda asit, y?ksek derecede toksik nitrojen dioksit NO2 (kahverengi gaz) olu?turmak ?zere ayr???r. NO 2 2 mg/m 3 i?in ?al??ma alan?n?n havas?ndaki nitrik asit i?in MPC .

Nitrik asit, ana azot bile?iklerinden biridir. Kimyasal form?l - HNO3. Peki bu maddenin fiziksel ve kimyasal ?zellikleri nelerdir?

Fiziksel ?zellikler

Saf nitrik asidin rengi yoktur, keskin bir kokusu vard?r ve havada “sigara i?me” ?zelli?ine sahiptir. Molar k?tle 63 g/mol'd?r. -42 derece s?cakl?kta kat? bir agrega haline ge?er ve kar beyaz? bir k?tleye d?n???r. Susuz nitrik asit 86 derecede kaynar. Su ile kar??t?rma s?recinde konsantrasyonda birbirinden farkl? ??zeltiler olu?turur.

Bu madde monobaziktir, yani her zaman bir karboksil grubuna sahiptir. G??l? oksitleyici ajanlar olan asitler aras?nda nitrik asit en g??l?lerinden biridir. Azot indirgemesi nedeniyle bir?ok metal ve metal olmayan organik bile?iklerle reaksiyona girer.

Nitratlar, nitrik asit tuzlar?d?r. ?o?u zaman tar?mda g?bre olarak kullan?l?rlar.

Kimyasal ?zellikler

Nitrik asidin elektronik ve yap?sal form?l? a?a??daki gibi g?sterilmektedir:

Pirin?. 1. Nitrik asidin elektronik form?l?.

Konsantre nitrik asit ????a maruz kal?r ve etkisi alt?nda nitrojen oksitlere ayr??abilir. Oksitler, asitle etkile?ime girerek i?inde ??z?l?r ve s?v?ya sar?ms? bir renk verir:

4HNO 3 \u003d 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O

Maddeyi serin ve karanl?k bir yerde saklay?n. S?cakl?k ve konsantrasyonundaki bir art??la, ayr??ma s?reci ?ok daha h?zl? ger?ekle?ir. Bir nitrik asit molek?l?ndeki nitrojen her zaman de?erlik IV'e, oksidasyon durumu +5'e, koordinasyon numaras? 3'e sahiptir.

Nitrik asit ?ok g??l? bir asit oldu?u i?in ??zeltilerde tamamen iyonlara ayr???r. Bazik oksitlerle, bazlarla, daha zay?f ve daha u?ucu asitlerin tuzlar?yla reaksiyona girer.

Pirin?. 2. Nitrik asit.

Bu monobazik asit en g??l? oksitleyici ajand?r. Nitrik asit bir?ok metal ?zerinde etkilidir. Metalin konsantrasyonuna, aktivitesine ve reaksiyon ko?ullar?na ba?l? olarak, ayn? anda bir nitrik asit tuzunun (nitrat) bile?iklere olu?umu ile indirgenebilir.

Nitrik asit inaktif metallerle etkile?ime girdi?inde NO2 olu?ur:

Cu + 4HNO 3 (kons.) \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Bu durumda seyreltik nitrik asit HAYIR'a indirgenir:

3Cu + 8HNO 3 (razb.) \u003d 3Сu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Daha aktif metaller seyreltik nitrik asit ile reaksiyona girerse NO2 a???a ??kar:

4Mg + 10HNO3 (razb.) \u003d 4Mg (NO 3) 2 + N20 + 5H2O

?ok seyreltik nitrik asit, aktif metallerle etkile?ime girdi?inde amonyum tuzlar?na indirgenir:

4Zn + 10HNO 3 (?ok seyreltik) \u003d 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Au, Pt, Rh, Ir, Ta, Ti konsantre nitrik asitte stabildir. Metallerin y?zeyinde oksit filmlerinin olu?mas?n?n bir sonucu olarak metal Al, Fe, Cr'yi "pasifle?tirir".

Bir hacim konsantre nitrik asit ve ?? hacim konsantre hidroklorik (hidroklorik) asitten olu?an kar???ma aqua regia denir.

Pirin?. 3. Kraliyet votkas?.

Metal olmayanlar, nitrik asit taraf?ndan kar??l?k gelen asitlere oksitlenir ve konsantrasyona ba?l? olarak nitrik asit NO veya NO 2'ye indirgenir:

C + 4HNO 3 (kons.) \u003d CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

S + 6HNO 3 (kons.) \u003d H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Nitrik asit, hidrojen s?lf?r gibi inorganik kovalent bile?iklerin yan? s?ra baz? katyonlar? ve anyonlar? oksitleyebilir.

3H 2 S + 8HNO 3 (razb.) \u003d 3H 2 SO 4 + 8NO + 4H 2 O

Nitrik asit bir?ok organik madde ile etkile?ime girerken, bir organik madde molek?l?ndeki bir veya daha fazla hidrojen atomunun yerini nitro gruplar? - NO2 al?r. Bu i?leme nitrasyon denir.

Nitrik asit(HNO 3), -- g??l? monobazik asit. Kat? nitrik asit, monoklinik ve e?kenar d?rtgen kafeslerle iki kristal modifikasyon olu?turur. Nitrik asit su ile her oranda kar??abilir. Sulu ??zeltilerde neredeyse tamamen iyonlara ayr???r. Atmosfer bas?nc?nda %68,4 konsantrasyon ve 120 °C bp ile su ile azeotropik bir kar???m olu?turur. ?ki kat? hidrat bilinmektedir: monohidrat (HNO 3 ·H 2 O) ve trihidrat (HNO 3 ·3H 2 O).

Nitrik asitteki nitrojen d?rt de?erlidir, oksidasyon durumu +5'tir. Nitrik asit renksiz bir gazd?r, kokusuzdur, havada dumanl? s?v?, erime noktas?? 41.59 °C, kaynama + 82.6 °C k?smi bozunma ile. Nitrik asidin sudaki ??z?n?rl??? s?n?rl? de?ildir. 0.95-0.98 k?tle fraksiyonuna sahip HNO3'?n sulu ??zeltilerine, k?tle fraksiyonu 0.6-0.7 - konsantre nitrik asit ile "dumanl? nitrik asit" denir. Su ile azeotropik bir kar???m olu?turur (k?tle oran? %68,4, d 20 = 1.41 g/cm, Tbp = 120,7 °C). Sulu ??zeltilerden kristalle?tirildi?inde, nitrik asit kristalli hidratlar olu?turur:

• HNO3 monohidrat H20, T pl \u003d?37.62 ° C
• trihidrat HNO3 3H20, T pl \u003d?18.47 ° C

Kat? nitrik asit iki kristal modifikasyon olu?turur:

• monoklinik, uzay grubu P 2 1/a, a= 1.623 nm, b= 0.857 nm, c= 0.631, v = 90°, Z = 16;
• e?kenar d?rtgen

Monohidrat e?kenar d?rtgen kristaller, uzay grubu olu?turur P na2, a= 0.631 nm, b= 0.869 nm, c= 0,544, Z = 4;

Nitrik asidin sulu ??zeltilerinin yo?unlu?u, konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak denklem ile tan?mlan?r.

d, g/cm? cinsinden yo?unluk, c asidin k?tle oran?d?r. Bu form?l, yo?unlu?un davran???n? %97'den fazla bir konsantrasyonda yetersiz ?ekilde tan?mlar.

I????n etkisi alt?nda, nitrik asit, NO2 sal?n?m? ile k?smen ayr???r ve bu nedenle a??k kahverengi bir renk al?r:

N 2 + O 2 y?ld?r?m elektrik de?arjlar? > 2NA

• 2NA + O 2 > 2NA 2
• 4HNO 3 ???k > 4NA 2 ^ (kahverengi gaz)+ 2H 2 O + O 2

Y?ksek konsantrasyonlu nitrik asit, havada kapal? bir ?i?ede bulunan ve kahverengi dumanlar (azot oksitler) ?eklinde bulunan gazlar? serbest b?rak?r. Bu gazlar olduk?a zehirlidir, bu y?zden onlar? solumamaya dikkat edin. Nitrik asit bir?ok organik maddeyi oksitler. Ka??t ve kuma?lar, bu malzemeleri olu?turan maddelerin oksidasyonu nedeniyle yok olurlar. Konsantre nitrik asit, uzun s?reli temasta ciddi yan?klara ve k?sa s?reli temasta birka? g?n ciltte sararmaya neden olur. Cildin sararmas?, proteinin tahrip oldu?unu ve k?k?rt sal?n?m?n? g?sterir (konsantre nitrik aside kalitatif bir reaksiyon - asit protein ?zerinde etki etti?inde elemental k?k?rt sal?n?m? nedeniyle sar? lekelenme - ksantoprotein reaksiyonu). Yani cilt yan???d?r. Yan?klar? ?nlemek i?in konsantre nitrik asitle ?al???rken lastik eldiven giyin.

N?TR?K AS?T, HNO 3 , nitrojen oksitlerin suda ??z?lmesiyle elde edilir:

3NO 2 + H 2 O \u003d 2HN 3 + HAYIR
N 2 O 3 + H 2 O \u003d HNO 3 + HAYIR
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3

Nitrik asidin fiziksel ?zellikleri. Molar a??rl?k - 63.016; karakteristik bir kokuya sahip renksiz s?v?; kaynama noktas? 86°, erime noktas? -47°; 15°'de ?zg?l a??rl?k 1.52; dam?tma s?ras?nda, 2HNO3 \u003d N 2 O 3 + 2O + H 2 O'nun ayr??mas? nedeniyle, nitrik asit hemen oksijeni, N 2 O 3'? ve suyu serbest b?rak?r; ikincisinin emilmesi kaynama noktas?nda bir art??a neden olur. Sulu ??zeltide, g??l? nitrik asit genellikle nitrojen oksitler i?erir ve tamamen susuz nitrik asidin haz?rlanmas? ?nemli ?l??de zorluk arz eder. Susuz nitrik asidi dam?tma yoluyla elde etmek imkans?zd?r, ??nk? nitrik asidin sulu ??zeltileri minimum esnekli?e sahiptir, yani aside su eklemek ve bunun tersi, buhar bas?nc?n? d???r?r (ve kaynama noktas?n? artt?r?r). Bu nedenle, zay?f bir asidin dam?t?lmas?n?n bir sonucu olarak (D< 1,4) получается постоянно кипящий остаток D = 1,415, с содержанием 68% HNО 3 и с температурой кипения 120°,5 (735 мм). Перегонка при пониженном давлении дает остаток с меньшим содержанием HNО 3 , при повышенном давлении - с большим содержанием HNO 3 . Кислота D = 1,503 (85%), очищенная продуванием воздуха от N 2 О 4 , дает при перегонке остаток с 77,1% HNО 3 . Кислота D = 1,55 (99,8%) дает при перегонке сначала сильно окрашенный окислами азота раствор D = 1,62, а в остатке кислоту D = 1,49. Т. о. в остатке при перегонке азотной кислоты всегда оказывается кислота, соответствующая минимуму упругости (максимуму температуры кипения). Безводную кислоту можно получить лишь при смешивании крепкой (99,1%) азотной кислоты с азотным ангидридом.

Dondurma, %99,5'in ?zerinde bir asit ?retmiyor gibi g?r?n?yor. Nitrik asidi g?her?ileden ??karman?n yeni y?ntemleriyle (Valentiner), asit olduk?a saft?r, eskileriyle, esas olarak klor?r bile?iklerinden ve N2O 4 buharlar?ndan ar?nd?r?lmas? gerekiyordu. En g??l? asit, D 0 = 1.559, D 15 = 1.53 ve %100 HNO 3 - D 4 = 1.5421'e sahiptir (Weley ve Manley); %100 asit havada t?tt?r?r ve su buhar?n? s?lf?rik asit kadar g??l? bir ?ekilde ?eker. D = 1.526 olan asit, karla kar??t?r?ld???nda ?s?n?r.

Olu?um ?s?lar? (1/2 H 2 + 1/2 N 2 + 3/2 O 2'den):

HNO 3 - buhar + 34400 cal
HNO 3 - s?v? + 41600 cal
HNO 3 - kristaller + 42200 cal
HNO 3 - ??zelti + 48800 cal

Seyreltme ?s?lar?: HNO 3 - 3.30 Cal'a bir H20 par?ac??? eklendi?inde, iki par?ac?k - 4.9 Cal, be? par?ac?k - 6.7 Cal, on - 7.3 Cal. Daha fazla ekleme, termal etkide ihmal edilebilir bir art?? sa?lar. Kristaller ?eklinde elde edilir:
1) HNO 3 H 2 O = H 3 NO 4 - e?kenar d?rtgen, AgNO 3 plakalar?na benzer, erime noktas? = -34 ° (-38 °);
2) HNO 3 (H 2 O) 2 = H 5 NO 5 - i?neler, erime noktas? -18 °.2, sadece -15 °'nin alt?nda kararl?. Sulu asidin kristalle?me s?cakl?k e?risi ?? ?tektik (-66°.3'te, -44°.2'de, -43°'de) ve iki maksimuma (HNO3H20 -38°, HNO3 3H20 -18) sahiptir. °,2). ??z?nme ?s?lar? ve elektriksel iletkenlik e?risindeki k?r?lmalar i?in ayn? tekil noktalar g?zlenir, ancak ikincisi ayn? zamanda 2HNO 3 H 2 O ve HNO 3 10H 2 O g?sterir. asitler, nitrik asit ??zeltilerinde hidrat? HNO3 oldu?unu izler, ancak ?ok kolay ayr???r, bu da HNO3'?n y?ksek reaktivitesine neden olur. ??zeltisinde NO 2 i?eren nitrik asit denir. dumanl?(k?rm?z?).

Kimyasal ?zellikler. Saf HNO 3, 2HNO 3 \u003d 2NO 2 + O 2 + H 2 O reaksiyonu ve ortaya ??kan nitr?z anhidritin emilmesi nedeniyle kolayca ayr???r ve sar?ms? olur. Saf nitrik asit ve genellikle g??l? nitrik asit, yaln?zca d???k s?cakl?klarda kararl?d?r. Nitrik asidin ana ?zelli?i, oksijen sal?n?m? nedeniyle son derece g??l? oksitleyici g?c?d?r. Bu nedenle, metallere etki ederken (klor yoklu?unda HNO3'?n etki etmedi?i Pt, Rh, Ir, Au hari?), nitrik asit metali nitrojen oksit sal?n?m? ile oksitler, oksidasyon derecesi o kadar d???k olur, oksitlenmi? metal bir indirgeyici madde olarak ne kadar enerjikse. ?rne?in kur?un (Pb) ve kalay (Sn) N204 verir; g?m?? - a??rl?kl? olarak N2O3. ?zellikle taze ??kelen k?k?rt kolayca oksitlenir; fosfor, hafif?e ?s?t?ld???nda fosfor asidine d?n???r. K?m?r, k?rm?z?-s?cak ?s?t?lm??, nitrik asit buharlar?nda ve nitrik asidin kendisinde tutu?ur. Dumanl? k?rm?z? asidin oksitleyici etkisi renksiz asitten daha fazlad?r. ??ine dald?r?lan demir pasif hale gelir ve art?k asidin etkisine uygun de?ildir. Susuz nitrik asit veya s?lf?rik asit ile kar??t?r?lm??, siklik organik bile?ikler (benzen, naftalin, vb.) ?zerinde ?ok g??l? bir ?ekilde etki ederek nitro bile?ikleri C6H5H + HNO3 \u003d C6H5NO2 + HOH verir. Parafinlerin nitrasyonu yava?t?r ve sadece zay?f bir asidin etkisi alt?ndad?r (y?ksek derecede iyonla?ma). Hidroksil (gliserin, lif) i?eren maddelerin nitrik asit ile etkile?imi sonucunda, yanl?? olarak nitrogliserin, nitrosel?loz vb. Olarak adland?r?lan nitrik asit esterleri elde edilir. T?m deneyler ve nitrik asit ile yap?lan t?m ?al??malar iyi havaland?r?lan bir ortamda yap?lmal?d?r. oda, ancak ?zel taslak alt?nda daha iyi.

Analiz . Nitrik asit izlerini tespit etmek i?in a?a??dakiler kullan?l?r: 1) difenilendanilodihidrotriazol (ticari olarak Nitron olarak bilinir); 5 veya 6 damla% 5 asetik asit i?inde% 10'luk bir nitron ??zeltisi, 5-6 cm3 test ??zeltisine d?k?l?r, buna ?nceden bir damla H 2 SO 4 eklenir: g?zle g?r?l?r miktarda NO varl???nda 3 iyon, bol bir ??kelti sal?n?r, ?ok zay?f ??zeltilerde i?ne ?eklinde kristaller sal?n?r; 0°'de nitron ile 1/80.000 HNO3 bile a??labilir; 2) sulu bir ??zelti i?inde brusin; test ??zeltisi ile kar??t?r?l?r ve test t?p?n?n duvar? boyunca dikkatlice g??l? s?lf?rik aside d?k?l?r; test t?p?ndeki her iki tabakan?n temas noktas?nda a?a??dan ye?ilimsi olan pembemsi-k?rm?z? bir renk olu?ur.

Dumanl? nitrik asit ??zeltisindeki HNO 3 miktar?n? belirlemek i?in, N 2 O 4'? bir KMnO 4 ??zeltisi ile titre etmek, s?v?n?n yo?unlu?unu bir hidrometre ile belirlemek ve N 2 i?eri?i i?in d?zeltmeyi ??karmak gerekir. O 4 ?zel bir tabloda belirtilmi?tir.

Nitrik asit ??karmak i?in end?striyel y?ntemler. Nitrik asit ??kar?l?r. arr. g?her?ileden. Daha ?nce, s?zde g?her?ile may?nl?yd?. "Neltrinitsa" (salpetriere) veya "y???nlar", burada g?bre, idrar vb. eski s?va ile, kademeli olarak, k?smen bakteri, ?re ve di?er organik azot bile?iklerinin (aminler, amidler, vb.) etkisiyle, kire?ta?? ile kalsiyum nitrat olu?turan nitrik asitte oksitlenir. S?cak g?nlerde, ?zellikle g?neyde (?rne?in Hindistan ve Orta Asya'da) s?re? ?ok h?zl? ilerliyor.

1813'te Fransa'da, g?her?ileden 2.000.000 kg'a kadar g?her?ile ??kar?ld?. 25 b?y?k hayvan y?lda yakla??k 500 kg g?her?ile ?retir. Ana topra??n hayvan kal?nt?lar? a??s?ndan zengin oldu?u baz? yerlerde (?rne?in Kuban b?lgesi), toprakta g?zle g?r?l?r miktarda g?her?ile olabilir, ancak ??karma i?in yeterli de?ildir. Ganj vadisinde ?nemli miktarlarda may?nl? ve g?her?ile i?eren toprak rezervlerinin her yerde 17 tona ula?t??? Orta Asya kalelerimizde bulunur, ancak i?indeki g?her?ile i?eri?i% 3'ten fazla de?ildir. Sodyum nitrat birikintileri - ?ili - 1809'da ke?fedildi; esas olarak Tarapaca eyaletinde, 68 ° 15 "ve 70 ° 18" do?u boylam? ve 19 ° 17 "ve 21 ° 18" g?ney enlemleri aras?nda bulunurlar, ancak hem g?ney hem de kuzeyde bulunurlar (Peru ve Bolivya'da); Mevduatlar? deniz seviyesinden 1100 m y?kseklikte yer almaktad?r. Yataklar yakla??k 200 km uzunlu?unda, 3-5 km geni?li?inde olup, NaNO 3 i?eri?i ortalama %30-40't?r. 50.000 tonluk bir y?ll?k t?ketim art??? varsay?ld???nda, rezervler 300 y?l s?rebilir. 1913'te 2.738.000 ton ihra? edildi, ancak Avrupa'ya ihracat biraz azald?, ancak sava? s?ras?nda ihracatta ?ok belirgin bir d????ten sonra 1920'den biraz artt?. Genellikle, bir “?enlik ate?i” (50 cm - 2 m kal?nl???nda) yatar ?stte kuvars ve feldispat kumu ve alt?nda "kalihe" (25 cm - 1.5 m) i?eren g?her?ile (??lde tuz ve kalsiyum bor yataklar?n?n yan?nda bulunur). "Kalihe"nin bile?imi ?ok ?e?itlidir; NaNO3 - %30'dan %70'e kadar, iyot ve iyot tuzlar? - %2'ye kadar, sodyum klor?r - %16-30, s?lfat tuzlar? - %10'a kadar, magnezyum - %6'ya kadar i?erir. En iyi ?e?itler ortalama olarak ?unlar? i?erir: NaNO %3 - %50, NaCl - %26, Na2SO4 - %6, MgSO %4 - 3. NaNO3'?n ??z?nmesi y?ksek bir s?cakl?kta ger?ekle?tirilir, b?ylece ??z?n?rl??? s?cakl?kla hafif?e artan NaCl'den ?ok daha fazla NaNO3 ??zeltiye ge?er. 3 ton "kalihe"den ortalama %95-96 g?her?ile i?eren 1 ton ham g?her?ile elde edilir. 1 litre ana tuzlu sudan genellikle 2.5-5 g iyot elde edilir. Genellikle ham g?her?ile, demir oksit kar???m?ndan dolay? kahverengidir. G?bre i?in, %1-2'ye kadar klor?r bile?ikleri i?eren g?her?ile kullan?l?r. Saf sodyum nitrat, klor?r bile?ikleri i?ermiyorsa renksiz, ?effaf, higroskopik de?ildir; k?pler halinde kristalle?ir. Nitrik asit elde etmek i?in nitrat, s?lf?rik asit ile ?s?t?l?r; etkile?im denkleme g?re gider:

NaNO 3 + H 2 SO 4 \u003d HNO 3 + NaSO 4

yani asit s?lfat al?n. ?kincisi, muflalarda bir NaHS04 ve NaCl kar???m?n? kalsine ederek hidrojen klor?r ?retmek i?in kullan?labilir. Denkleme g?re etkile?im i?in

teorik olarak, 100 kg NaNO3 ba??na 57,6 kg H2SO4 veya 60 kg asit 66 ° V? almak gerekir. Asl?nda ayr??may? ?nlemek i?in s?lf?rik asit %20-30 daha fazla al?n?r. Etkile?im, 1.5 m uzunlu?unda, 60 cm ?ap?nda, 4 cm kal?nl???nda duvarlarla yatay silindirik demir imbiklerde ger?ekle?tirilir. Her silindir 75 kg g?her?ile ve 75 kg H 2 SO 4 i?erir. Buharlar ?nce su ile so?utulan bir seramik buzdolab?ndan veya e?imli bir seramik borudan, ard?ndan emicilerden: "silindirler" veya "bonbonlar", yani b?y?k seramik "Wulfian ?i?eler" i?inden ge?irilir. 60° V? (%71) s?lf?rik asit al?n?r ve 100 kg g?her?ile ba??na 4 kg su birinci absorbere konursa 40-42° V? (%38-41) asit elde edilir; 66° B?'de (%99.6) asit ve kuru g?her?ile kullanarak, 50° B? (%53) elde ederiz; 36 ° V?'de asit elde etmek i?in ilk emiciye 8 litre, ikinciye 4 litre ve sonrakine 2,6 litre su konur. Dumanl? nitrik asit, g?her?ile ?zerinde hesaplanmas? gereken s?lf?rik asit miktar?n?n yar?s? ile etki edilerek elde edilir. Bu nedenle, y?ntem, i?lemin ba??nda ??kan nitrosil klor?r ve di?er maddelerle kirlenmi? bir asit ve dam?tman?n sonunda azot oksitler ?retir. Azot oksitlerin asit i?inden hava ?fleyerek uzakla?t?r?lmas? nispeten kolayd?r. Her taraftan ate?le ?evrili ve g?zle g?r?l?r miktarda asit i?eren bis?lfat sal?n?m? i?in altta bir boru bulunan imbiklerde ?al??mak ?ok daha karl?. Ger?ek ?u ki, d?kme demir yeterince ?s?t?l?rsa asitle a??nmaz ve her taraftan ate?le temas ederse asit damlac?klar?n?n ??kmemesini sa?lar. Benzer imbiklerde (1.20 geni?li?inde ve 1.50 m ?ap?nda, 4-5 cm duvar kal?nl???nda), g?her?ile 660 kg H2SO4 (66) ba??na 450 kg ve hatta 610 kg g?her?ile oran?nda s?lf?rik asit ile i?lenir. ° B?). Silindirler yerine art?k dikey borular s?kl?kla kullan?lmaktad?r veya bu borular silindirlere ba?lanm??t?r.

Gutmann y?ntemine g?re, ayr??t?rma birka? par?adan olu?an d?kme demir imbiklerde ger?ekle?tirilir (?ekil 1 ve 1a); par?alar, genellikle 100 saat demir tala??, 5 saat k?k?rt, 5 saat amonyum klor?r ve muhtemelen az miktarda sudan olu?an macunla ba?lan?r; imbikler ve m?mk?nse y?kleme ambar? tu?la ile kapat?l?r ve f?r?n gazlar?yla ?s?t?l?r.

800 kg g?her?ile ve 800 kg %95 s?lf?rik asit karniye y?klenir ve 12 saat dam?tma yap?l?r; yakla??k 100 kg k?m?r t?ketir. Silindirik imbikler de kullan?l?r. Serbest kalan buharlar ?nce silindir 8'e girer; daha sonra bir dizi seramik boru, 12 ve 13, su dolu tahta bir kutuya yerle?tirilir; burada buharlar, Gutmann tesisat?n?n 22 borular?ndan ve 23 toplama 28'den a?a?? akan nitrik asitte yo?unla??r ve silindir 8'den gelen yo?u?ma da buraya girer; borular 12'de kal?nla?t?r?lmayan nitrik asit, 15a'dan bilyelerle dolu ve suyla y?kanm?? bir kuleye girer; kulede emilmeyen son asit izleri silindir 43a'da tutulur; boru 46a yoluyla gazlar bacaya ta??n?r. Dam?tma s?ras?nda olu?an nitrojen oksitleri oksitlemek i?in gazlara do?rudan imbik ??k???ndan hava eklenir. ?retimde kuvvetli s?lf?rik asit ve kuru g?her?ile kullan?l?rsa renksiz %96-97 nitrik asit elde edilir. Hemen hemen t?m asit borularda yo?unla??r, kulede sadece k???k bir k?s?m (%5) emilir ve bir sonraki g?her?ileye eklenen %70 nitrik asit verir. O. teoride %98-99 verimle klor i?ermeyen renksiz nitrik asit elde edilir. Gutman'?n y?ntemi, kurulum kolayl??? ve d???k maliyeti nedeniyle yayg?nla?t?.

G?her?ile, 1000 kg NaNO3, 1000 kg H2SO 4 (66 ° V?) ve benzeri bir kar???m?n d?kme demir imbiklerde indirgenmi? bas?n? (30 mm) alt?nda dam?t?lmas?yla Valentiner y?ntemine g?re %96-100 asit ?retmek i?in kullan?l?r. 100 kg suya girecek miktarda zay?f asit HNO3. Dam?tma 10 saat s?rer ve ala??ma her zaman hava verilir. Etkile?im 120°'de ger?ekle?ir, ancak s?recin sonunda bir "kriz" (1 saat) vard?r ve g??l? ?oklar m?mk?nd?r (120-130°'de). Bundan sonra ?s?tma 175-210°'ye getirilir. Asidin uygun ?ekilde kal?nla?t?r?lmas? ve tutulmas? esast?r. ?mbikten ??kan buharlar silindire girer, ondan g??l? bir ?ekilde so?utulmu? 2 bobine girer, bunlardan bir toplay?c?ya (bir Wolff ?i?esi gibi), ard?ndan bobin tekrar yerle?tirilir ve arkas?na bir pompan?n yerle?tirildi?i 15 silindir daha. 6-8 saatte 1000 kg NaNO3 y?klemesi ile 600 kg HNO3 (48 ° V?) elde edilir, yani normun %80'i.

Norve? g?her?ilesinden (kalsiyum) nitrik asit elde etmek i?in, ikincisi ??z?l?r, g??l? nitrik asit eklenir ve s?lf?rik asit eklenir, ard?ndan nitrik asit al??dan s?z?l?r.

Depolama ve paketleme. Nitrik asidi depolamak i?in cam, ?amot ve saf al?minyum (%5'ten fazla kirlilik i?ermeyen) tabaklar ve ayr?ca Krupp'un ?zel silisik aside dayan?kl? ?eli?inden (V2A) yap?lm?? tabaklar kullanabilirsiniz. G??l? nitrik asidin ah?ap, tala?, bitkisel ya? ile nemlendirilmi? bezler vb. ?zerindeki etkisi, salg?nlar ve yang?nlar (?rne?in, nakliye s?ras?nda bir ?i?e patlarsa) m?mk?n oldu?undan, nitrik asit yaln?zca ?zel trenlerde ta??nabilir. Terebentin, ?zellikle g??l? nitrik aside girdi?inde ?s?t?ld???nda kolayca alevlenir.

Uygulama: 1) g?bre i?in tuzlar ?eklinde, 2) patlay?c?lar?n ?retimi i?in, 3) boyalar i?in yar? bitmi? ?r?nlerin ?retimi i?in ve k?smen boyalar?n kendileri i?in. B?l?m arr. g?breler i?in nitrik asit veya g?her?ile (sodyum, amonyum, kalsiyum ve potasyum) tuzlar? kullan?l?r. 1914 y?l?nda, ?ili g?her?ilesi formundaki d?nya azot t?ketimi 368.000 tona ve havadan nitrik asit formundaki 10.000 tona ula?t?.1925'te t?ketim havadan 360.000 ton nitrik aside ula?acakt?. Nitrik asit t?ketimi, ba?l?ca nitrogliserin ve ?e?itli t?rlerdeki nitrofiberler, nitro bile?ikleri (nitrotoluen, TNT, melinit, vb.) ve sigortalar i?in maddeler (c?va fulminat) olan patlay?c?lara yap?lan harcamalar nedeniyle sava? s?ras?nda b?y?k ?l??de artar. Bar?? zaman?nda, nitrik asit, nitrobenzenden indirgeme yoluyla elde edilen anilin yoluyla boyalara ge?mek i?in nitro bile?iklerinin, ?rne?in nitrobenzen'in ekstraksiyonuna harcan?r. Metalleri tur?u yapmak i?in ?nemli miktarda nitrik asit kullan?l?r; nitrik asit tuzlar? (nitrat) patlay?c?lar (amonyum nitrat - dumans?z, potasyum - siyah toz) ve havai fi?ekler (baryum nitrat - ye?il i?in) i?in kullan?l?r.

nitrik asit standard?. Nitrik asit standard? ?imdiye kadar sadece SSCB'de mevcuttur ve STO'daki Standardizasyon Komitesi taraf?ndan 40 ° V?'de asit i?in t?m Birlik zorunlu standart (OST-47) olarak onaylanm??t?r. Standart, nitrik asit i?indeki HNO 3 i?eri?ini %61,20 olarak ayarlar ve safs?zl?klar?n i?eri?ini s?n?rlar: s?lf?rik asit en fazla %0,5, klor en fazla %0,8, demir en fazla %0,01, kat? kal?nt? en fazla %0,9 ; standart nitrik asit tortu i?ermemelidir. Standart, sat?c? ve al?c? aras?ndaki ili?kiyi d?zenler, numune alma ve analiz metodolojisini s?k? bir ?ekilde d?zenler. Nitrik asit i?eri?i, aside NaOH eklenerek ve asitle geri titre edilerek belirlenir. S?lf?rik asit i?eri?i, BaCl2'nin ??keltilmesiyle BaSO 4 olarak belirlenir. Klor i?eri?i, g?m?? nitrat ile alkali bir ortamda titrasyon ile belirlenir. Demir i?eri?i, seskioksitlerin amonyak ile ??keltilmesi, demirli oksidin demirli demire indirgenmesi ve ard?ndan KMnO 4 titrasyonu ile belirlenir. Nitrik asit ambalaj? hen?z standart de?ildir. Standart, kaplar?n boyutuna, a??rl???na ve kalitesine de?inmeden, cam e?yada nitrik asidin paketlenmesini ?art ko?uyor ve nas?l paketlenece?i ve mantarlanaca?? konusunda talimatlar veriyor.

Nitrik asit elde etmek.

I. Havadan. Bir voltaik ark etkisi alt?nda havadan nitrik asidin sentezi, do?ada atmosferik elektri?in de?arjlar?n?n etkisi alt?nda ger?ekle?en s?reci bir dereceye kadar tekrarlar. Cavendish, H2'nin havada yanmas? s?ras?nda ve daha sonra (1784'te) ayr?ca bir elektrik k?v?lc?m?n?n havadan ge?i?i s?ras?nda nitrojen oksit olu?umunu (1781'de) g?zlemleyen ilk ki?iydi. Mutman ve Gofer 1903'te N 2 + O 2 2NO dengesini incelemeye ?al??an ilk ki?ilerdi. Havadan 2000-4000 V'luk alternatif ak?ml? bir voltaik ark ge?irerek, pratik olarak hacimce %3,6 ila 6,7 aras?nda bir NO konsantrasyonuna ula?t?lar. 1 kg HNO3 ba??na enerji t?ketimi 7,71 kWh'ye ula?t?. Bu denge daha sonra Nernst taraf?ndan bir iridyum t?p?nden hava ge?irilerek incelenmi?tir. Ayr?ca Nernst, Jellinek ve di?er ara?t?rmac?lar da ayn? y?nde ?al??t?lar. Nernst, hava ve nitrik oksit aras?ndaki denge ?al??mas?n?n deneysel sonu?lar?n? tahmin ederek, denklemin sa? taraf?nda, 3750 ° s?cakl?kta (yani, yakla??k olarak) hacimce %7 NO i?eri?inin olu?tu?unu hesaplayabildi. voltaik ark s?cakl???nda).

Atmosferik nitrojeni sabitlemek i?in bir voltaik ark?n teknik kullan?m? fikrinin ?nceli?i, 1859'da ?ngiltere'de havadan nitrik asit elde etme y?ntemini patentleyen Frans?z ara?t?rmac? Lefebvre'ye aittir. Ancak o s?rada elektrik enerjisinin maliyeti, Lefebvre'in y?nteminin pratik de?eri olamayacak kadar y?ksekti. Ayr?ca Mac Dougal'?n patentlerinden (An. P. 4633, 1899) ve Bradley ve Lovejoy'un 1902'de Amerikan firmas? Atmospheric Products C° taraf?ndan i?letilmekte olan teknik ?l?ekte uygulanan y?nteminden (1 milyon dolar ile) bahsetmek gerekir. sermaye) Niagara ?elalesi'nin enerjisini kullanarak. Atmosferik nitrojeni sabitlemek i?in Kovalsky ve i?birlik?isi I. Mo?cicki taraf?ndan yap?lan 50.000 V'luk bir voltaj kullanma giri?imleri ayn? zamana atfedilmelidir. Ancak havadan nitrik asit ?retimindeki ilk ?nemli ba?ar?, Norve?li m?hendis Birkelland'?n, nitrojen verimini art?rmak i?in g??l? bir elektromanyetik alanda esneme yetene?ini kullanmak olan tarihsel fikri taraf?ndan getirildi. havadan bir voltaik ark ge?irerek oksitler. Birkelland, bu fikri ba?ka bir Norve?li m?hendis olan Eide ile birle?tirerek, havadan nitrik asidi uygun maliyetli bir ?ekilde elde etmeyi hemen m?mk?n k?lan bir teknik kurulumda birle?tirdi. Ak?m?n y?n?ndeki s?rekli de?i?iklik ve elektrom?knat?s?n etkisi nedeniyle, voltaik ark?n ortaya ??kan alevi her zaman farkl? y?nlerde ?i?me e?ilimindedir, bu da t?m d?nyada h?zla hareket eden bir voltaik ark olu?umuna yol a?ar. 100 m / s'ye kadar h?zlarda, 2 m veya daha fazla ?apta sakince yanan geni? elektrikli g?ne? izlenimi veriyor. Bu g?ne?ten s?rekli olarak g??l? bir hava ak?m? ?flenir ve g?ne?in kendisi bak?rla ba?l? refrakter kilden yap?lm?? ?zel bir f?r?n?n i?ine al?n?r (?ekil 1, 2 ve 3).

Voltaik ark?n i?i bo? elektrotlar? i?eriden su ile so?utulur. Kanallar arac?l???yla hava a f?r?n?n ?amot astar?nda ark odas?na b girer; oksitlenmi? gaz ile birlikte f?r?n? terk eder ve evaporat?rlerin kazanlar?n? ?s?tmak i?in ?s?s?n? kullanarak so?utulur. Bundan sonra NO, atmosferik oksijen nedeniyle NO2'ye oksitlendi?i oksidasyon kulelerine girer. ?kinci i?lem ekzotermik bir i?lemdir (2NO + O 2 = 2NO 2 + 27 Cal) ve bu nedenle ?s? emilimini art?ran ko?ullar bu y?nde reaksiyonu b?y?k ?l??de desteklemektedir. Ayr?ca, nitrojen dioksit a?a??daki denklemlere g?re su taraf?ndan emilir:

3NO 2 + H 2 O \u003d 2HNO 3 + HAYIR
2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 + HNO 2

Ba?ka bir y?nteme g?re, reaksiyona giren gaz kar???m?, absorpsiyondan ?nce 150°'nin alt?na so?utulur; bu s?cakl?kta ters ayr??ma - NO 2 \u003d NO + O neredeyse ger?ekle?mez. Belirli ko?ullar alt?nda NO + NO 2 N 2 O 3 dengesinin maksimum N 2 O 3 i?eri?i ile kuruldu?u ak?lda tutularak, s?cak nitrit gazlar? tamamen oksitlenmeden ?nce 200 ° C s?cakl?kta d?k?lerek elde edilebilir. nitrat tuzlar? yerine bir soda ??zeltisi veya kostik soda ile 300 ° 'ye kadar - saf nitritler (Norsk Hydro y?ntemi). F?r?ndan ??karken, ?flenen hava, yakla?makta olan su jetleri taraf?ndan hemen yakalanan ve daha sonra kire? olarak adland?r?lan kalsiyumu olu?turmak ?zere kire?le n?tralize edilen %1 ila 2 oran?nda nitrojen oksit i?erir. "Norve?" g?her?ile. N 2 + O 2 2NO - 43.2 Cal i?leminin kendisi, nispeten az miktarda elektrik enerjisinin harcanmas?n? gerektirir, yani: NO ?eklinde 1 ton ba?l? nitrojen elde etmek i?in, sadece 0.205 kW-y?l; bu arada, en modern tesislerde 36 kat daha fazla, yani 1 ton ba??na yakla??k 7,3 ve 8 kW-y?l'a kadar harcama yap?lmas? gerekir. Di?er bir deyi?le, harcanan enerjinin %97'den fazlas? NO olu?umuna de?il, bu s?re? i?in uygun ko?ullar?n yarat?lmas?na gitmektedir. Dengeyi m?mk?n olan en y?ksek NO i?eri?ine kayd?rmak i?in 2300 ila 3300 ° aras?nda bir s?cakl?k kullan?lmas? gerekir (NO i?eri?i 2300 ° - hacimce % 2 ve hacimce % 3300 ° - % 6 i?in NO i?eri?i), ancak bu s?cakl?klarda 2NO h?zla ayr???r N 2 + About 2'ye geri d?n?n. Bu nedenle, bir saniyenin k???k bir b?l?m?nde, NO'nun ayr??mas? daha yava? ilerledi?inde, gaz? s?cak b?lgelerden daha so?uk b?lgelere ??karmak ve en az 1500 ° C'ye so?utmak gerekir. N 2 + O 2 2NO dengesi 1500 ° 'de 30 saatte, 2100 ° - 5 saniyede, 2500 ° - 0.01 saniyede kurulur. ve 2900 ° - 0,000035 saniyede.

Birkeland ve Eide y?ntemine k?yasla ?nemli geli?meler, BASF ?al??an? Schongerr'in y?nteminde farkl?l?k g?steriyor. Bu y?ntemde, bir voltaik ark?n titre?imli ve yine de aral?kl? aral?kl? alevi yerine de?i?ken ak?m, g??l? bir sakin alev kal?c? ak?m. Bu, s?rece ?ok zararl? olan alevin s?k s?k d??ar? ?flenmesini ?nler. Bununla birlikte, ayn? sonu?, alternatif ak?m?n bir voltaik ark? ile elde edilebilir, ancak yakma alevi boyunca d?z bir ?izgide de?il, voltaik ark alevi boyunca bir girdap r?zgar? ?eklinde hava ?fleyerek elde edilebilir. Bu nedenle, f?r?n olabilir. ayr?ca, ark alevinin duvarlar?na dokunmamas? i?in olduk?a dar bir metal boru ?eklinde tasarlanm??t?r. Schongerra f?r?n tasar?m ?emas? ?ekil 2'de g?sterilmektedir. d?rt.

Ark y?nteminde bir ba?ka iyile?tirme de Pauling y?ntemiyle yap?l?r (?ekil 5). Yakma f?r?n?ndaki elektrotlar korna bo?alt?c?lar ?eklindedir. Aralar?nda olu?an 1 m uzunlu?unda bir voltaik ark, g??l? bir hava jeti taraf?ndan ?flenir. En dar yerinde, ark?n k?r?lan alevi, ilave elektrotlar yard?m?yla yeniden ate?lenir.

Havadaki nitrojenin oksidasyonu i?in biraz farkl? bir f?r?n tasar?m? I. Moscitsky taraf?ndan patentlendi. Her iki elektrottan biri (?ekil 6) d?z bir disk ?eklindedir ve di?er elektrottan ?ok yak?n bir mesafede bulunur. ?st elektrot boru ?eklindedir ve n?tr gazlar h?zl? bir jet i?inde akar ve daha sonra bir koni i?inde yay?l?r.

Voltaik ark alevi, elektromanyetik alan?n etkisi alt?nda dairesel bir hareketle s?r?l?r ve h?zl? koni ?eklindeki gaz jeti k?sa devreleri ?nler. T?m tesisin ayr?nt?l? bir a??klamas?, B. Waeser, Luftstickstoff-Industrie, s. 475, 1922. ?svi?re'deki bir fabrika (Chippis, Wallis), I. Moscicki'nin y?ntemine g?re ?al???yor ve %40 HNO3 ?retiyor. Polonya'daki ba?ka bir tesis (Bory-Jaworzno) 7000 kW i?in tasarlanm??t?r ve konsantre HNO 3 ve (NH 4) 2 SO 4 ?retmelidir. Azot oksitlerin verimini iyile?tirmek ve bir voltaik ark?n alevini artt?rmak i?in, son zamanlarda ilk ?r?n olarak hava de?il, 1: 1 oran?nda oksijen bak?m?ndan daha zengin bir nitrojen ve oksijen kar???m? kullan?lm??t?r. Laroche-de-Ram'da bu kar???mla ?al???r.

Nihai nitrojen tetroksit N2O4'?n -90°'ye so?utularak bir s?v? halinde kal?nla?t?r?lmas? tavsiye edilir. ?nceden kurutulmu? gazlardan - oksijen ve havadan elde edilen bu t?r s?v? nitrojen tetroksit, metallerle reaksiyona girmez ve bu nedenle ?elik bombalarda ta??nabilir ve g??l? HNO 3 konsantrasyonlar? ?retmeye hizmet eder. Toluen bu durumda bir zamanlar so?utucu olarak kullan?ld?, ancak azot oksitlerin ka??n?lmaz s?z?nt?s? ve toluen ?zerindeki etkileri nedeniyle, Tschernewitz (Almanya) ve Bodio (?svi?re) fabrikalar?nda her iki i?letmeyi de yok eden korkun? patlamalar meydana geldi. Gaz kar???m?ndan N 2 O 4 ekstraksiyonu m. ayr?ca N2O4 silika jelin emilmesiyle elde edilir, ?s?t?ld???nda emilen N2O4'? serbest b?rak?r.

II. Amonya??n temas oksidasyonu. Sentetik nitrik asidi do?rudan havadan elde etmek i?in a??klanan t?m y?ntemler, daha ?nce belirtildi?i gibi, yaln?zca ucuz hidroelektrik enerjisi mevcutsa uygun maliyetlidir. Nispeten ucuz sentetik nitrik asit elde etmek i?in bir y?ntem bulunmasayd?, ba?l? nitrojen sorunu (bkz. Azot) nihai olarak ??z?lemezdi. G?brelerin ba?l? azotunun bitkiler taraf?ndan asimilasyonu, ?zellikle bu g?breler nitrik asit tuzlar? ise kolayla?t?r?l?r. Topra?a verilen amonyum bile?ikleri ?nce topra??n kendisinde nitrifikasyona tabi tutulmal?d?r (bkz. Azotlu g?breler). Ek olarak, nitrik asit, s?lf?rik asit ile birlikte kimya end?strisinin ve askeri i?lerin say?s?z dal?n?n temelidir. Nitrik asit olmadan patlay?c? ve dumans?z toz (TNT, nitrogliserin, dinamit, pikrik asit ve di?erleri), anilin boyalar, sel?loit ve rayon, bir?ok ila? vb. elde etmek imkans?zd?r. Bu nedenle, D?nya Sava?? s?ras?nda ?ili nitrat kayna??ndan bir abluka ile kesilen ve ayn? zamanda ucuz hidroelektrik enerjisine sahip olmayan Almanya'da, oksitlenerek k?m?r veya sentetik amonyak bazl? temas y?ntemiyle sentetik nitrik asit ?retimi atmosferik oksijenle, b?y?k ?l??de kataliz?rlerin yard?m?yla geli?tirildi. Sava? s?ras?nda (1918) Almanya g?nde 1000 tona kadar nitrik asit ve amonyum nitrat ?retti.

1788'de Cambridge'deki Milner, ?s?t?ld???nda manganez peroksitin etkisi alt?nda NH3'? nitrojen oksitlere oksitleme olas?l???n? ortaya koydu. 1839'da Kuhlman, amonya??n hava ile oksidasyonu s?ras?nda platinin temas etkisini ortaya koydu. Teknik olarak, amonya??n nitrik aside oksitlenmesi y?ntemi Ostwald ve Brauer taraf?ndan geli?tirilmi? ve 1902'de patenti al?nm??t?r (Almanya'da Ostwald'?n ba?vurusunun Frans?z kimyager Kuhlmann taraf?ndan ?ncelik tan?nmas? nedeniyle reddedilmi? olmas? ilgin?tir.) Eylem alt?nda ince b?l?nm?? platin ve gaz kar???m?n?n yava? ak???, oksidasyon 4NH 3 + 3O 2 \u003d 2N 2 + 6H 2 O reaksiyonuna g?re ilerler. Bu nedenle, i?lem olmal?d?r. hem kontak "d?n??t?r?c?" i?inden ?flenen gaz jetinin ?nemli h?z? a??s?ndan hem de gaz kar???m?n?n bile?imi a??s?ndan s?k? bir ?ekilde d?zenlenir. "D?n??t?r?c?lere" verilen gazlar?n kar???m? b. platin kataliz?r? "zehirleyebilecek" toz ve yabanc? maddelerden daha ?nce dikkatlice temizlendi.

Platin varl???n?n, NH3 molek?l?n?n ayr??mas?na ve platin ile hidrojen ile karars?z bir ara bile?ik olu?umuna neden oldu?u varsay?labilir. Ayn? zamanda, statu nascendi'deki nitrojen, atmosferik oksijen taraf?ndan oksitlenir. NH3'?n HNO3'e oksidasyonu a?a??daki reaksiyonlara g?re ilerler:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H20;

yeni bir hava par?as? ile kar??t?r?lan so?utulmu? renksiz NO gaz?, NO 2 veya N 2 O 4 olu?turmak ?zere kendili?inden daha da oksitlenir:

2NO + O 2 \u003d 2NO 2 veya N20 4;

a??r? hava veya oksijen varl???nda su i?inde ortaya ??kan gazlar?n ??z?nmesi, reaksiyona g?re daha fazla oksidasyon ile ili?kilidir:

2NO 2 + O + H 2 O \u003d 2HNO 3,

bundan sonra yakla??k %40 ila %50'lik bir kuvvetle HNO3 elde edilir. G??l? s?lf?rik asit ile elde edilen HNO 3'?n dam?t?lmas?yla, sonunda konsantre sentetik nitrik asit elde edebilirsiniz. Ostwald'a g?re, kataliz?r, k?smen veya tamamen s?ngerimsi platin veya platin siyah? ile kaplanm?? metalik platinden olu?mal?d?r.

Reaksiyon, hen?z ba?lamam?? bir k?rm?z? ?s?da ve 1 saatlik NH3 ba??na 10 veya daha fazla par?a havadan olu?an bir gaz kar???m?n?n ?nemli bir ak?? h?z?nda ilerlemelidir. Gaz kar???m?n?n yava? ak???, NH3'?n elementlere tamamen ayr??mas?na katk?da bulunur. 2 cm platin temas ?zgaras? ile gaz ak?? h?z? 1-5 m/s yani gaz?n platin ile temas s?resi 1/100 saniyeyi ge?memelidir. Optimum s?cakl?klar 300° civar?ndad?r. Gaz kar???m? ?nceden ?s?t?l?r. Gaz kar???m?n?n ak?? h?z? ne kadar b?y?k olursa, NO ??k??? o kadar b?y?k olur. Yakla??k %6,3 NH3 i?eren bir amonyak ve hava kar???m? ile ?ok kal?n bir platin a? (kataliz?r) kullanarak ?al??an Neumann ve Rose, 450 ° s?cakl?kta (3,35 cm2 platin temas y?zeyi ile) a?a??daki sonu?lar? elde etti:

Daha fazla veya daha az NH3 i?eri?i, a?a??daki denklemi takip edebilen kimyasal i?lemin y?n? i?in de b?y?k ?nem ta??r: 4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H20 (% 14.38 NH 3 i?eri?i ile) , veya denkleme g?re: 4NH3 + 7O2 \u003d 4NO2 + 6H20 (%10.74 NH3 kar???m i?eri?i ile). Platin'den daha az ba?ar? ile, m. b. ba?ka kataliz?rler de kullan?lm??t?r (demir oksit, bizmut, seryum, toryum, krom, vanadyum, bak?r). Bunlardan sadece 700-800 ° s?cakl?kta,% 80 ila 85 NH3 verimi ile demir oksit kullan?m? dikkati hak ediyor.

S?cakl?k, NH3'?n HNO3'e ge?i?inin oksidatif s?recinde ?nemli bir rol oynar. En amonyak oksidasyon reaksiyonu ekzotermiktir: 4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H20 + 215.6 Cal. Sadece ba?lang??ta kontak aparat?n? ?s?tmak gerekir, daha sonra reaksiyon kendi ?s?s? nedeniyle ilerler. ?e?itli sistemlerin amonya??n oksidasyonu i?in "d?n??t?r?c?lerin" teknik tasar?m? ?ekillerden a??k?a g?r?lmektedir (?ekil 7-8).

HNO3'?n ?u anda kabul edilen Frank-Caro y?ntemine g?re ?retim ?emas?, ?ek. 9.

?ncirde. ?ekil 10, Hechst'teki Meister Lucius ve Brunning fabrikas?nda NH3'?n oksidasyonu i?in bir ?emay? g?stermektedir.

Modern tesislerde, NH3'?n NO'ya oksidasyonu %90'a varan bir verimle ger?ekle?tirilir ve daha sonra ortaya ??kan nitrojen oksitlerin oksidasyonu ve su taraf?ndan absorpsiyonu %95'e varan bir verimle ger?ekle?tirilir. B?ylece, t?m s?re?, %85-90'l?k bir ba?l? nitrojen verimi verir. ?u anda g?her?ileden HNO3 elde etmenin maliyeti (%100 HNO3 cinsinden) 1 ton ba??na 103 dolar, ark i?lemine g?re 1 ton ba??na 97 dolar 30 sent, 1 ton HNO3 ise NH-3'?n oksidasyonu ile elde ediliyor. sadece 85 dolar. 80 sent. Bu rakamlar?n olabilece?ini s?ylemeye gerek yok. sadece yakla??kt?r ve b?y?k ?l??de i?letmenin b?y?kl???ne, elektrik enerjisinin ve hammaddelerin maliyetine ba?l?d?r, ancak yine de HNO 3 elde etmek i?in temas y?nteminin di?er y?ntemlere k?yasla yak?n gelecekte bask?n bir konuma sahip olmaya mahkum oldu?unu g?stermektedir.

Ayr?ca bak?n?z