аз про тна кислот а, HNO3, одноосновная сильна кислота , При звичайних умовах безбарвна рідина ; один з найбільш важливих продуктів хімічної промисловості . структурна формула :
Фізичні та хімічні властивості. щільність безводної азотної кислоти 1522 кг / м3, tпл - 41,15 ° С, t кип 84 ° С. З водою змішується в усіх відношеннях, причому утворює азеотропную суміш , Що містить 69,2% азотної кислоти з tкип 121,8 ° C. відомі кристалогідрати HNO3 × H2O з tпл -37,85 ° С і HNO3 × 3H2O c tпл-18,5 ° С. У відсутності води азотна кислота нестійка, розкладається на світлі з виділенням кисню вже при звичайних температурах (4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2), причому виділяється двоокисом азоту забарвлюється в жовтий, а при високих концентраціях NO2 - в червоний колір. Азотна кислота - сильний окислювач , окисляє сірку до сірчаної кислоти , фосфор - до фосфорної кислоти . тільки золото , тантал і деякі платинові метали не реагують з азотною кислотою . З більшістю металів азотна кислота взаємодіє переважно з виділенням оксидів азоту : ЗСu + 8HNO3 = 3Cu (NO3) 2 + 2NO + 4H2O. деякі метали , наприклад залізо , хром , алюміній , Легко розчиняються в розведеної азотній кислоті , Стійкі до впливу концентрованої азотної кислоти , Що пояснюється утворенням на поверхні металу захисного шару оксиду . Така особливість дозволяє зберігати і перевозити концентровану азотну кислоту в сталевих ємностях. суміш концентрованої азотної кислоти і соляної кислоти (1: 3), називається царської горілкою , Розчиняє навіть золото і платину . органічні сполуки під дією азотної кислоти окислюються або нітрит, причому в останньому випадку залишок азотної кислоти - нітрогрупа - NO2 + заміщає в органічних сполуках водень (Див. нітрування ). солі азотної кислоти називаютя нітратами , а солі з Na, K, Са, NH4 + також селітрами .
Отримання і застосування. У 13 ст. було описано отримання азотної кислоти нагріванням калієвої селітри з квасцами , залізним купоросом і глиною . В середині 17 ст. І. Р. Глаубер запропонував отримувати азотну кислоту при помірному (до 150 ° C) нагріванні калієвої селітри з концентрованою сірчаною кислотою : KNO3 + H2SO4 = HNO3 + KHSO4 До початку 20 ст. цей спосіб застосовували в промисловості, замінюючи калієву селітру дешевшою природного чилійської селітрою NaNO3.
Сучасний спосіб виробництва азотної кислоти заснований на каталітичному окисленні аміаку киснем повітря . Основні стадії процесу: контактна окислення аміаку до окису азоту : 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O; окислення окису азоту до двоокису і поглинання суміші так званих «нітрозних газів » водою : 2NO + O2 = 2NO2; 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO. суміш аміаку (10 - 12%) з повітрям пропускають через нагріту до 750 - 900 ° С сітку каталізатора , Яким служать сплави платини - потрійний (93% Pt, 3% Rh, 4% Pd) або подвійний (90 - 95% Pt, 10 - 5% Rh). Використовують також двоступінчастий каталізатор (1-й ступінь - платіноідная сітка, 2-я - неплатинового каталізатор ), Що дозволяє на 25 - 30% скоротити витрату платини . Час контакту повітряно-аміачної суміші з каталізатором не повинно перевищувати 1 мсек, інакше утворилася окис азоту розкладається. Друга стадія процесу - окислення NO до N02і розчинення NO2 в воді - може бути проведена при атмосферному тиску , під тиском до 1 Мн / м2 (10 кгс / см2) або комбінованим способом, при якому під тиском відбувається тільки поглинання нітрозних газів водою . отримують азотну кислоту з концентраціями 45 - 49% або (при використанні тиску ) 55 - 58%. дистиляцією таких розчинів може бути отримана азотна кислота азеотропного складу. більш концентровану кислоту (До 100%) отримують перегонкою розчинів азотної кислоти з концентрованою H2SO4ілі прямим синтезом - взаємодією N2O4 з водою (Або розведеної азотної кислоти ) і киснем : 2N2O4 + 2H2O + O2 = = 4HNO3. В СРСР виробляють 97 - 98% -ву азотну кислоту .
Найважливіші галузі застосування азотної кислоти - виробництво азотних і комбінованих добрив , вибухових речовин ( тринітротолуолу і ін.), органічних барвників . В органічному синтезі широко застосовують суміш концентрованої азотної кислоти і сірчаної кислоти - « нітрит суміш ». азотну кислоту використовують в камерному способі виробництва сірчаної кислоти , для отримання фосфорної кислоти з фосфору , як окислювач ракетного палива . В металургії азотну кислоту застосовують для травлення і розчинення металів , А також для поділу золота і срібла .
вдихання парів азотної кислоти призводить до отруєння , потрапляння азотної кислоти (Особливо концентрованою) на шкіру викликає опіки. Гранично допустимий вміст азотної кислоти в повітрі промислових приміщень дорівнює 50 мг / м3 в перерахунку на N2O5. концентрована азотна кислота при зіткненні з органічними речовинами
Викликає пожежі та вибухи .
Літ .: Атрощенко В.І., Каргін С. І., Технологія азотної кислоти , М. - Л., 1949; Мініовіч М. А., Про сучасний стан і про перспективи розвитку виробництва розведеної азотної кислоти , «Журнал прикладної хімії », 1958, т. 31, ст. 8; Мініовіч М. А., Азотна кислота , Кхе, т. 1, М., 1961, с. 74-79.
Е. Б. Шиллер.