Kwas azotowy. Zdobywanie i używanie

Współczesna chemia jest nauką operującą dużą liczbą odczynników. Mogą to być sole, odczynniki, zasady. Ale najliczniejszą grupą są kwasy. Są to złożone związki oparte na wodorze. W tym przypadku obce atomy można tutaj zastąpić atomami metalu. Kwasy znajdują zastosowanie w różnych gałęziach działalności człowieka. Na przykład w medycynie, przemyśle spożywczym, przy produkcji artykułów gospodarstwa domowego. Dlatego tę grupę odczynników należy szczególnie dokładnie zbadać.

Podstawowe informacje o kwasie azotowym

Jest to silny odczynnik należący do kategorii kwasów jednoskładnikowych. Wygląda jak normalny przezroczysty płyn. Czasami występuje żółtawy odcień. Wynika to z faktu, że w ciepłej temperaturze tlenek azotu gromadzi się na powierzchni. Dwutlenek azotu może również pojawiać się w postaci brązowego osadu. Ale to się dzieje pod słońcem. Pod wpływem powietrza kwas zaczyna silnie dymić. Ponadto zwykle reaguje z metalami. Doskonale rozpuszcza się w wodzie, jednak w przypadku eteru istnieje szereg ograniczeń.

Jakie istnieją formy uwalniania? W sumie są dwa wspólne - zwykły (stężenie 65-68%) i dymny (co najmniej 85%). W takim przypadku kolor dymu może się znacznie różnić. Jeśli stężenie wynosi 86-95%, wówczas jest biały. Czy odsetek jest wyższy? Wtedy zobaczysz kolor czerwony.

Proces odbioru

Dziś nie różni się to ani w przypadku mocnej, ani słabej koncentracji. Można go podzielić na kilka etapów.

Następuje krystaliczne utlenianie syntetycznego amoniaku.
Należy poczekać, aż utworzą się gazy azotowe.
Cała woda zawarta w kompozycji zostaje wchłonięta.
Na ostatnim etapie należy poczekać, aż kwas osiągnie wymagane stężenie.

Jak wygląda przechowywanie i transport?

Odczynnik ten nie należy do kategorii szczególnie agresywnych. Dlatego nie ma tak wielu wymagań dotyczących przechowywania i transportu. Kwas należy przechowywać w szczelnych pojemnikach wykonanych z aluminium lub stali chromowej. Odpowiednie jest również szkło laboratoryjne. Jeśli chodzi o czołgi, powinny one być oznaczone jako „Niebezpieczne”. To samo dotyczy małych pojemników.

Środki ostrożności dotyczące stosowania

Ten odczynnik chemiczny należy do mocnych kwasów. Posiada III klasę zagrożenia. Osoby dopuszczone do pracy z tą substancją muszą zostać odpowiednio przeszkolone. Na sali należy przebywać w specjalnym ubraniu. Obejmuje kombinezony, rękawiczki, maski oddechowe, gogle. Wymagany jest indywidualny sprzęt ochrony dróg oddechowych i oczu. Konsekwencje nieprzestrzegania wymogów bezpieczeństwa mogą być poważne. Jeśli kwas dostanie się na skórę, spowoduje oparzenia i owrzodzenia. Czy będziesz to wdychać? Wtedy bardzo się zatrujesz lub nawet dostaniesz obrzęku płuc. Dlatego w laboratoriach konieczne jest zorganizowanie stałego monitoringu, poproszenie pracowników o poinstruowanie o środkach bezpieczeństwa.

Gdzie stosuje się kwas azotowy?

Kwas ten ze względu na swoje właściwości chemiczne znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Warto wyróżnić kilka. Przede wszystkim jest to przemysł. Dzięki niemu możesz łatwo syntetyzować włókna sztuczne. Ponadto często kwas azotowy jest głównym składnikiem w produkcji oleju silnikowego. Na pewno wiesz, że wykorzystuje się go w hutnictwie. Dzięki niemu możesz rozpuszczać i trawić metale. Istnieje specjalny przemysłowy kwas azotowy, który lepiej radzi sobie z rozwiązywaniem opisanych problemów.

Zastosowanie w życiu codziennym

Wykorzystuje się go do wytwarzania produktów, które pozwalają skutecznie wyczyścić biżuterię w domu. Należy jednak zachować szczególną ostrożność, aby nie dopuścić do kontaktu tych produktów ze skórą. W przypadku nawadniania kroplowego kwas azotowy można stosować jako środek czyszczący. Aby pozbyć się soli lub rozpuścić osad w systemie kroplowym, wystarczy stężenie 60%.

Jakie ma zastosowanie w medycynie?

Jeśli spojrzysz na skład niektórych leków, zobaczysz, że zawierają one kwas azotowy. Na przykład 30% służy do zwalczania brodawek. Często ten składnik jest dodawany do środków zwalczania wrzodów trawiennych. Jest doskonałym środkiem antyseptycznym o właściwościach ściągających.

Zastosowanie rolnicze

Agronomowie potrzebują nawozów mineralnych, aby wzbogacić plony. Niektóre z nich zawierają kwas azotowy. Konieczne jest jednak jasne obliczenie dawki, aby powstałe warzywa i owoce nie powodowały żadnej szkody dla zdrowia. Jeśli kwasu jest za dużo, w kulturach gromadzą się azotany. Istnieje kilka rodzajów nawozów kwasowych: amidowy, amoniak, azotan.

Ale ten odczynnik ma sole, które są jeszcze częściej stosowane w rolnictwie. Są dodawane do niektórych leków podawanych zwierzętom.

Co można powiedzieć na zakończenie?

Jak widać kwas azotowy jest bardzo ważnym składnikiem, który znajduje zastosowanie w ogromnej liczbie gałęzi przemysłu. Bez tego nie sposób wyobrazić sobie współczesnego życia. A chemicy regularnie wymyślają, gdzie jeszcze można zastosować ten odczynnik.

W kontakcie z

Należy do preparatów jednozasadowych o słabym działaniu. Charakteryzuje się brakiem koloru i ostrym zapachem. Lek jest higroskopijny, charakteryzuje się zdolnością do reagowania z wieloma rodzajami rozpuszczalników oraz dobrze łączy się z substancjami organicznymi i gazami. Wchodząc w interakcję z aktywnymi metalami tworzy sole, a gdy temperatura spadnie do -16°C, zamienia się w krystaliczną masę.

Sposoby i metody pozyskiwania

Przemysłowym sposobem wytwarzania kwasu octowego jest zastosowanie katalizatorów do tlenowego utleniania aldehydu octowego. Proces odbywa się pod wysokim ciśnieniem i temperaturą. W zależności od technologii można zastosować katalizatory manganowe, rodowe lub kobaltowe. W przemyśle spożywczym do produkcji kwasu octowego stosuje się metodę biokatalityczną z wykorzystaniem enzymów bakterii kwasu octowego i cieczy zawierających etanol.

Substancja została odkryta w czasach starożytnych w wyniku naruszenia technologii winiarskiej. Stwierdzono, że ocet powstający w kwaśnym winie znalazł zastosowanie w życiu codziennym, a kwas zaczęto stosować jako przyprawę do żywności, lek i rozpuszczalnik organiczny.

Jest to klarowna ciecz, może mieć zauważalny żółty odcień. Rozpuszcza się w wodzie i ma specyficzny zapach. Należy zachować ostrożność podczas stosowania tej substancji, ponieważ może ona uszkodzić błonę śluzową dróg oddechowych i spowodować zatrucie.

Sposoby i metody pozyskiwania

Na skalę przemysłową HNO 3 otrzymuje się przez utlenienie syntetycznego amoniaku (jako katalizator stosuje się stopy platyny i rodu) do dwutlenku azotu. Powstały gaz przepuszcza się następnie przez wodę, otrzymując kwas o stężeniu od 45 do 58%.

Stężony HNO 3 wytwarza się przez dodanie do powstałego roztworu kwasu siarkowego. Następnie całą mieszaninę ogrzewa się, następuje odparowanie HNO 3. Możliwy jest również inny sposób uzyskania koncentratu, gdy w procesie reakcji oddziaływania wody, tlenu i dwutlenku azotu ciśnienie wzrasta do 50 atmosfer.

• Kwas azotowy o wysokim stężeniu (95-98%) „dymi” w powietrzu;
• Kwas rozpuszcza wszystkie metale z wyjątkiem niektórych pierwiastków z grupy platynowców. Problem ten rozwiązuje się mieszając go z kwasem solnym (HCl) w określonej proporcji.
• HNO 3 jest niestabilny i po podgrzaniu do wysokich temperatur może łatwo rozłożyć się na pierwotne związki w postaci wody i dwutlenku azotu.

Pierwszym kwasem, jaki ludzkości udało się wyizolować i zastosować, był oczywiście kwas octowy. A samo określenie „kwas” (od łacińskiego „kwas”) prawdopodobnie pochodzi od łacińskiego „acetum” – ocet. Naruszenie technologii przy produkcji wina przez starożytnych winiarzy doprowadziło do jego zakwaszenia i powstania octu. Początkowo wylewano go, ale później zaczęto go używać jako przyprawy, leku i rozpuszczalnika.

W 1778 roku francuski chemik Antoine Lavoisier zasugerował, że właściwości kwasowe wynikają z obecności w ich składzie tlenu. Hipoteza ta okazała się nie do utrzymania, ponieważ wiele kwasów nie ma w swoim składzie tlenu, podczas gdy wiele związków zawierających tlen nie wykazuje właściwości kwasowych. Niemniej jednak to właśnie ta hipoteza nadała nazwę tlenowi jako pierwiastkowi chemicznemu. I dopiero w 1833 roku niemiecki chemik Justus Liebig zdefiniował kwas jako związek zawierający wodór, w którym wodór można zastąpić metalem.

Stopień kwasowości roztworu określa się na podstawie stężenia w nim jonów wodorowych, które zwykle wyraża się jako liczbę gramów jonów na l. Dla wygody kwasowość roztworów wyraża się zwykle w tzw. wartości pH. Woda destylowana ma pH = 7, jeśli jest niższe, roztwór staje się kwaśny, a jeśli wyższe, staje się zasadowy. Pomiarów dokonuje się w skali od 0 do 14.

Żołądek człowieka zmuszony jest każdego dnia odnawiać swoją powierzchnię, aby zastąpić tę uszkodzoną przez sok żołądkowy, czyli kwas solny. Kwas żołądkowy człowieka jest na tyle agresywny, że w ciągu tygodnia całkowicie rozpuści żyletkę.
Mieszanina dwóch kwasów, azotowego i solnego w stosunku 1 do 3, jest żółtą cieczą i posiada wyjątkową zdolność rozpuszczania wielu metali szlachetnych (złoto, platyna), od czego otrzymała nazwę „Aqua regia”.

Niewiele osób wie, że ważnym składnikiem popularnej Coca-Coli jest kwas fosforowy, którego wartość pH wynosi 2,8.
Kwas mrówkowy został tak nazwany, ponieważ w chwili zagrożenia jest wydzielany przez mrówki, aby ostrzec innych mieszkańców mrowiska i chronić przed drapieżnikami.

U zwierząt stałocieplnych w procesie metabolicznym powstaje niewielka ilość kwasu mlekowego, a jego zapach pozwala komarom i innym owadom wysysającym krew znaleźć swoje ofiary.

Witamina C, czyli kwas askorbinowy, ma wzór C6H8O6 i jest rozpuszczalną w wodzie witaminą biorącą udział w biochemicznych procesach redoks zachodzących w organizmie człowieka.
Kwas cytrynowy pozyskiwany jest nie tylko z cytryn (25 kg na tonę cytryn), ale także z grzyba Aspergillus niger.

Codziennie w taki czy inny sposób mamy kontakt z kwasami. Nie będziemy zagłębiać się w badanie kwasów i nudnych wzorów chemicznych, ale przedstawimy kilka faktów, które z pewnością będą interesujące.

Fakt nr 1: Pierwszym kwasem odkrytym przez człowieka był kwas octowy. Być może kwas octowy w starożytności nie zostałby zidentyfikowany, gdyby nie upodobanie ludzi w przeszłości do wina. Jeśli naruszysz technologię procesu produkcji wina, zamiast pachnącego i smacznego wina otrzymasz ocet. To było bardzo przygnębiające i frustrujące. Starożytni ludzie nie mogli znaleźć zastosowania dla octu winnego, więc po prostu wylali kwaśny produkt. Dopiero wiele lat później ocet winny zaczęto stosować jako lek, przyprawę, a nawet rozpuszczalnik. Nawiasem mówiąc, sama nazwa „kwas” pochodzi od łacińskiego słowa „acetum” - ocet.

Fakt nr 2: Sok żołądkowy to prawdziwy kwas solny. Każdego dnia nasz żołądek zmuszony jest do odnowienia swojej powierzchni, która ucierpiała na skutek działania soku żołądkowego. Teraz będziesz zaskoczony, ale środowisko w Twoim żołądku jest tak agresywne, że jeśli włożysz w nie żyletkę, w ciągu tygodnia całkowicie się rozpuści.

Fakt nr 3: Kwas ortofosforowy jest ważnym składnikiem Coca Coli. W swoim zastosowaniu kwas fosforowy jest po prostu wyjątkowy. Znajduje zastosowanie wszędzie, od przemysłu spożywczego po produkcję nawozów. Wskaźnik kwasowości ulubionej Coca Coli wynosi pH = 2,8, więc włożenie biżuterii do szklanki napoju może pozbyć się kamienia nazębnego i brudu.

Fakt nr 5: Kwas cytrynowy nie zawsze jest cytrynowy. Aby uzyskać 25 kg kwasu cytrynowego, należy przetworzyć jedną tonę cytryn. Zgadzam się, to bardzo kosztowna przyjemność. Tutaj także człowiek znalazł lukę, dlatego kwas cytrynowy często pozyskuje się z pleśni zwanej Aspergillus niger.

Fakt nr 6:„Wódka królewska” – połączenie dwóch kwasów. Jeśli połączymy kwas solny z kwasem azotowym w ścisłej proporcji od 1 do 3, otrzymamy żółtą ciecz, która może rozpuścić większość znanych nam metali szlachetnych, takich jak platyna, złoto i tak dalej. Dlatego gdy usłyszysz przedrostek „królewski” do mocnego napoju, nie spiesz się z radością, ponieważ mówimy o najsilniejszej truciźnie.