نیتریک اسید و روش ساخت

          کلاغ سفید 
            بازدید : 842
          پنجشنبه 31 فروردین 1391
           نظرات (0)
        

نیتریک اسید و روش ساخت

نیتریک اسید خالص 100%، مایعی بی رنگ است که در دمای -42 درجه سانتی گراد ذوب و در دمای 83 درجه می جوشد. در صورتی که جوشش در نور انجام شود و محیط اتاق باشد، در دمای 72 درجع نیتریک اسید به صورت زیر تجزیه می شود:

4 HNO₃ → 2 H₂O + 4 NO₂ + O₂ (72°C)

اسید نیتریک ( HNO₃ ) دارای چگالی 1.5 بوده و غیر اشتعال پذیر است. محلول 68% آن در دمای 120 درجه سانتی گراد می جوشد.

واکنش نیتریک با فلزات

واکنش مس با نیتریک اسید غلیظ باعث تولید آنیون مس می شود:

Cu + 4 H⁺ + 2 NO₃⁻ → Cu²⁺ + 2 NO₂ + 2 H₂O

اماً واکنش مس با محلول 100% آن به شکل زیر است:

3 Cu + 8 HNO₃ → 3 Cu(NO₃)₂ + 2 NO + 4 H₂O

از تاثیر منیزیم بر نیتریک 100% نیترات منیزیم و گاز هیدروژن آزاد می شود:

Mg (s) + 2 HNO₃ (aq) → Mg(NO₃)₂ (aq) + H₂ (g)

واکنش نیتریک با نا فلزات

واکنش نیتریک اسید به جز گاز های نجیب، سلیکون و هالوژن ها باعث اکسید شدن با بیشترین عدد اکسایش ممکن می شود:

C + 4 HNO₃ → CO₂ + 4 NO₂ + 2 H₂O

3 C + 4 HNO₃ → 3 CO₂ + 4 NO + 2 H₂O

تهیه نیتریک اسید

روش استوالد:
از سوختن آمونیاک در مجاورت پلاتین نیتروژن اکسید به دست می آید:

4NH₃(g) + 5O₂ => 4NO (g) + 6H₂O (g)

نیتروژن اکسید ( نیتریک اسید ( گازی بیرنگ است که به سرعت با مقدار اضافی اکسیژن واکنش داده، گاز خرمایی رنگ نیتروژن دی اکسید را به وجود می آورد:

2NO (g) + O₂(g) => 2NO₂

از حل کردن نیتروژن دی اکسید در آب، نیتریک اسید و نیتروژن اکسید حاصل می شود:

3NO₂ (g) + H₂O (l) => HNO₃ (aq) + NO (g)

استفاده از سولفوریک اسید:از حل کردن گاز نیتروژن تری اکسید ( نیترات ) در سولفوریک اسید بی سولفات جامد و نیتریک اسید گازی بدست می آید.

H₂SO₄ + NO₃ → HSO₄ (s) + HNO₃ (g)

نیترات آمونیوم

          کلاغ سفید 
            بازدید : 782
          سه شنبه 29 فروردین 1391
           نظرات (0)
        

نیترات آمونیوم

نیترات آمونیوم ماده ایست بلوری شکل، سفید رنگ، جامد ( 20 °C) و انفجاری. نقطه ذوب نیترات آمونیوم 169 °C، نقطه جوش 210 °C، نقطه انفجار 630 °C و چگالی آن 1.725 بر سانتی متر مکعب دمای 20 درجه می باشد. هر مولکول این ماده، از یون آمونیوم و یون نیترات تشکیل شده است. این ماده را از طریق واکنش آمونیاک و نیتریک اسید به روش باز-اسید بدست می آورند:

HNO₃ (aq) + NH₃ (aq) => NH₄NO₃ (aq)

در صنعت این واکنش بین آمونیاک بی آب و اسید نیتریک غلیظ برای بدست آوردن بیشترین بازده انجام می گیرد. حل شدن نیترات آمونیوم در آب باعث کاهش دمای محلول می شود، به همین دلیل از آن در کیسه های یخ فوری ( Instant Cold ) استفاده می کنند.

انحلال در آب

نیترات آمونیوم به شدت در آب حل می شود. جدول زیر میزان حل شوندگی را در دماهای مختلف بررسی می کند:
(اطلاعات بدست آمده از Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398 )

در آب 0 درجه سلسیوس: 118 گرم
در آب 20 درجه سلسیوس: 150 گرم
در آب 40 درجه سلسیوس: 297 گرم
در آب 60 درجه سلسیوس: 410 گرم
در آب 80 درجه سلسیوس: 576 گرم
در آب 100 درجه سلسیوس: 1024 گرم

بررسی انفجار در نیترات آمونیوم

یکی از خطرات مهم نیترات آمونیوم قدرت انفجاری آن است که در خیلی از آزمایشگاه ها دانش آموزان به آن توجه نمی کنند. واکنش تجزیه آمونیوم نیترات به صورت موازنه شده زیر است:

2NH₄NO₃ => 2N₂ (g) + O₂ (g) + 4H₂O (g)

انفجار این ماده بسیار سخت می باشد و می توان آن را بدون هیچ ترس و نگرانی جا به جا کرد. اگر کبریتی به این ماده نزدیک کنیم، ابتدا ذوب و سپس تبخیر می شود. انفجار آمونیوم نیاز به چاشنی های خانواده پروکسید دارد.

سرعت انفجار در نیترات آمونیوم 5270 متر بر ثانیه گزارش شده است این یعنی اینکه "اگر نواری از نیترات آمونیوم به طول 5270 متر درست کنیم، در عرض یک ثانیه سوختن آمونیوم ( در حالت انفجار ) تمام می شود!"

اخطار:نگهداری آمونیوم باید در جای خشک و خنک و دور از نور خورشید باشد. همچنین باید این ماده را از گرد فلزات مس و روی که باعث انفجار این ماده می شوند دور نمود.