Trang Chủ › Axit nitric HNO3

Axit nitric HNO3

Hóa Chất Miền Bắc - tháng 12 01, 2024 - Axit nitric HNO3
Nội Dung

 


Axit nitric (HNO₃): Tính chất, điều chế, sản xuất công nghiệp, ứng dụng, bảo quản và lưu ý

1. Tính chất của axit nitric (HNO₃)

  • Công thức hóa học: HNO₃.
  • Hình thức: Axit nitric là một chất lỏng không màu, có mùi xốc, dễ bay hơi và có tính oxi hóa mạnh.
  • Độ axit: Axit nitric là một axit mạnh, dễ tan trong nước và tạo thành dung dịch có pH rất thấp.
  • Khả năng oxi hóa: HNO₃ có khả năng oxi hóa mạnh, có thể oxi hóa nhiều kim loại và một số hợp chất khác. Khi tiếp xúc với kim loại, nó có thể tạo ra các hợp chất nitrat và giải phóng khí NO₂ (dioxid nitrogen), khí độc có màu nâu đỏ.
  • Phản ứng với kim loại: Axit nitric có thể phản ứng với nhiều kim loại, tạo thành muối nitrat và khí.

2. Điều chế và sản xuất công nghiệp

  • Điều chế trong phòng thí nghiệm: Axit nitric có thể được điều chế trong phòng thí nghiệm bằng cách cho KNO₃ (potassium nitrate) tác dụng với H₂SO₄ (axit sulfuric) đặc trong điều kiện đun nóng:

    KNO3+H2SO4→HNO3+KHSO4​

  • Điều chế trong công nghiệp (Phương pháp Ostwald): Trong công nghiệp, axit nitric được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp Ostwald, qua ba bước chính:

    1. Oxi hóa ammonia (NH₃) bằng oxy (O₂): 4NH3+3O2→2N2+6H2O4NH₃ + 3O₂ \rightarrow 2N₂ + 6H₂O
    2. Hấp thụ NO₂ trong nước: 2NO2+H2O→HNO3+HNO2​
    3. Chưng cất và thu được axit nitric (HNO₃): Phần HNO₂ sinh ra có thể bị oxi hóa để tạo thành HNO₃ trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp.

3. Cách pha loãng axit nitric

  • Pha loãng axit nitric đặc:

    • Khi pha loãng axit nitric đặc, cần phải thêm từ từ axit vào nước chứ không làm ngược lại (thêm nước vào axit) vì axit đặc có tính oxi hóa mạnh, có thể gây phóng thích nhiệt mạnh.
    • Sử dụng nước lạnh để pha loãng, vì khi pha loãng axit, phản ứng tỏa nhiệt. Do đó, cần tránh dùng nước nóng hay nhiệt độ cao để tránh bị bỏng.

    Công thức tính nồng độ sau khi pha loãng (theo định lý pha loãng):

    C1V1=C2V2​

    Trong đó:

    • C₁: Nồng độ axit ban đầu.
    • V₁: Thể tích axit ban đầu.
    • C₂: Nồng độ axit sau khi pha loãng.
    • V₂: Thể tích axit sau khi pha loãng.

4. Ứng dụng của axit nitric

  • Sản xuất phân bón: Axit nitric là nguyên liệu chính trong sản xuất phân bón nitrat như ammonium nitrate (NH₄NO₃) và calcium nitrate (Ca(NO₃)₂), rất quan trọng trong nông nghiệp.
  • Chế tạo hợp chất hóa học: HNO₃ là nguyên liệu cho việc sản xuất các hợp chất nitrat khác như nitrocellulose, dinitrotoluene, và các hợp chất khác trong công nghiệp hóa chất.
  • Sản xuất thuốc nổ: Axit nitric là thành phần chính trong việc sản xuất thuốc nổ TNT (trinitrotoluene) và các loại thuốc nổ khác.
  • Chế biến kim loại: Axit nitric được sử dụng để làm sạch và mạ kim loại, đặc biệt là trong ngành công nghiệp chế biến thép và sản xuất mạch điện tử.
  • Ứng dụng trong thí nghiệm: Axit nitric được sử dụng để tẩy rửa các kim loại, trong các phản ứng oxi hóa, và trong các thí nghiệm để phân tích các hợp chất nitrat.

5. Bảo quản axit nitric

  • Nơi bảo quản: Axit nitric cần được bảo quản trong các bình chứa làm từ thủy tinh, nhựa chịu axit hoặc thép không gỉ. Các vật liệu này không phản ứng với axit nitric và bảo vệ axit khỏi bị ôxy hóa hoặc phản ứng với vật liệu chứa axit.
  • Điều kiện bảo quản:
    • Axit nitric cần được lưu trữ ở nơi khô ráo, thoáng khí, tránh ánh sáng trực tiếp và nhiệt độ cao. Vì tính chất dễ bay hơi và dễ oxi hóa của nó, các chai hoặc bình chứa axit phải được đậy kín và tránh tiếp xúc với các kim loại.
    • Nên bảo quản axit trong các thùng hoặc bình có nắp đậy kín để tránh sự thoát khí NO₂ và các khí độc hại khác.

6. Lưu ý khi sử dụng axit nitric

  • An toàn lao động: Axit nitric là một axit mạnh và có tính oxi hóa cao, vì vậy khi làm việc với axit này, cần đeo kính bảo hộ, găng tay và áo bảo hộ để tránh bị bỏng hoặc nhiễm độc.
  • Khí NO₂: Khi axit nitric tiếp xúc với các kim loại, nó có thể giải phóng khí NO₂, một khí độc hại. Cần phải làm việc trong không gian thông thoáng và tránh hít phải khí NO₂.
  • Điều kiện bảo vệ: Đảm bảo có hệ thống thông gió tốt khi làm việc với axit nitric, đặc biệt khi sử dụng axit đặc hoặc khi phản ứng sinh ra khí độc.
  • Xử lý sự cố: Trong trường hợp axit nitric tiếp xúc với da hoặc mắt, cần rửa ngay lập tức với nước sạch và tìm kiếm sự hỗ trợ y tế nếu cần thiết.

Tóm tắt:

Axit nitric (HNO₃) là một axit mạnh có tính oxi hóa cao, được sản xuất chủ yếu qua phương pháp Ostwald trong công nghiệp. Axit nitric có nhiều ứng dụng trong sản xuất phân bón, chế tạo thuốc nổ, chế biến kim loại và trong các thí nghiệm hóa học. Cần phải bảo quản axit nitric trong các bình chịu axit, tránh nhiệt độ cao và ánh sáng. Khi sử dụng, cần chú ý đến các biện pháp an toàn vì axit này rất dễ gây bỏng và sản sinh khí độc NO₂.

096.474.5075