Was ist die Verbindung zwischen Salpetersäure und Schwefelsäure?

Salpetersäure und Schwefelsäure sind zwei der wichtigsten Industriechemikalien und werden in großen Mengen hergestellt.Sie sind in Bezug auf ihre Herstellung und ihre Verwendung auf verschiedene Weise verbunden.Beide Säuren sind für den Dünger und die Sprengstoffindustrie von entscheidender Bedeutung und gehören zu den am häufigsten verwendeten Laborreagenzien.Sie sind auch schwerwiegende Schadstoffe und Mitwirkende zum sauren Regen.

Eine frühe Methode zur Herstellung von Schwefelsäure war das Erhitzen von Saltpeter (Nano ₃ ) und Schwefel mit Dampf.Salpetersäure (HNO ₃ ) wurde zunächst durch Destillieren von Salpeter mit konzentrierter Schwefelsäure (H ₂ so ₄ ) erzeugt.Die beiden Chemikalien reagieren auf Salpetersäure und Natriumwasserstoffsulfat: H ₂ So 4 + nano ₃ rarr;Nahso ₄ + hno ₃ .Die Mischung ist erhitzt und die Salpetersäure, die bei 181,4 Grad (83 Grad) kochtDie Destillation eines Metallnitrates mit Schwefelsäure kann weiterhin eingesetzt werden, um kleine Mengen Salpetersäure im Labor zu produzieren.Der heiße Salpetersäuredampf zersetzt sich in der Regel teilweise in Stickstoffdioxid, Wasser und Sauerstoff, was zu einer unreinen Säure führt.Um die reine Säure zu erhalten, wird die Destillation unter reduziertem Druck durchgeführt, so dass weniger Wärme erforderlich ist.Die verwendete Apparatur muss alles Glas sein, da Salpetersäure Gummi, Kork und die meisten Kunststoffe schnell zerstört.Die Rohsäure kann destilliert werden, um Konzentrationen von bis zu 68,5%zu erzeugen. An diesem Punkt bildet sie ein Azeotrop mit Wasser.Dies ist die kommerzielle Salpetersäure, die für die meisten Anwendungen und als Laborreagenz verwendet wird.Höhere Konzentrationen können nicht durch einfache Destillation erhalten werden.Bei wasserfreiem oder sehr hoch konzentrierter Salpetersäure mdash;oft als „saugende Salpetersäure“ und Mdash bezeichnet;wird benötigt, es kann durch Destillation unter reduziertem Druck mit konzentrierter Schwefelsäure erzeugt werden, der das Wasser entfernt.

Die größte Verwendung sowohl für Salpetersäure als auch für Schwefelsäure ist die Düngemittelindustrie.Salpetersäure wird bei der Herstellung von Nitratdünger verwendet, die essentielles Stickstoff in einer Form freisetzen, die leicht von Pflanzen absorbiert werden kann.Ammoniumnitrat ist einer der am häufigsten verwendeten Düngemittel.Die Schwefelsäure wird mit Phosphatgestein oder Knochenmehl zur Herstellung von „Superphosphat“ umgesetzt, das Phosphor liefert, ein weiteres wesentliches Element für Pflanzen.Diese Säure wird auch bei der Herstellung von Ammoniumsulfat verwendet, einem häufigen Dünger.

Eine weitere wichtige industrielle Anwendung für Salpetersäure und Schwefelsäure ist die Produktion von Sprengstoff.Die Mehrheit der Sprengstoff im militärischen und kommerziellen Gebrauch wird durch Nitrierende organische Verbindungen synthetisiert.In diesem Prozess werden Nitronium (nein

2

+

) -Ionen verwendet, um Hydroxylgruppen (OH) durch Nitro -Gruppen (no

2 _{) zu ersetzen.Die NO} 2 + _{-Ionen werden durch Kombination von Salpetersäure und Schwefelsäure bereitgestellt, die wie folgt reagieren: Hno} 3 _{+ 2H} 2 ^So 4 _rarr;H 3 _o + _{+ nein} 2 + ^{+ 2HSO} 4 -^{.Dies kann durch die Verwendung von wasserfreiem oder „röschen“ Salpetersäure sichergestellt werden.Alternativ kann kommerzielle Salpetersäure mit Oleum Mdash verwendet werden.hergestellt durch Auflösen von Schwefeltrioxid (so} 3 _{) in konzentrierter Schwefelsäure mdash;so dass das Wasser durch Kombination mit so} 3 ^{entfernt wird, um mehr Schwefelsäure zu produzieren.Die letztere Methode wird im Allgemeinen bevorzugt, da Oleum leicht durch denselben Prozess hergestellt wird, der die meisten Schwefelsäure erzeugt.Raucher Salpetersäure ist relativ kostspielig zu produzieren, DanGerous zum Transport und anfällig für Zersetzung, sofern nicht gekühlt gehalten.}

Abgesehen von ihren industriellen Anwendungen gehören Salpetersäure und Schwefelsäure zu den am häufigsten verwendeten Laborreagenzien.Beide sind nützlich für Verfahren, die starke Säuren erfordern.Schwefelsäure ist ein starkes Dehydrationsmittel, das zum Trocknen von frisch hergestellten Gasen und bei Reaktionen mit der Entfernung von Wasser aus Verbindungen verwendet werden kann.Es kann auch verwendet werden, um andere Säuren aus ihren Salzen freizusetzen.Salpetersäure ist als Oxidationsmittel als Nitrationsmittel nützlich und wird in der chemischen Analyse häufig verwendet, insbesondere bei der Identifizierung von Metallen, die in Boden- und Mineralproben vorhanden sind.Salpetersäure wird gebildet, wenn das Gasstickstoffdioxid mdash;gefunden in Fahrzeugabgasen und auf natürliche Weise durch die Wirkung von Lightning mdash;löst sich in Wasser auf.Schwefelsäure wird gebildet, wenn Schwefeldioxid mdash;erzeugt durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe und natürlich durch Vulkane mdash;Reagiert mit Sauerstoff, um Schwefeltrioxid zu bilden, das in Wasser auflöst, um Schwefelsäure zu produzieren.Trotz der natürlichen Produktion dieser Verbindungen machen künstliche Quellen den meisten sauren Regen aus.Schwefelsäure ist der größere Beitrag, da Schwefeldioxid ein häufigerer Schadstoff als Stickstoffdioxid ist.