Qual è la connessione tra acido nitrico e acido solforico?
acido nitrico e acido solforico sono due dei più importanti sostanze chimiche industriali e sono prodotti in enormi quantità. Sono collegati in vari modi, in termini di produzione e dei loro usi. Entrambi gli acidi sono fondamentali per le industrie di fertilizzanti ed esplosivi e sono tra i reagenti di laboratorio più utilizzati. Sono anche seri inquinanti e contributori alla pioggia acida.
Un metodo precoce per produrre acido solforico è stato riscaldando il salino (nano 3 ) e lo zolfo con il vapore. L'acido nitrico (HNO 3 ) è stato prodotto per la prima volta distillando il salino con acido solforico concentrato (h 2 quindi 4 ). Le due sostanze chimiche reagiscono per produrre acido nitrico e solfato di idrogeno di sodio: H 2 SO 4 + nano 3 → Nahso 4 + hno 3 . La miscela viene riscaldata e l'acido nitrico, che bolle a 181,4 ° F (83 ° C), viene prodotto come vapore condensato in un ricevitore.
Questi metodi di produzione sono stati sostituitiIl contesto industriale, ma la distillazione di un nitrato metallico con acido solforico può ancora essere impiegata per produrre piccole quantità di acido nitrico in laboratorio. Il vapore di acido nitrico caldo tende a decomporsi parzialmente in biossido di azoto, acqua e ossigeno, con conseguente acido impuro. Per ottenere l'acido puro, la distillazione viene eseguita a pressione ridotta, in modo che sia necessaria meno calore. L'apparato utilizzato deve essere tutto vetro, poiché l'acido nitrico distrugge rapidamente gomma, sughero e più materie plastiche.
Oggi l'acido nitrico è prodotto commercialmente dall'ossidazione catalitica dell'ammoniaca, che forma il biossido di azoto, che viene disciolto in acqua per produrre l'acido. L'acido grezzo può essere distillato per produrre concentrazioni fino al 68,5%, a quel punto forma un azeotropio con acqua. Questo è l'acido nitrico commerciale utilizzato per la maggior parte delle applicazioni e come reagente di laboratorio. Non è possibile ottenere concentrazioni più elevateper semplice distillazione. Quando è necessario anidro o acido nitrico molto concentrato - spesso chiamato "acido nitrico fumante", può essere prodotto mediante distillazione a pressione ridotta con acido solforico concentrato, che rimuove l'acqua.
L'uso più grande sia per l'acido nitrico che per l'acido solforico è nel settore dei fertilizzanti. L'acido nitrico viene utilizzato nella produzione di fertilizzanti di nitrati, che rilasciano azoto essenziale in una forma che può essere facilmente assorbita dalle piante. Il nitrato di ammonio è uno dei fertilizzanti più utilizzati. L'acido solforico viene reagito con la roccia fosfato o il pasto osseo per produrre "superfosfato", che fornisce fosforo, un altro elemento essenziale per le piante. Questo acido viene utilizzato anche nella produzione di solfato di ammonio, un fertilizzante comune.
Un'altra importante applicazione industriale per acido nitrico e acido solforico è nella produzione di esplosivi. La maggior parte degli esplosivi in uso militare e commerciale sono sintetizzati da un organo nitratocomposti IC; In questo processo, gli ioni nitronio (no 2
Per alcuni esplosivi, ad esempio trinitrotoluene (TNT), la miscela deve essere priva di acqua. Questo può essere garantito usando l'acido nitrico anidro o "fumante". In alternativa, l'acido nitrico commerciale può essere utilizzato con oleo, prodotto dal dissoluzione del triossido di zolfo (quindi 3 ) in acido solforico concentrato - in modo che l'acqua venga rimossa mediante combinazione con così 3 per produrre più acido solforico. Quest'ultimo metodo è generalmente preferito, poiché l'oleum è facilmente prodotto dallo stesso processo che produce la maggior parte dell'acido solforico. L'acido nitrico fumante è relativamente costoso per PRoduce, pericoloso da trasportare e soggetto a decomposizione a meno che non sia rimasto refrigerato.
A parte le loro applicazioni industriali, l'acido nitrico e l'acido solforico sono tra i reagenti di laboratorio più comunemente usati. Entrambi sono utili nelle procedure che richiedono acidi forti. L'acido solforico è un potente agente disidratante che può essere usato per asciugare alcuni gas appena preparati e nelle reazioni che comportano la rimozione dell'acqua dai composti. Può anche essere usato per rilasciare altri acidi dai loro sali. L'acido nitrico è utile come agente ossidante, come agente nitrato ed è ampiamente utilizzato nell'analisi chimica, in particolare nell'identificazione dei metalli presenti nei campioni di suolo e minerale.
Gli acidi solforici e nitrici sono anche importanti inquinanti e contributori alla pioggia acida. L'acido nitrico si forma quando il biossido di azoto del gas - trovato nello scarico del veicolo e prodotto naturalmente dall'azione del fulmine - si dissolve in acqua. L'acido solforico si forma quando il biossido di zolfo - prodotto dalla BUrning di combustibili fossili e naturalmente per vulcani - reagisce con ossigeno per formare il triossido di zolfo, che si dissolve in acqua per produrre acido solforico. Nonostante la produzione naturale di questi composti, le fonti artificiali rappresentano la maggior parte della pioggia acida. L'acido solforico è il contributo maggiore, poiché il biossido di zolfo è un inquinante più comune dell'anidride dell'azoto.