硝酸と硫酸の関係は何ですか？
硝酸と硫酸は、最も重要な工業化学物質の2つであり、膨大な量で生産されています。それらは、製造と使用に関して、さまざまな方法で接続されています。両方の酸は、肥料および爆発物産業にとって不可欠であり、最も広く使用されている実験室の試薬の1つです。彼らはまた、深刻な汚染物質であり、酸性雨の原因となっています。
硫酸を作る初期の方法は、蒸気と硫黄を加熱することでした。硝酸（hno 3 ）は、濃縮硫酸（h 2 so 4 ）でソルトペーターを蒸留することにより最初に生成されました。 2つの化学物質は、硝酸と硫酸ナトリウムを生成するために反応します：H 2 so 4 + nano 3 →Nahso 4 + hno 3 。混合物を加熱し、181.4°F（83°C）で沸騰する硝酸は、受信機で凝縮される蒸気として生成されます。
これらの生産方法は、産業の文脈ですが、硫酸を含む金属硝酸塩の蒸留は、実験室で少量の硝酸を産生するためにまだ使用されている可能性があります。高温硝酸蒸気は、二酸化窒素、水、酸素に部分的に分解する傾向があり、不純な酸をもたらします。純粋な酸を得るには、蒸留が減圧下で行われるため、熱が少なくなります。硝酸がゴム、コルク、およびほとんどのプラスチックを急速に破壊するため、使用される装置はすべてガラスでなければなりません。
今日、硝酸はアンモニアの触媒酸化によって商業的に製造され、二酸化窒素を形成し、酸を生成するために水に溶解します。生酸は蒸留して、最大68.5％の濃度を生成することができ、その時点で水とazo麦を形成します。これは、ほとんどの用途や実験室試薬として使用される市販の硝酸です。より高い濃度は得られません単純な蒸留による。無水または非常に高度に濃縮された硝酸（しばしば「発煙硝酸」と呼ばれる）が必要な場合、水を除去する濃度硫酸で減圧下で蒸留することによって生成される可能性があります。
硝酸と硫酸の両方の最大の用途は、肥料産業です。硝酸は硝酸塩肥料の生産に使用されます。硝酸肥料は、植物に容易に吸収できる形で必須の窒素を放出します。硝酸アンモニウムは、最も広く使用されている肥料の1つです。硫酸はリン酸岩または骨の食事と反応して、植物にもう1つの重要な要素であるリンを提供する「超リン酸」を生成します。この酸は、一般的な肥料である硫酸アンモニウムの生産にも使用されます。
硝酸と硫酸のもう1つの主要な産業用途は、爆発物の生産にあります。軍事および商業利用における爆発物の大部分は、硝化臓器によって合成されますIC化合物;このプロセスでは、ニトロニウム（no 2 +）イオンを使用して、ヒドロキシル（OH）グループをNitro（no 2 ）グループに置き換えます。 no 2 +イオンは、次のように反応する硝酸と硫酸を組み合わせて提供されます。 2HSO 4 - 。
いくつかの爆発物、たとえばトリニトロトルエン（TNT）の場合、混合物は水なしでなければなりません。これは、無水または「発煙」の硝酸を使用することで確保できます。あるいは、市販の硝酸は、濃縮硫酸に三酸化硫黄（SO 3 ）を溶解することで作られたオレウムとともに使用できます。これにより、より多くの硫酸を産生するために 3 との組み合わせによって水を除去します。オレウムはほとんどの硫酸を生成するのと同じプロセスによって簡単に製造できるため、後者の方法が一般的に好まれます。発煙硝酸はpに対して比較的コストがかかりますロドス、輸送が危険で、冷蔵されない限り分解する傾向があります。
産業用途は別として、硝酸と硫酸は最も一般的に使用される実験室の試薬の1つです。どちらも強酸を必要とする手順に役立ちます。硫酸は強力な脱水剤であり、いくつかの新たに調製されたガスを乾燥させ、化合物からの水の除去を含む反応に使用できます。また、塩から他の酸を放出するためにも使用できます。硝酸は、酸化剤として、硝酸剤として有用であり、特に土壌およびミネラルサンプルに存在する金属の識別に化学分析で広く使用されています。
硫酸と硝酸も主要な汚染物質であり、酸性雨の原因となっています。硝酸は、車両排気に含まれ、稲妻の作用によって自然に生成された二酸化ガスが二酸化窒素が水に溶けるときに形成されます。硫酸は、二酸化硫黄 - Bによって生成されるときに形成されます化石燃料のウルニングと火山による自然に - 酸素と反応して硫黄三酸化硫黄を形成し、水に溶けて硫酸を生成します。これらの化合物の自然な生産にもかかわらず、人工のソースはほとんどの酸性雨を占めています。二酸化硫黄は二酸化窒素よりも一般的な汚染物質であるため、硫酸はより大きな寄与器です。