Hva er forbindelsen mellom salpetersyre og svovelsyre?

Salpetersyre og svovelsyre er to av de viktigste industrikjemikaliene og produseres i enorme mengder. De er koblet sammen på flere måter, med tanke på produksjonen og bruken av dem. Begge syrene er avgjørende for gjødsel- og eksplosivindustrien og er blant de mest brukte laboratorireagensene. De er også alvorlige miljøgifter og bidragsytere til surt regn.

En tidlig metode for å lage svovelsyre var ved å varme opp saltpeter (nano _{3 ) og svovel med damp. Salpetersyre (HNO 3 ) ble først produsert ved å destillere saltpeter med konsentrert svovelsyre (H 2 SO 4 ). De to kjemikaliene reagerer for å produsere salpetersyre og natriumhydrogensulfat: H 2 SO 4 + nano 3 → nahso 4 + hno 3 . Blandingen blir oppvarmet og salpetersyren, som koker ved 183 ° C, produseres som en damp som er kondensert i en mottaker.}

Disse produksjonsmetodene er erstattet iIndustriell kontekst, men destillasjonen av et metallnitrat med svovelsyre kan fremdeles brukes for å produsere små mengder salpetersyre i laboratoriet. Den varme salpetersyrdampen har en tendens til å delvis dekomponere i nitrogendioksid, vann og oksygen, noe som resulterer i en uren syre. For å oppnå ren syre utføres destillasjon under redusert trykk, slik at det kreves mindre varme. Apparatet som brukes må være alt glass, ettersom salpetersyre raskt ødelegger gummi, kork og mest plast.

I dag produseres salpetersyre kommersielt ved katalytisk oksidasjon av ammoniakk, og danner nitrogendioksid, som er oppløst i vann for å produsere syren. Råyren kan destilleres for å produsere konsentrasjoner opp til 68,5%, på hvilket tidspunkt den danner en azeotrope med vann. Dette er den kommersielle salpetersyre som brukes til de fleste anvendelser og som et laboratorireagens. Høyere konsentrasjoner kan ikke oppnåsved enkel destillasjon. Når vannfri, eller svært sterkt konsentrert salpetersyre - ofte kalt "fumrende salpetersyre" - er nødvendig, kan det produseres ved destillasjon under redusert trykk med konsentrert svovelsyre, som fjerner vannet.

Den største bruken for både salpetersyre og svovelsyre er i gjødselindustrien. Salpetersyre brukes i produksjonen av nitratgjødsel, som frigjør essensielt nitrogen i en form som lett kan tas opp av planter. Ammoniumnitrat er en av de mest brukte gjødselene. Svovelsyre reagerte med fosfatberg eller beinmåltid for å produsere "superfosfat", som gir fosfor, et annet essensielt element for planter. Denne syren brukes også i produksjonen av ammoniumsulfat, en vanlig gjødsel.

En annen større industriell anvendelse for salpetersyre og svovelsyre er i produksjon av eksplosiver. Flertallet av eksplosiver i militær og kommersiell bruk blir syntetisert ved nitreringsorganIC -forbindelser; I denne prosessen brukes nitronium (no _{2 ^{+) -ioner til å erstatte hydroksyl (OH) -grupper med nitro (no 2 ) grupper. NO -SUB> 2 + -ioner tilføres ved å kombinere salpetersyre og svovelsyre, som reagerer som følger: HNO 3 +2H 2 SUS 4 No} → Hno 3 Sub> → H 3 . 2HSO 4 ^-.}

For noen eksplosiver, for eksempel trinitrotoluen (TNT), må blandingen være vannfri. Dette kan sikres ved å bruke vannfri, eller "fuming" salpetersyre. Alternativt kan kommersiell salpetersyre brukes med oleum - laget ved å løse opp svoveltrioksid (SO _{3 ) i konsentrert svovelsyre - slik at vannet fjernes ved kombinasjon med So 3 for å produsere mer svovelsyre. Den sistnevnte metoden er generelt foretrukket, ettersom oleum lett produseres av den samme prosessen som produserer mest svovelsyre. Fuming salpetersyre er relativt kostbar for PRoduce, farlig å transportere og være utsatt for nedbrytning med mindre det holdes nedkjølt.}

Bortsett fra deres industrielle anvendelser, er salpetersyre og svovelsyre blant de mest brukte laboratorireagensene. Begge er nyttige i prosedyrer som krever sterke syrer. Svovelsyre er et kraftig dehydrerende middel som kan brukes til å tørke noen nylagede gasser og i reaksjoner som involverer fjerning av vann fra forbindelser. Det kan også brukes til å frigjøre andre syrer fra saltene sine. Salpetersyre er nyttig som et oksidasjonsmiddel, som et nitreringsmiddel og er mye brukt i kjemisk analyse, spesielt for å identifisere metaller som er til stede i jord- og mineralprøver.

Svuriske og salpetersyrer er også viktige miljøgifter og bidragsytere til surt regn. Synpetersyre dannes når gassnitrogendioksid - finnes i kjøretøyets eksos og produseres naturlig av lynets virkning - oppløses i vann. Svovelsyre dannes når svoveldioksid - produsert av BUrning av fossilt brensel og naturlig av vulkaner - reagerer med oksygen for å danne svoveltrioksid, som løses opp i vann for å produsere svovelsyre. Til tross for den naturlige produksjonen av disse forbindelsene, utgjør menneskeskapte kilder for mest surt regn. Svovelsyre er den større bidragsyteren, ettersom svoveldioksid er et mer vanlig forurensning enn nitrogendioksid.