Jakie jest połączenie między kwasem azotowym a kwasem siarkowym?

Kwas azotowy i kwas siarkowy są dwoma najważniejszymi chemikaliami przemysłowymi i są wytwarzane w ogromnych ilościach. Są one podłączone na wiele sposobów pod względem ich produkcji i zastosowań. Oba kwasy są niezbędne dla przemysłu nawozowego i materiałów wybuchowych i należą do najczęściej stosowanych odczynników laboratoryjnych. Są to również poważne zanieczyszczenia i przyczyniają się do kwasowego deszczu.

Wczesną metodą wytwarzania kwasu siarkowego było podgrzewanie saletku (Nano _{3 ) z parą. Kwas azotowy (HNO 3 ) został po raz pierwszy wytworzony przez destylacyjny saletk ze stężonym kwasem siarkowym (H 2 SO 4 ). Dwie chemikalia reagują na wytwarzanie kwasu azotowego i siarczanu wodoru sodu: H 2 SO 4 + Nano 3 → Nahso 4 + HNO 3 . Mieszanina jest podgrzewana, a kwas azotowy, który gotuje się w 181,4 ° F (83 ° C), jest wytwarzany jako para skondensowana w odbiorniku.}

Te metody produkcji zostały zastąpione naKontekst przemysłowy, ale destylacja azotanu metalu z kwasem siarkowym może być nadal stosowana do wytwarzania niewielkich ilości kwasu azotowego w laboratorium. Para gorącego kwasu azotowego ma tendencję do częściowego rozkładania się na dwutlenek azotu, wodę i tlen, co powoduje nieczysty kwas. Aby uzyskać czysty kwas, destylacja wykonuje się pod zmniejszonym ciśnieniem, aby wymagane jest mniej ciepła. Zastosowany aparat musi być szklany, ponieważ kwas azotowy szybko niszczy gumę, korek i większość tworzyw sztucznych.

Dzisiaj kwas azotowy jest wytwarzany na rynku przez katalityczne utlenianie amoniaku, tworzące dwutlenek azotu, który rozpuszcza się w wodzie w celu wytworzenia kwasu. Surowy kwas można destylować w celu wytworzenia stężeń do 68,5%, w którym to momencie tworzy azeotrop z wodą. Jest to komercyjny kwas azotowy stosowany do większości zastosowań i jako odczynnik laboratoryjny. Nie można uzyskać wyższych stężeńprzez prostą destylację. Gdy wymagane jest bezwodne lub bardzo wysoko skoncentrowane kwas azotowy - często nazywany „fumującym kwasem azotowym” - można go wytwarzać przez destylacja pod zmniejszonym ciśnieniem stężonym kwasem siarkowym, który usuwa wodę.

Największe zastosowanie zarówno kwasu azotowego, jak i kwasu siarkowego jest w branży nawozów. Kwas azotowy stosuje się w produkcji nawozów azotanowych, które uwalniają niezbędny azot w postaci, którą można łatwo wchłonąć przez rośliny. Azotan amonu jest jednym z najczęściej stosowanych nawozów. Kwas siarkowy reaguje się na fosforanową skałę lub mączkę kostną w celu wytworzenia „superfosforanu”, który zapewnia fosfor, kolejny niezbędny element dla roślin. Kwas ten jest również stosowany do produkcji siarczanu amonu, wspólnego nawozu.

Kolejnym poważnym zastosowaniem przemysłowym kwasu azotowego i kwasu siarkowego jest produkcja materiałów wybuchowych. Większość materiałów wybuchowych w użyciu wojskowym i komercyjnym jest syntetyzowana przez narząd nitkowyzwiązki IC; W tym procesie do zastąpienia grup hydroksylowych (OH) Nitronium (NO 2 +) są używane grupy hydroksylowe (OH). The NO₂⁺ ions are provided by combining nitric acid and sulfuric acid, which react as follows: HNO₃ + 2H₂SO₄ → H₃O⁺ + NO₂⁺ + 2HSO _{4 ^-.}

W przypadku niektórych materiałów wybuchowych, na przykład trinitrotoluen (TNT), mieszanina musi być bez wody. Można to zapewnić za pomocą bezwodnego lub „fumu” kwasu azotowego. Alternatywnie, komercyjny kwas azotowy może być stosowany z oleum - wykonanym przez rozpuszczający się trójtlenek siarki (SO _{3 ) w stężonym kwasie siarkowym - tak że woda jest usuwana przez połączenie z So 3 w celu wytworzenia większego kwasu siarkowego. Ta ostatnia metoda jest ogólnie preferowana, ponieważ oleum jest łatwo wytwarzane w tym samym procesie, który wytwarza większość kwasu siarkowego. Wgalowy kwas azotowy jest stosunkowo kosztowny dla pRoduce, niebezpieczny do transportu i podatny na rozkładanie się, chyba że trzymano w lodówce.}

Oprócz ich zastosowań przemysłowych kwas azotowy i kwas siarkowy należą do najczęściej stosowanych odczynników laboratoryjnych. Oba są przydatne w procedurach wymagających silnych kwasów. Kwas siarkowy jest silnym środkiem odwodnionym, który można zastosować do suszenia świeżo przygotowanych gazów oraz w reakcjach obejmujących usuwanie wody ze związków. Można go również użyć do uwalniania innych kwasów z ich soli. Kwas azotowy jest przydatny jako środek utleniający, jako środek azotujący i jest szeroko stosowany w analizie chemicznej, szczególnie w identyfikacji metali obecnych w próbkach gleby i minerałów.

Kwasy siarkowe i azotowe są również głównymi zanieczyszczeniami i przyczyniającymi się do kwaśnego deszczu. Kwas azotowy powstaje, gdy dwutlenek azotu gazowego - występujący w wydechu nośnym i wytworzony naturalnie przez działanie błyskawicy - rozpuszcza się w wodzie. Kwas siarkowy powstaje, gdy dwutlenek siarki - wytwarzany przez BZamkotyk paliw kopalnych i naturalnie przez wulkany - reaguje z tlenem z tworzeniem trójtlenku siarki, który rozpuszcza się w wodzie w celu wytwarzania kwasu siarkowego. Pomimo naturalnej produkcji tych związków, źródła wytworzone przez człowieka odpowiadają za większość kwaśnego deszczu. Kwas siarkowy ma większy czynnik, ponieważ dwutlenek siarki jest bardziej powszechnym zanieczyszczeniem niż dwutlenek azotu.