Qual è la connessione tra acido nitrico e acido solforico?
L'acido nitrico e l'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 inquinanti seri e contribuenti alla pioggia acida.
Un metodo precoce per produrre acido solforico è stato riscaldando il salino (nano 3 ) e lo zolfo con vapore.L'acido nitrico (HNO 3 ) è stato prodotto per la prima volta dalla distillazione di salsa con acido solforico concentrato (H 2 SO 4 ).I due prodotti chimici reagiscono per produrre acido nitrico e solfato di idrogeno di sodio: H 2 SO 4 + Nano 3 RARR;Nahso 4 + HNO 3 .La miscela è riscaldata e l'acido nitrico, che bolle a 181,4 e deg; f (83 deg; c), viene prodotto come un vapore condensato in un ricevitore.
Questi metodi di produzione sono stati sostituiti nel contesto industriale, ma nelLa 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 il vetro, poiché l'acido nitrico distrugge rapidamente la gomma, il sughero e la maggior parte delle materie plastiche.
Oggi, l'acido nitrico è prodotto commercialmente dall'ossidazione catalitica dell'ammoniaca, formando biossido di azoto, che viene sciolto 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.Concentrazioni più elevate non possono essere ottenute mediante semplice distillazione.Quando anidro o acido nitrico molto altamente concentrato e mdash;spesso chiamato "acido nitrico fumante" mdash;è richiesto, 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 nell'industria 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 è anche usato nella produzione di solfato di ammonio, un fertilizzante comune.
Un'altra grande applicazione industriale per acido nitrico e acido solforico è nella produzione di esplosivi.La maggior parte degli esplosivi in uso militare e commerciale è sintetizzata da composti organici nitranti;In questo processo, gli ioni nitronio (NO 2 +) vengono utilizzati per sostituire gruppi idrossilici (OH) con gruppi Nitro (NO 2 ).Gli ioni no 2 + sono forniti combinando acido nitrico e acido solforico, che reagiscono come segue: HNO 3 + 2H 2 SO 4 RARR;H 3 O + + No 2 + + 2HSO 4 -.
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 usato con Oleum Mdash;realizzato dissolvendo il triossido di zolfo (SO 3 ) in acido solforico concentrato e mdash;in modo che l'acqua venga rimossa mediante combinazione con SO 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 da produrre, DanGeroso per il trasporto e soggetto alla decomposizione a meno che non sia mantenuto in frigorifero.
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 minerali.
Gli acidi solforici e nitrici sono anche importanti inquinanti e contribuiscono alla pioggia acida.L'acido nitrico si forma quando il biossido di azoto del gas mdash;trovato nello scarico del veicolo e prodotto naturalmente dall'azione di Lightning Mdash;Si dissolve in acqua.L'acido solforico si forma quando anidride solforosa e mdash;prodotto dalla combustione di combustibili fossili e naturalmente da vulcani mdash;Reagisce con l'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.