اسید نیتریک به علت توانایی اکسیداسیون قوی و آزادسازی یون های نیترات، در این واکنش ها با فلزات تعامل می کند و موجب تشکیل ترکیبات نیتروژن مختلف می شود. این واکنش ها می توانند از تولید نیترات های محلول در آب تا تشکیل گاز های نیتروژن اکسید با اندازه و خصوصیات مختلف، مانند اکسید نیتروژن (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2)، نتیجه داشته باشند. این واکنش ها به عنوان یک موضوع پژوهشی و آموزشی، اهمیت زیادی دارند و به برداشت بهتر از رفتارهای فلزات در محیط های شیمیایی و درک عمقی تر از خصوصیات و خواص اسید نیتریک کمک می کنند.
اسید نیتریک با چه فلزاتی واکنش نشان می دهد؟
اسید نیتریک به عنوان یک عامل اکسیدکننده قوی و اسیدی، توانایی حل کردن برخی از فلزات را دارد. این واکنش ها ممکن است به تشکیل نیترات ها و نیتروژن منجر شوند. در همه این واکنش ها، اسید نیتریک به عنوان عامل اکسیدکننده عمل می کند و ترکیبات نیتروژن مانند نیترات تشکیل می شوند. توجه داشته باشید که واکنش ها باتوجه به شرایط و غلظت اسید نیتریک ممکن است تغییر کنند و در برخی موارد، پس از اکسیداسیون اولیه، تشکیل محصولات جانبی مختلفی نیز اتفاق بیفتد.
1. مس (Cu):
واکنش اسید نیتریک با مس در دمای اتاق و به ویژه در حضور هوا، به تشکیل نیترات مس (II)، نیتروژن(IV) اکسید (NO2)، و اکسیژن می انجامد. نیترات مس به طور معمول به عنوان ماده میانی در تهیه فلزات مسی مورداستفاده قرار می گیرد.
واکنش:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
در این واکنش، مس از حالت اکسیدی +1 به +2 اکسید می شود و یون های مس (II) تشکیل می شوند.
2. نیکل (Ni):
واکنش اسید نیتریک با نیکل تا تشکیل نیترات نیکل (II) منجر می شود. این واکنش اکسیداسیون نیکل از فرمالیته صفر به +2 را نشان می دهد.
واکنش:
Ni + 4HNO3 → Ni(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
نیترات نیکل می تواند به عنوان منبع نیتروژن در تولید کودها و مواد شیمیایی دیگر استفاده شود.
3. سرب (Pb):
اسید نیتریک با سرب تا تشکیل نیترات سرب (II) و نیتروژن(IV) اکسید می تواند واکنش کند.
واکنش:
3Pb + 8HNO3 → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
نیترات سرب معمولاً در تولید مصنوعات شیشه ای، آکواریوم ها و سایر محصولات استفاده می شود.
4. زینک (Zn):
زینک با اسید نیتریک واکنش می دهد، اما به دلیل پوشش اکسیدی محافظتی که بر روی سطح زینک ایجاد می کند، واکنش به تأخیر می افتد. اگر پوشش اکسیدی شکسته شود، واکنش تشکیل نیترات زینک (II) انجام می شود.
واکنش:
Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
نیترات زینک ممکن است در تولید مصنوعات شیمیایی، پوشش دهی فلزی و سایر کاربردها مورداستفاده قرار گیرد.
5. آهن (Fe):
واکنش آهن با اسید نیتریک تا تشکیل نیترات آهن (III)، نیتروژن(IV) اکسید و اکسیژن انجام می شود.
واکنش:
6Fe + 8HNO3 → 3Fe2(NO3)3 + 2NO + 4H2O
نیترات آهن به عنوان منبع نیتروژن و آهن در تهیه کودها و مواد شیمیایی مورداستفاده قرار می گیرد. همچنین، نیترات آهن ممکن است در صنایع آهن و فولاد مورداستفاده قرار گیرد.
کاربرد اسید نیتریک در تولید و فراوری فلزات
همچنین، توجه داشته باشید که در همه این کاربردها، باید اصول ایمنی و محافظت از سلامتی و محیط زیست رعایت شود. اسید نیتریک ترکیبی قوی و خورنده است و ممکن است خطرات جدی برای افراد و محیط زیست ایجاد کند.
اسید نیتریک در صنایع مختلف به عنوان یک عامل اکسیدکننده و شیمیایی استفاده می شود:
1. تولید نیترات ها و نیتروژن:
در فرایندهای مختلف فلزی، نیاز به منبع نیتروژن برای ایجاد شرایط شیمیایی مختص تولید و تهیه مواد مختلف است. اسید نیتریک به عنوان منبع نیتروژن و اکسیژن در این فرایندها استفاده می شود. به عنوان مثال، در فرایند تولید نیترات های فلزی مانند نیترات مس (II)، واکنش اسید نیتریک با مس اجزای اصلی فرایند است:
واکنش:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
2. پالایش و تصفیه فلزات:
اسید نیتریک به عنوان عامل اکسیدکننده و شیمیایی می تواند در فرایندهای پالایش فلزات مختلف به کار رود. در فرایندهای تصفیه طلا و نقره، اسید نیتریک به عنوان منبع اکسیژن برای اکسیداسیون اجزای ناخالصی از فلز استفاده می شود. این فرایندها به تخلیص فلز از ذرات غیرخالصی کمک می کنند.
3. تولید نیتروژن اکسید:
نیتروژن اکسید، به ویژه اکسید نیتروژن (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2)، در برخی فرایندهای شیمیایی مورداستفاده قرار می گیرد. این ترکیبات به عنوان کاتالیست ها، منبع نیتروژن یا بخشی از ترکیبات حاصل از واکنش هایی مانند نئوپنتان هیدروکسامین و غیره به کار می روند.
4. تمیزکاری و تصفیه سطوح فلزی:
اسید نیتریک به عنوان یک عامل اکسیدکننده و تمیزکننده در تصفیه و تمیزکاری سطوح فلزی مورداستفاده قرار می گیرد. این فرایندها می توانند آلاینده ها، زنگ و لایه های غیرخالصی را از سطوح فلزی حذف کنند.
5. تولید کاتالیست ها و مواد نانوذراتی:
اسید نیتریک به عنوان یک عامل اکسیدکننده و تهیه کننده مواد نانوذراتی مورداستفاده قرار می گیرد. مواد نانوذراتی با خواص و کاربردهای منحصربه فرد می توانند از طریق واکنش های شیمیایی مختلف تهیه شوند.
اسید نیتریک در طلاسازی
اسید نیتریک در صنعت طلاسازی یکی از ابزارهای اصلی برای تصفیه و پالایش طلا است. این اسید به عنوان عامل اکسیدکننده و شیمیایی مورداستفاده قرار می گیرد تا عناصر ناخالص و آلاینده های مختلف موجود در مواد اولیه معدنی که شامل طلا می شوند، جدا شوند. اسید نیتریک با ترکیب با آلاینده ها و ناخالصی ها، ترکیباتی مانند نیترات ها و نیتروژن ایجاد می کند که به صورت محلول در آب جدا می شوند و فلز طلا از این ترکیبات مخلوط جدا می شود.
فرایند استفاده از اسید نیتریک در طلاسازی به نام "کاشت طلا" یا "اکسیداسیون" شناخته می شود. در این فرایند، تکه های معدنی حاوی طلا با اسید نیتریک ترکیب می شوند و ناخالصی ها و آلاینده ها از فلز طلا جدا می شوند. این فرایند باعث بهبود کیفیت و خالصی طلا می شود و فلز طلا به شکلی خالص تر و قابل استفاده تر برای مراحل بعدی طلاسازی به دست می آید.
اسید نیتریک به عنوان یک منبع نیتروژن در فرایندهای تولید آلیاژهای طلا نیز استفاده می شود. این فرایندها می توانند خواص طلا را تغییر دهند و امکانات متنوعی را برای مصارف مختلف فراهم کنند.
بهره گیری از اسید نیتریک در طلاسازی به عنوان یک عامل اکسیدکننده مؤثر و کارآمد برای پالایش و تصفیه فلز طلا شناخته می شود. بااین حال، باید از نکات ایمنی و محیط زیستی در تمام فرایندها رعایت شود، زیرا اسید نیتریک ترکیبی خورنده و خطرناک است و نیاز به دقت و آگاهی در کنترل و مدیریت آن دارد.
استفاده از اسید نیتریک در تولید فولاد
استفاده از اسید نیتریک در صنعت تولید فولاد از جمله مهم ترین کاربردهای این ترکیب شیمیایی در صنعت فلزات محسوب می شود. اسید نیتریک در این صنعت به عنوان یک عامل اکسیدکننده و شیمیایی به کار می رود. در فرایند تولید فولاد، به طورکلی دو مرحله به نام های "فرایند تصفیه اکسیژنی" و "فرایند آبکندی" وجود دارد که در هر دو مرحله از اسید نیتریک استفاده می شود.
منبع:
https://tehranacid.ir/what-is-nitric-acid/
به گزارش پایگاه خبری بانک و صنعت ، کیمیا تهران اسید از سالیان گذشته همواره بهترین تولید کننده و ارائه کننده اسید نیتریک در ایران بوده است. برای خرید و دریافت مشاوره خرید سودمایع میتوانید از کمک این برند نامی استفاده کنید. 02188308030
