Cum se face acidul azotic? Proprietățile și metoda de obținere a produsului

Cum se face acidul azotic este un subiect de interes în domeniul chimiei și al industriei, deoarece această substanță are un rol esențial în numeroase procese tehnologice. Acidul azotic este un compus puternic, cu aplicații extinse, dar și cu riscuri ridicate, motiv pentru care producerea și utilizarea sa sunt strict controlate.

Acidul azotic este o substanță anorganică monocomponentă, încadrată în categoria acizilor minerali puternici. În stare pură, se prezintă ca un lichid incolor până la galben pal, cu miros înțepător, caracteristic, și cu proprietăți oxidante și corozive pronunțate, mai ales la concentrații ridicate. Din punct de vedere chimic, este foarte reactiv și poate ataca majoritatea metalelor, materialelor organice și cele plastice.

Cum se face acidul azotic în laborator

Din punct de vedere științific, acidul azotic este explicat prin două metode majore, descrise în literatura de specialitate. Prima metodă este cea de laborator, cu valoare istorică și educațională, și una industrială, utilizată la scară largă în prezent.

Metoda de laborator, cunoscută din chimia clasică, se bazează pe reacția dintre un azotat alcalin și un acid foarte concentrat, în urma căreia acidul azotic este separat prin distilare. Această metodă este prezentată în manuale și cursuri de chimie pentru a ilustra principiile reacțiilor dintre săruri și acizi, însă este considerată periculoasă din cauza degajării de vapori toxici și a caracterului puternic exoter mic al reacțiilor implicate. Din acest motiv, ea este limitată strict la laboratoare dotate corespunzător și cu personal calificat.

În practică, producerea acidului azotic se realizează aproape exclusiv prin metoda industrială modernă, cunoscută sub denumirea de procesul Ostwald. Acesta utilizează amoniac, aer și apă și se desfășoară în mai multe etape controlate, la temperaturi ridicate și în prezența unor catalizatori speciali pe bază de metale nobile. Procesul permite transformarea amoniacului în oxizi de azot, care sunt ulterior absorbiți în apă, rezultând acid azotic diluat.

Acidul obținut industrial are, de regulă, concentrații cuprinse între 50% și 70%, iar pentru aplicații speciale poate fi supus unor etape suplimentare de concentrare. Întregul proces este optimizat pentru eficiență energetică, o parte semnificativă din căldura degajată fiind recuperată și reutilizată în instalațiile industriale.

Pentru ce este utilizat acidul azotic

Utilizarea principală a acidului azotic este în producția de îngrășăminte chimice pe bază de azotați, esențiale pentru agricultură. Pe lângă acest domeniu, acidul azotic este folosit pe scară largă în industria chimică pentru procese de nitrare, atât ale substanțelor organice, cât și ale metalelor anorganice. Aceste reacții stau la baza fabricării coloranților, explozivilor, fungicidelor, catalizatorilor, polimerilor și fibrelor artificiale.

În alte sectoare industriale, acidul azotic este implicat în tratarea apei, în anumite etape ale procesării alimentelor și în recuperarea combustibilului nuclear uzat. Proprietățile sale corozive permit utilizarea în operațiuni de decapare, curățare și placare a metalelor, fiind eficient în îndepărtarea oxizilor și a impurităților de pe suprafețe metalice.

Un amestec bine cunoscut este cel format din acid azotic și acid clorhidric, care generează un reactiv extrem de puternic, capabil să dizolve metale nobile precum aurul și platina. În mediul industrial, acidul azotic cu o concentrație sub 70% este produs, utilizat ca intermediar, distribuit și integrat în numeroase procese tehnologice. La nivel profesional, apare frecvent în produse de curățare și în tratarea suprafețelor metalice, inclusiv în domeniul galvanic.

Astfel, o întrebare foare pusă în industria chimică este cum se face acidul azotic, explicațiile putând fi găsite în majoritatea manualelor de chimie.