استخدامات حمض النيتريك وأهميته في الصناعة

جدول المحتويات

• استخدامات حمض النيتريك
• ما هو حمض النيتريك؟
• كيف يتم تصنيع حمض النيتريك؟
• العوامل المؤثرة في تصنيع حمض النيتريك
• المراجع

استخدامات حمض النيتريك

يعد حمض النيتريك (بالإنجليزية: Nitric Acid) من المركبات الكيميائية ذات الأهمية الكبيرة في العديد من المجالات الصناعية. من أبرز استخداماته:

• صناعة الأسمدة: يتم استخدام حوالي 80% من حمض النيتريك في إنتاج الأسمدة، مثل نترات الأمونيوم (Ammonium nitrate) ونترات الكالسيوم أمونيوم (Calcium ammonium nitrate).
• صناعة المتفجرات: يستخدم بكميات محدودة في تصنيع المواد المتفجرة.
• صناعة البوليمرات: يدخل في تصنيع المواد الوسيطة المستخدمة في إنتاج البوليمرات، مثل حمض الأديبيك (Adipic acid) المستخدم في صناعة النايلون.
• الصناعات الدوائية: يستخدم في إنتاج الأدوية والمبيدات الفطرية.
• معالجة المياه: يساهم في تنقية المياه ومعالجتها.
• تنظيف المعادن: بسبب تفاعله القوي مع المعادن، يستخدم في تنظيف الأسطح المعدنية وطلائها.
• صناعة الوقود: يدخل في تصنيع وقود الصواريخ والوقود النووي.
• التعدين: يستخدم في عمليات حفر الفولاذ والتعدين.
• صناعة الألعاب النارية: يدخل في تركيب الألعاب النارية لإنتاج الألوان المميزة.

ما هو حمض النيتريك؟

حمض النيتريك هو مركب كيميائي سائل يميل إلى اللون الأصفر، وله رائحة قوية ومزعجة. صيغته الكيميائية هي HNO3، ويتكون من ذرة نيتروجين واحدة، وذرة هيدروجين واحدة، وثلاث ذرات أكسجين. عند تعرضه للضوء، يتحلل حمض النيتريك وينتج عنه غاز أكسيد النيتروجين (NO2)، الذي يتميز بلونه البني.

يعتبر حمض النيتريك من أقوى الأحماض المؤكسدة، ويتفاعل مع معظم المعادن باستثناء الذهب والبلاتين. تبلغ كتلته الجزيئية 63.01 غرام لكل مول، ودرجة غليانه 83 درجة مئوية. كما أنه قابل للذوبان في الماء ويتفاعل بقوة مع المركبات العضوية.

كيف يتم تصنيع حمض النيتريك؟

يتم إنتاج معظم حمض النيتريك المستخدم في الصناعات من خلال عملية تأكسد الأمونيا مع الهواء، مما يؤدي إلى تكوين أكسيد النيتروجين، الذي يتفاعل مع الماء لإنتاج حمض النيتريك. تتم هذه العملية وفق المعادلات الكيميائية التالية:

4NH3 + 7O2 → 4NO2 + 6H2O
4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3

تعتبر هذه الطريقة الأكثر شيوعًا في الصناعة بسبب كفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة نسبيًا.

العوامل المؤثرة في تصنيع حمض النيتريك

لضمان الحصول على أفضل نتائج في تصنيع حمض النيتريك، يجب مراعاة عدة عوامل:

• الضغط الجوي: يفضل استخدام ضغط جوي مرتفع لزيادة كفاءة التفاعل.
• المحفزات: يتم استخدام محفزات مثل البلاتين والروديوم لتسريع التفاعل.
• درجة الحرارة: يجب أن تتراوح درجة الحرارة بين 750 و800 درجة مئوية لضمان تفاعل فعال.
• وجود الماء: يساعد الماء على امتصاص أكسيد النيتروجين وتحويله إلى حمض النيتريك.

المراجع

• “Nitric acid”, essentialchemicalindustry, تم الاسترجاع في 8/1/2022.
• “Nitric acid”, assets, تم الاسترجاع في 8/1/2022.
• “Nitric Acid”, encyclopedia, تم الاسترجاع في 8/1/2022.
• “Nitric acid”, pubchem, تم الاسترجاع في 8/1/2022.
• “Nitric Acid”, sciencedirect, تم الاسترجاع في 8/1/2022.