روش تهیه و تولید اسید نیتریک

اسید نیتریک ‎ و یا جوهر شوره دارای فرمول شیمیایی HNO3 می‌باشد و یکی از پرکاربردترین مواد شیمیایی در صنعت است که به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد اصلی اسید نیتریک ‎ در تولید کودهای شیمایی است اما این ماده‌ی شیمیایی به جز کشاورزی در صنایع مختلف دیگری نیز کاربرد دارد. در این مقاله کاربردهای این ماده‌ی شیمیایی پر ارزش و همچنین روش‌های تهیه و تولید آن معرفی و به صورت اجمالی توضیح داده می‌شوند.

اسید نیتریک چیست؟

اسید نیتریک ‎ از قرن‌های پیش در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گرفته است که از جمله‌ی آن می‌توان به استفاده از آن برای خالص سازی طلا و نقره اشاره کرد. استفاده از اسید نیتریک ‎ با افزایش جمعیت زمین و نیاز بیشتر به محصولات کشاورزی بیشتر شد. امروزه اسید نیتریک ‎ علاوه بر تولید کودهای شیمیایی در تولید مواد منفجره و همچنین تولید سوخت موشک کاربرد دارد. اسید نیتریک ‎ به دلیل داشتن دمای تبخیر پایین در صنعت مواد منفجره، برای ساخت مواد منفجره مانند TNT، و همچنین تولید نیترو گلیسیرین، باروت تفنگ، و .... استفاده می‌شود. این ماده‌ی شیمیایی کاربرد زیادی در تولید نمک‌های نیترات، مانند نیترات آمونیوم، نیترات نقره، نیترات کلسیم، و ... دارد. اسید نیتریک ‎ در صنعت با غلظت‌های متفاوتی وجود دارد، و با توجه به صنعت مورد استفاده با غلظت‌های متفاوتی نیز در صنعت استفاده می‌شود. در این مقاله کاربردهای این ماده‌ی شیمیایی پر ارزش و همچنین روش‌های تهیه و تولید آن معرفی و به صورت اجمالی توضیح داده می‌شوند.

خواص فیزیکی و شیمیایی اسید نیتریک

اسید سیتریک صنعتی در دو شکل مونو هیدرات با فرمول شیمیایی (HNO3·H2O) و تری هیدرات با فرمول شیمیایی (HNO3·3H2O) وجود دارد. غلظت اسید نیتریک صنعتی در حدود 68 درصد است و دمای جوش آن 120 درجه سانتی گراد در فشار جو می‌باشد. اسید نیتریک ‎ خالص دمای جوش کمتری معادل 72 درجه سانتی گراد در فشار جو دارد. اسید نیتریک ‎ خالص اشتعال پذیر نیست ولی با این وجود در نگه‌داری و استفاده از آن باید نکات ایمنی را رعایت کرد.

روش‌های تولید اسید نیتریک

روش‌های متفاوتی برای تولید اسید نیتریک ‎ وجود دارد که به مرور زمان کشف شده‌اند ولی امروزه روش اوستوالدو براور که بهترین روش تولید اسید نیتریک ‎ است مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش برای اولین بار در اوایل قرن بیستم در آلمان کشف شد و پس از آن جایگزین روش‌های قبلی تولید اسید نیتریک ‎ شد. به دلیل کاربرد اسید نیتریک ‎ با غلظت‌های متفاوت در صنعت نیاز به روشی برای تولید این ماده‌ی شیمیایی با ارزش است که بتوان با کمترین هزینه ممکن، اسید نیتریک ‎ با غلظت بالا را تولید کرد. اسید نیتریک ‎ ابتدا با غلظت بالای 90 درصد تولید می‌شود و بنا بر موارد استفاده آن را رقیق می‌کنند. در ادامه‌ روش‌های تولید اسید نیتریک ‎ بیان شده و مورد بررسی قرار می‌گیرند.

تولید اسيد نيتريك از واکنش نيترات پتاسيم يا سديم با اسيد سولفوريك (تقطير نيترات پتاسيم)

این واکنش در دمای 900 درجه سانتی گراد انجام می‌شود و اسید نیتریک ‎ تولید شده توسط این روش با توجه به دمای جوش و تبخیر آن، در فاز بخار قرار دارد. در این روش HNO2 نیز در فرآیند تولید به وجود می‌آید. این روش به دلیل اینکه به سوخت زیادی نیاز داشت و همچنین باعث تخریب وسایل مصرفی در فرآیند تولید می‌شد از رده خارج شد و امروزه به ندرت از این روش برای تولید اسید نیتریک ‎ استفاده می‌شود.

تولید اسید نیتریک با استفاده از واکنش بین اکسیژن و نیتروژن

در این اکسیژن و نیتروژن در کوره‌های خالص با یکدیگر واکنش می‌دهند و تولید گاز دی اکسید نیتروژن می‌کنند. سپس آب این گاز را جذب می‌کند و اسید نیتریک ‎ تولید می‌شود. این واکنش در دمای 200 درجه‌ی سانتی گراد انجام می‌شود. این روش به دلیل بالا بودن هزینه‌های تولید اسید نیتریک ‎ صرفه‌ی اقتصادی نداشته به همین دلیل با دیگر روش‌ها جایگزین شده است.

روش صنعتی تولید اسید نیتریک

به دلیل مصرف بالای اسید نیتریک ‎ لازم است که این ماده با روشی مقرون به صرفه و با خلوص بالا تولید شود. امروزه در صنعت اسید نیتریک ‎ ، با استفاده از آمونیاک به عنوان ماده‌ی اولیه تولید می‌شود. این واکنش در دمای 150 الی 170 درجه سانتی گراد انجام می‌شود اسید نیتریک ‎ تولید شده توسط این روش غلظتی بالایی در حدود 95 الی 97 درصد دارد. استفاده در آمونیاک در تولید اسید نیتریک ‎ انقلابی به وجود آورد و موجب تولید این ماده با هزینه‌ای بسیار کمتر نسبت به روش‌های قبلی شد.

با ما در تماس باشید

نشانی شرکت :

تهران - خیابان ولیعصر - پایین تر از سه راه توانیر - برج طلوع

02143029 09120379874

89771643