اسید نیتریک

اسید نیتریک (HNO3)

اسید نیتریک (HNO3) یک ماده شیمیایی بسیار مهم و پر کاربرد در تولید کود و مواد منفجره است. این اسید طی فرایند "استوالد" ( که در سال 1902 توسط شیمیدان آلمانی ویلهلم استوالد، برنده جایزه نوبل سال 1909 اختراع شد) از آمونیاک ساخته می شود. در این فرایند O2 ودر دمای 850درجه سانتی گراد و فشار 5اتمسفر NH3 وارد واکنش شده و با کمک کاتالیزگر پلاتین و رودیوم، به NOمبدل می شوند. NOپس از آن با حل در آب به NO2و پس از اکسیداسیون به HNO3تبدیل می شود. متد "استوالد" در زمان جنگ جهانی اول کشف شد، و تا حد زیادی به طولانی تر شدن مدت جنگ منجر گردید. این بدان دلیل است که پیشتر آلمان هیچگونه ذخیره نیتراتی از خود نداشت. نیترات محصول اولیه برای تولید اسید نیتریک بود که خود این اسید جهت تولید مواد منفجره گلوله های توپ ( مانند TNT و نیتروگلیسیرین) کاربرد ضروری داشت. در پی جنگ جهانی و بدلیل مسدود شدن مسیرهای حمل و نقل به آلمان در سراسر اقیانوس اطلس، دسترسی آلمانها به ذخایر نیترات بسیار کاهش یافت و در واقع، نیترات موجود آن دوره از فضولات پرندگان دریایی و آبزیان واقع در سواحل "گانو" واقع در "پرو" بدست می آمد.

اسید نیتریک خالص خشک، جامد و بی رنگ است. اسید نیتریک غلیظ در واقع یک محلول 68% و اغلب به رنگ زرد کمرنگ می باشد. محلول غلیظ اسید نیتریک نتیجه یک تجزیه فتوشیمیایی است که اغلب اوقات با تولید NO2 همراه است. غلظت های بالاتر اسید نیتریک اسیدیته بسیار بالایی دارد و بعنوان یک عامل اکسیداسیون در صنعت جهت تمیز کردن سیلیکونها کاربرد دارد.

کاربرد اسید نیتریک در مواد محترقه

یکی از مهمترین کاربردهای اسید نیتریک جهت تولید ترکیبات مختلف آلی شامل واحد" نیترو" است. از اهم این ترکیبات می توان به مواد منفجره، مانند تی ان تی(TNT)، نیتروسلولز، نیتروگلیسیرین و دینامیت نام برد. اسید نیتریک همچنین به عنوان یک عامل اکسیداسیون در تولید "نایلون" استفاده می شود.

نیتراتها

بیشترین کاربرد اسید نیتریک در ساخت نیترات آمونیوم(NH4NO3)می باشد. آمونیاک یکی از اجزا لاینفک در دستورالعمل ساخت باروت و دیگر مواد منفجره است، اما به طور عمده به عنوان یکی از ترکیبات مهم در تولید کود کشاورزی استفاده می شود. ترکیبات حاوی یون نیترات NO3-)، که به ندرت در سنگ های طبیعی یافت می شوند، حلالیت بالایی در آب دارند. لذا به راحتی در آب حل شده و توسط آب شسته می شوند. اگر چه استفاده از کودهای نیتراتی مزایای زیادی دارد، منتها به دلیل حلالیت بالا منجر به افزایش رشد گیاهان به ویژه جلبکها می شود. تنفس توده های جلبکی باعث کاهش اکسیژن موجود در آب و در نتیجه خفگی و حتی مرگ ریزجانداران موجود در آب می شوند.

نیتریتها

نیتریتها، ترکیبات حاوی یون NO2-) هستند که از اسید نیتروژن (HNO2) ساخته شده اند. نیتریت سدیم (NaNO2) به عنوان ماده نگهدارنده در گوشتهای فرآوری شده، مانند بیکن، ژامبون، سوسیس، کنسرو گوشت گاو ، گوشت گاو، سوسیس و ماهی استفاده می شود. یون نیتریت (NO2-) در گوشتها از رشد باکتری "کلستریدیوم بوتولینوم" که منجر به مسمومیت غذایی کشنده ای موسوم به "بوتولیسم" ممانعت می نماید. نیتریتها همچنین مانع از تغییر رنگ گوشت و فساد آنها می شوند.

سمیت نیتریتها موضوع قابل توجهی است که کاربرد این محصول در صنایع غدایی را با تردید روبرو ساخته است. زمانی که گوشتهای اغشته به نیتریت سرخ یا آب پز می شوند، باعث تولید "نیتروسامین" (ترکیبی حاوی گروه های -NH-NO-) ) یک ترکیبی سرطان زا، می شوند. نیتریت به عنوان یک نگهدارنده می تواند باعث شیوع مسمومیت غذایی شود. در نتیجه پیشنهاد می گردد تا با کاهش غلظت مجاز نیترات در محصولات گوشتی از این خطر جلوگیری بعمل آید. با این حال هنوز موضوع سرطان زا بودن نیتریت بصورت علمی اثبات نشده است.