sản xuất axit nitric

Nhà sản xuất : Hàn Quốc , Thái Lan Axit nitric là một hợp chất hóa học có công thức hóa học HNO3, là một dung dịch nitrat hiđrô (axit nitric khan). Trong tự nhiên, axit nitric hinh thành trong những cơn mưa giông kèm sấm chớp và hiện nay chúng là một trong những tác nhân gây ra mưa axit. axit nitric là một trong những hợp chất hóa học có tính axit và oxi hóa mạnh được sử dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay, đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. vậy những tính chất cụ thể của hóa chất này là gì, nó được điều chế như thế nào và nó được ứng dụng như thế nào trong các lĩnh vực? hãy cùng vietchem đi tìm hiểu axit nitric … Sản phẩm:Caustic soda flakes, Bán Natri hydroxit. Công thức: Naoh. Hàm lượng: 99%. xuất xứ: China. Ứng dụng: được d ùng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như chất tẩy rửa, sơn, sản xuất giấy, công nghệ lọc dầu, công nghệ dệt nhuộm, thực phẩm, xử lý nước, sản xuất các loại hóa chất đi từ xút như Silicat Một vài lưu ý về việc ăn uống khi bị tinh trùng yếu. Nam giới có tinh trùng yếu nên ăn gì - TOP 10 thực phẩm không thể bỏ qua Việc sản xuất axit nitric được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh. Ứng dụng của axit nitric - HNO3 trong thực tiễn là gì? Một số ứng dụng của axit nitric - HNO3. 1. Trong phòng thí nghiệm. Axit nitric được sử dụng làm thuốc thử liên quan tới clorit. Wo Kann Eine Frau Einen Mann Kennenlernen. Axit nitric HNO3 được điều chế với nhiều cách khác nhau, sản phẩm phục vụ cho các mục đích khác nhau. Trong công nghiệp, người ta thường sản xuất HNO3 bằng cách oxy hoá NH3. Phương thức trải qua 3 giai đoạn chính được thể hiện dưới đây. Để điều chế axit nitric trong công nghiệp, người ta sử dụng amoniac với 3 giai đoạn Oxi hóa khí amoniac Oxi hóa khí amoniac thành nitơ monooxit bằng oxi ở nhiệt độ 850-900 độ C với chất xúc tác là platin. 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O 850-900*C + Pt H 4HNO3 Dung dịch axit nitric thu được có nồng độ từ 52 – 68%. Người ta tiếp tục chưng cất dung dịch này cùng H2SO4 đậm đặc để thu được HNO3 với nồng độ cao hơn 68%. Axit nitric công nghiệp thường có nồng độ 52% – 68%. Ứng dụng axit nitric trong công nghiệp Axit nitric HNO3 đóng một vai trò quan trọng trong công nghiệp Nguyên liệu sản xuất Chế tạo thuốc nổ Axit nitric 68% được sử dụng để chế tạo thuốc nổ bao gồm Nitroglycerin, trinitrotoluen TNT và cyclotrimethylenetrinitramine RDX. HNO3 là nguyên liệu chế tạo thuốc nổ Sản xuất phân bón Axit nitric cũng được dùng để tạo ra các loại phân bón chứa nitơ như Phân đạm một lá nitrat amoni NH4NO3, muối nitrat như KNO3 , CaNO32 ,… Sản xuất chất hữu cơ Trong công nghiệp, người ta sử dụng axit nitric để sản xuất các chất hữu cơ, các loại bột màu, sơn hay thuốc nhuộm vải. Làm phụ gia sản xuất Hợp chất nền trong kỹ thuật ICP-MS và ICP-AES Axit nitric có nồng độ 0,5-2% được sử dụng làm hợp chất nền để xác định trong dung dịch có tồn tại kim loại không. Người ta gọi đây là kỹ thuật ICP-MS và ICP-AES. Trong kỹ thuật này cần sử dụng axit nitric tinh khiết 100%. Vì một số lượng ion kim loại nhỏ cũng có thể gây ảnh hưởng tới kết quả phân tích. Ứng dụng trong ngành luyện kim, xi mạ, tinh lọc Vì axit nitric phản ứng với hầu hết các kim loại trong các hợp chất hữu cơ. Nên nó được ứng dụng phổ biến trong ngành luyện kim, xi mạ và tinh lọc. Khi cho HNO3 kết hợp với axit clorua, thu được dung dịch nước có khả năng hòa tan bạch kim và vàng, được gọi là cường toan. Chất trung gian sản xuất bọt xốp polyuretan, sợi aramit và dược phẩm HNO3 được dùng để sản xuất nitrobenzen. Đây là một tiền chất để sản xuất ra anilin. Dẫn xuất anilin với những ứng dụng then chốt trong công nghiệp sản xuất dược phẩm, bọt xốp polyuretan, sợi aramit và các sản phẩm polyuretan khác như chất kết dính, chất bịt kín, chất bọc phủ, chất đàn hồi… Làm Chất tẩy Chất tẩy rửa Axit nitric được dùng làm chất tẩy rửa các đường ống và bề mặt kim loại. Được ứng dụng phổ biến trong các nhà máy sữa. Thuốc tẩy màu HNO3 còn được sử dụng làm thuốc tẩy màu- colorometric test. Bên cạnh đó, nó còn giúp phân biệt heroin và morphine. Cân bằng độ tiêu chuẩn của nước Axit nitric còn được dùng để loại bỏ các tạp chất và cân bằng lại độ tiêu chuẩn của nước. Bên cạnh đó, nó còn là một chất oxy hóa trong nhiên liệu lỏng tên lửa. Lưu ý cần nhớ để đảm bảo an toàn khi tiếp xúc với axit nitric Axit nitric là một chất oxy hóa mạnh. Nó có thể phát nổ khi tác dụng với cyanit, bột kim và tự bốc cháy khi phản ứng với turpentine. Ngoài việc chuẩn bị dụng cụ bảo hộ lao động an toàn. Để đảm bảo an toàn khi tiếp xúc và sử dụng axit nitric, bạn cần lưu ý những nguyên tắc sau Khi pha loãng HNO3, tuyệt đối không được đổ nước vào axit mà phải đổ axit vào nước. Sử dụng các thùng chứa axit bằng nhựa thay cho kim loại vì axit nitric tác dụng với kim loại. Các thùng chứa nên tối màu, được đậy nắp cẩn thận, tránh xa ánh nắng mặt trời. Khu vực lưu trữ cần sạch sẽ, thoáng mát. Tránh xa các nguồn nhiệt hoặc các vật liệu không tương thích như Hợp chất hữu cơ, kim loại, rượu… Nền nhà cần chống được axit. Thùng chứa hoá chất được làm bằng nhựa Xử lý an toàn tai nạn như thế nào? Trong trường hợp hỏa hoạn Nếu hỏa hoạn xảy ra do axit nitric, bạn cần xử lý bằng cách sử dụng bột khô và bình khí cacbon dioxit để dập lửa. Sau đó, dùng dung dịch kiềm để trung hòa axit. Di chuyển nhanh chóng những thùng chứa HNO3. Hoặc dùng nước làm nguội các thùng này tránh trường hợp phát nổ. Trong trường hợp axit nitric bị tràn, rò rỉ Hãy dùng đất, cát phủ lên nơi axit bị rò rỉ ra. Sau đó, sử dụng soda hoặc CaOH2 khan để trung hòa. Tiếp tục dùng nước để làm sạch khu vực hóa chất HNO3 bị rò rỉ. Login Mở Đầu Axit nitric là một axit có tầm quan trọng trong ngành công nghệ hóa học. Axit nitric là một sản phẩm trung gian trong quá trình chế tạo một số loại phân đạm, đồng thời cũng là một hóa chất cơ bản, dùng làm nguyên liệu trong quá trình sản xuất một loạt hóa phẩm khác. Axit nitric được dùng rất nhiều để sản xuất phân đạm, thuốc nổ. HNO3 đậm đặc dùng để điều chế các hợp chất nitro dùng trong công nghiệp sản xuất các chất màu và nhiều hợp chất khác. Là một axit vô cơ cực kỳ quan trọng trong đời sống. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế HNO3 đi từ NaNO3 với H2SO4 đặc nóng thu được hơi HNO3. Sau đó hơi HNO3 được dẫn vào bình làm lạnh và ngưng tụ lại. Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Các quá trình sản xuất axit nitric, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trênTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & VẬT LIỆU -o0o- BÁO CÁO ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC ĐỀ TÀI CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT AXIT NITRIC GVHD Nguyễn Văn Hòa SVTH Vũ Thị Mỹ Thi MSSV 2004140463 Lớp 05DHHH3 Khóa học 2014 – 2018 Thành Phố Hồ Chí Minh 12/2016 Mục Lục Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn Nhận xét Điểm đánh giá Ngày...........tháng..........năm 2016 Mở Đầu Axit nitric là một axit có tầm quan trọng trong ngành công nghệ hóa học. Axit nitric là một sản phẩm trung gian trong quá trình chế tạo một số loại phân đạm, đồng thời cũng là một hóa chất cơ bản, dùng làm nguyên liệu trong quá trình sản xuất một loạt hóa phẩm khác. Axit nitric được dùng rất nhiều để sản xuất phân đạm, thuốc nổ. HNO3 đậm đặc dùng để điều chế các hợp chất nitro dùng trong công nghiệp sản xuất các chất màu và nhiều hợp chất khác. Là một axit vô cơ cực kỳ quan trọng trong đời sống. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế HNO3 đi từ NaNO3 với H2SO4 đặc nóng thu được hơi HNO3. Sau đó hơi HNO3 được dẫn vào bình làm lạnh và ngưng tụ lại. Trong công nghiệp quá trình Birkeland – Eyde hay còn gọi là quá trình hồ quang điện được sử dụng để điều chế axit nitric bằng cách biến đổi N2 khí quyển thành axit nitric qua các công đoạn sau N2 + O2 → 2NO 2NO + O2 → 2NO2 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3 3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O Quá trình này hoạt động ở Na Uy từ năm 1905 – 1930. Tuy nhiên quá trình này tương đối không hiệu quả trong việc tiêu thụ năng lượng. Vì vậy nó dần dần thay thế bởi sự kết hợp của các quá trình Haber và các quá trình Ostwald . Quá trình Haber sản xuất amoniac NH3 từ phân tử nitơ N2 và hydro H2 sau đó được chuyển đổi thành axit nitric HNO3 trong quá trình Ostwald. Quá trình tổng hợp ammonia quan trọng nhất trong giai đoạn này, Haber và Nernst phát triển nó từ năm1902 đến 1905 dùng xúc tác trên cơ sở Fe cho quá trình sản xuất ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Năm 1906 Ostwald thực hiện oxy hóa ammoniac NH3 thành Acid nitric HNO3 với hỗn hợp xúc tác Platin Pt và Rhodium Rh. Hiện nay NH3 vẫn là nguồn nguyên liệu chính dùng để sản xuất HNO3. Nên đề tài “Các Quá Trình Sản Xuất HNO3” sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về nguồn nguyên liệu NH3 và các tính chất, quy trình sản xuất HNO3. Nguyên Liệu NH3 [1] Amoniac là một trong những hợp chất hoá học có ý nghĩa đặc biệt trong quan trọng ngành công nghiệp hoá học nói chung và công nghệ sản xuất các hợp chất nitơ nói riêng vì nó có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong thực tế như Trong công nghiệp sản xuất phân bón, Amoniac dùng để sản xuất ra các loại đạm, đảm bảo sự ổn định và cung cấp đạm cho việc phát triểnnông nghiệp. Góp phần đảm bảo an ninh lương thực. Thực hiện công nghiệp hóa hiện đại hóa và hiện đại hóa đất nước. Trong công nghiệp thuốc nổ, Amoniac có vai trò quyết định trong việc sản xuất ra thuốc nổ. Từ NH3 có thể điều chế HNO3 để sản xuất các hợp chất như di-tri nitrotoluen, nitroglyxêrin, nitroxenlulo, pentaerythrytol, và amoni nitrat dùng để chế tạo thuốc nổ. Trong ngành dệt, sử dụng NH3 để sản xuất các loại sợi tổng hợp như cuprammonium rayon và nilon. Trong công nghiệp sản xuất nhựa tổng hợp, NH3 được dùng làm chất xúc tác và là chất điều chỉnh pH trong quá trình polyme hóa của phenolformaldehyt tổng hợp nhựa. Trong công nghiệp dầu mỏ, NH3 được sử dụng làm chất trung hòa để tránh sự ăn mòn trong các thiết bị ngưng tụ axit, thiết bị trao đổi nhiệt, quá trình chưng cất. NH3 dùng để trung hòa HCl tạo thành do quá trình phân hủy nước biển lẫn trong dầu thô. NH3 cũng dùng để trung hòa các vết axit trong dầu bôi trơn đã axit hóa. NH3 dùng đề điều chế aluminu silicat tổng hợp làm xúc tác trong thiết bị cracking xúc tác lớp cố định. Trong quá trình hydrat hóa silic. NH3 kết tủa với nhôm sunfat [Al2SO43] để tạo mốt dạng gel. Sau đó rữa tạp chất Al2SO43 được sấy khô và tạo hình. Trong công nghiệp sản xuất thuốc trị bệnh. NH3 là một chất độn quan trọng để sản xuất các dạng thuốc như sunfanilamide, sunfaliazole, sunfapyridine. NH3 là sản phẩm đầu để từ đó sản xuất các hợp chất khác của nitơ như các loại phân đạm có chứa nitơ, HNO3. Năm 1909 Fritz Haber phát minh ra phản ứng tổng hợp amoniac ở qui mô phòng thí nghiệm. Năm 1913 ở Đức Carl Bosch đưa vào qui mô pilot với sản lượng 30 tấn/ngày và dần phát triển tới ngày nay. Sau 1950 ở Mỹ bắt đầu từ reforming hơi nước khí thiên nhiên, quy mô cũng lên tới 165 tấn/ đơn vị dây quy mô tăng dần, nhất là sau 1960 từ 300 tấn/ ngày lên 600 tấn/ ngày, vài năm sau 1965 lên 1000 tấn/ ngày ~ 1800 tấn ngày. Tổng hợp NH3 là cơ sở của công nghiệp đạm. NH3 vừa là sản phẩm trung gian trong quá trình chế tạo các hợp chất vô cơ của đạm vừa là sản phẩm cuối cùng. Đến giai đoạn hiện nay, công nghệ tổng hợp NH3 đã đạt được những bước tiến vượt bậc với việc ứng dụng công nghệ công nghệ thông tin, tự động hóa vào quá trình sản xuất với nhiều dây chuyền khác nhau. Giới Thiệu Về Amoniac Tính Chất Vật Lý [1] Amoniac có công thức phân tử là NH3 là một khí không màu, nhẹ hơn không khí, và có mùi đặc trưng. Ở áp suất khí quyển, NH3 hóa lỏng tại -33,34oC 239,81K, có trọng lượng riêng 682 g/lit tại 4oC, hóa rắn tại -77,73oC 195,92K, vì vậy ở nhiệt độ thường người ta phải lưu trữ NH3 lỏng dưới áp suất caokhoảng trên 10 atm tại 25,7oC. Do NH3 lỏng có entalpy nhiệt bay hơi H thay đổi lớn 23,35kJ/mol nên chất này được dùng làm môi chất làm lạnh. NH3 lỏng là một dung môi hòa tan tốt nhiều chất và là một trong những dung môi ion hóa không nước quan trong nhất. Nó có thể hòa tan các kim loại kiềm, kiềm thổ và một số kim loại đất hiếm để tạo ra các dung dịch kim loại có màu, dẫn điện và có chứa các electron solvat hóa. Ở trạng thái rắn amoniac kết tinh mạng lập phương tâm mặt. Bảng 1 các đặc trưng vật lý NH3 Khối lượng phân tử 17,03 Thể tích phân tử ở 0oC, 101,3 KPa 22,08 L/mol Tỉ trọng pha lỏng 0,6386 g/cm3 Tỉ trọng pha khí 0,7714 g/l Áp suất tới hạn 11,28 MPa Nhiệt độ tới hạn 132,4 0C Tỉ trọng tới hạn 0,235 cm3/g Thể tích tới hạn 4,225 cm3/g Độ dẫn nhiệt tới hạn 0,522 h-1. m-1 Độ nhớt tới hạn 23,90. 10-3 Điểm nóng chảy -77,71 0C Nhiệt nóng chảy 332,3 Kj/Kg Áp suất hóa hơi 6,077 KPa Điểm sôi -33,43 0C Nhiệt hóa hơi 1370 Kj/Kg Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn -45,72 Kj/mol Entropi tiêu chuẩn 192,731 Entanpi tạo thành tự do -16,391 Kj/mol Giới hạn nổ Hỗn hợp NH3-O2200C, 101,3KPa Hỗn hợp NH3-KK200C, 101,3KPa Hỗnhợp NH3-KK1000C, 101,3KPa 15 - 17 % V NH3 16 - 27 % V NH3 15,5- 28 % V NH3 Tính Chất Hóa Học [1] Về mặt hoá học amoniac là chất khá hoạt động. Với cặp electron tự do ở nitơ, amoniac có khả năng kết hợp dễ dàng với nhiều chất. Khi tan trong nước, amoniac kết hợp với ion H+ của nước tạo thành ion NH4+ và dung dịch trở nên có tính bazơ. NH3 + H+ ↔ NH4+ H2O ↔ H+ + OH- và phản ứng tổng quát có thể viết là NH3dd + H2O ↔ NH4+ + OH- Hằng số phân ly của NH3 ở trong dung dịch ở 250C là K= Như vậy dung dịch NH3 trong nước là một bazơ yếu Khí NH3 dễ dàng kết hợp với HCl tạo nên muối NH4Cl ở dạng khói trắng. NH3 + HCl → NH4Cl Khí amoniac có thể cháy khi đốt trong oxi cho ngọn lửa màu vàng tạo nên khí nitơ và nước. 4NH3 + 3O2 → 3N2 + H2O Khi có platin hay hợp kim platin - rodi làm chất xúc tác ở 8000C ¸ 9000C, khí amoniac bị oxy không khí oxy hoá thành nitơ oxit. 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O Trong trường hợp này người ta thổi nhanh hỗn hợp khí đi qua chất xúc tác . Nếu cho hỗn hợp đi chậm qua sợi amiăng chứa muội platin, phản ứng xảy ra khác 2NH3 + 2O2 → NH4NO3 + H2O Clo và brôm oxi hoá mãnh liệt amoniac ở trạng thái khí và trạng thái dung dịch. 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl Đối với các chất oxi hoá khác, amoniac bền ở điều kiện thường. Khi đun nóng nó khử được oxit của 1 số kim loại. 3CuO + 2NH3 → N2 + 3H2O + 3Cu Ở 800 ¸ 9000C nhôm tương tác với khí amoniac tạo thành nhôm nitrua và hydro 2Al + 2NH3 → 2AlN + 3H2 Ở nhiệt độ cao những nguyên tử hydro trong phân tử amoniac có thể được lần lượt thế bằng các kim loại hoạt động tạo thành amiđua chứa nhóm NH2 , imiđua chứa nhóm NH2- và nitrua chứa ion N3- 2Na + 2NH3 → 2NaNH2 + H2 NH3 như là Ligand TetraamminecopperII, [CuNH34]2+, có màu xanh dương đậm khi thêm amoniac vào trong dung dịch muối đồng II. DiamminesilverI, [AgNH32]+, được gọi là tác chất Tollens’ reagent. Nguyên Liệu Sản Xuất Tổng Hợp NH3 [1],[2],[4] Có nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau sử dụng cho quá trình tổng hợp NH3 như than đá, dầu nặng naphta, khí tự nhiên, khí đồng hành. Nguyên liệu quan trọng nhất hiện nay là các nhiên liệu rắn, khí lò cốc, H2 của quá trình điện phân. Các nguyên liệu này chỉ được dùng trong điều kiện đặc biệt và ngày nay có rất ít. Khí than ướt là nguyên liệu tương lai để sản xuất NH3. Ngoài ra H2 sản xuất bằng quá trình điện phân nước cũng là nguyên liệu sản xuất NH3. Bảng sau đây cung cấp tổng quát số liệu các nguồn nguyên liệu thô cho năng suất NH3 trên thế giới Bảng 2. Số liệu các nguồn nguyên liệu thô dùng sản suất NH3 Nguyên liệu 1961/1962 1971/1972 103 tấn/năm % 103 tấn/năm % Khí lò cốc và than đá Khí tự nhiên Naphta Các sản phẩm dầu khác 2800 7800 2050 2950 18 50 13 19 4600 32100 10700 3600 9 63 21 7 Tổng cộng 15600 100 51000 100 Theo số liệu trên thì ta thấy các nhà máy sản xuất NH3 mới hầu như dựa vào nguồn nguyên liệu chính là khí tự nhiên và naphta. Xu hướng này cũng tiếp tục trong tương lai Công Nghệ Sản Xuất NH3 Trong công nghiệp, quá trình sản xuất NH3 gồm các giai đoạn chính sau Điều chế hỗn hợp khí nitơ – hydro Làm sạch khí Nén khí Tổng hợp NH3 Điều Chế Hỗn Hợp Khí Nitơ – Hydro.[4] Khí tổng hợp syngas thường được điều chế bằng các phương chuyển hóa khí thiên nhiên, khí hóa than, phân ly khí cốc. Trong trường hợp nguyên liệu là khí thiên nhiên Khí thiên nhiên chủ yếu chứa metan CH4 được chuyển hóa bằng hơi nước hoặc oxi theo các phản ứng CH4 + H2O → CO + 3H2 CH4 + 12 O2 → CO + 2H2 Khí CO tạo thành được chuyển hóa tiếp thành hydro và CO2 CO + H2O → CO2 + H2 Tùy theo chất oxi hóa sử dụng mà trong công nghiệp có 3 loại công nghệ chuyển hóa Chuyển hóa bằng hơi nước có xúc tác. Chuyển hóa bằng hơi nước và oxi có xúc tác. Chuyển hóa không có xúc tác bằng oxi hay không khí giàu oxi. Trong trường hợp nguyên liệu là than đá Về nguyên tắc, khí hóa than để điều chế syngas cũng tương tự. Nếu coi trong than chỉ chủ yếu chứa cacbon và không tính đến các thành phần tạp chất khác thì quá trình khí hóa được coi như gồm các phản ứng chính sau Các phản ứng dị thể C + O2 → CO2 C + CO2 → 2CO C + H2O → CO + H2 C + 2H2 → CH4 Các phản ứng đồng thể CO + 3H2 → CH4 + H2O CO + H2O → CO2 + H2 Kết thúc quá trình chuyển hóa, người ta thu được hỗn hợp khí N2 + H2 có lẫn khí CO2 và một ít CO, CH4. Làm Sạch Khí [4] Trước khi tổng hợp NH3, hỗn hợp khí N2 + H2 điều chế được phải được cho qua hệ thống làm sạch khí để loại các tạp chất H2S, CO2, CO... có hại đến hệ xúc tác. Người ta tách khí CO2 và H2S bằng cách rửa bằng nước ở áp suất cao. Ngày nay, người ta sử dụng rộng rãi dung dịch etanolamin trong nước, chủ yếu là mono etanolamin CH2-CH2OHNH2 để tách loại các khí trên. Nén Khí Dùng các máy nén công suất lớn để tạo đủ áp suất cần thiết cho hỗn hợp khí trong hệ thống tổng hợp amoniac. Tổng Hợp NH3 [2] Cân bằng của phản ứng tổng hợp NH3 N2 + NH3 ↔ NH3 H= -91,44 Kj/mol Là phản ứng thuận nghịch, toả nhiệt, giảm nhiệt độ, nên theo nguyên lý Le Chaterlie giảm nhiệt độ và tăng áp suất sẽ làm chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận về phía tạo ra sản phẩm NH3. Đồ thị quan hệ nồng độ NH3 lúc cân bằng tại các nhiệt độ và áp suất biểu diễn trên hình 1 cho thấy, ở nhiệt độ càng thấp nồng độ NH3 càng tăng. Nhiệt độ cao không những làm giảm nồng độ cân bằng, còn làm giảm nhanh hoạt tính xúc tác. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá thấp thì vận tốc phản ứng không đủ lớn. Trong công nghiệp, thường tiến hành phản ứng trong khoảng nhiệt độ từ 300oC đến 400oC. Ở các điều kiện làm việc của thiết bị trong công nghiệp chuyển hoá khoảng 25¸ 35%. Để chuyển hoá hoàn toàn khí tổng hợp dùng công nghệ vòng tuần hoàn của Haber. Hình 1 Đồ thị cân bằng nồng độ cân bằng vào nhiệt độ và áp suất Phản ứng này nếu không có chất xúc tác thích hợp thì dù ở nhiệt độ cao và áp suất cao cũng hầu như không xảy ra. Thành phần xúc tác cho quá trình tổng hợp amoniac rất đa dạng. Xúc tác tốt nhất và kinh tế nhất hiện nay là xúc tác có sắt ở dạng oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4, trong đó dạng Fe3O4 có hoạt tính cao nhất. Ngoài ra còn có các chất phụ gia tăng độ bền nhiệt và tăng độ ổn định cấu trúc như Al2O3, TiO2, CaO, SiO2... trước khi cho hỗn hợp khí N2 và H2 đi qua xúc tác, xúc tác phải trải qua một quá trình gọi là “hoàn nguyên” bằng cách cho một dòng khí H2 đi qua xúc tác ở nhiệt độ cao, các oxit sắt sẽ bị khử oxi tạo thành các nguyên tử kim loại phân bố trên bề mặt các oxit khác. Chính những tập hợp nguyên tử như vậy đóng vai trò xúc tác cho phản ứng. Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O Dựa vào áp suất sử dụng, người ta chia làm 3 loại hệ thống tổng hợp amoniac Hệ thống làm việc ở áp suất thấp 100 - 160 atm. Hệ thống làm việc ở áp suất trung bình 250 - 360 atm. Hệ thống làm việc ở áp suất cao 450 - 1000 atm. Tháp tổng hợp amoniac sử dụng hệ thống áp suất trung bình là thông dụng nhất. Sơ đồ tổng hợp tháp amoniac ở áp suất trung bình hình 2 Cấu tạo Tháp tổng hợp là thiết bị quan trọng nhất trong toàn bộ hệ thống tổng hợp NH3. Cấu tạo của tháp cần vững chắc, đảm bảo làm việc lâu dài , không nguy hiểm vì quá trình tổng hợp thực hiện ở áp suất cao. Kim loại dùng chế tạo tháp cần có yêu cầu độ bền cao, nếu không H2 và NH3 chứa trong hỗn hợp khí ở nhiệt độ cao sẽ có tác dụng với kiem loại làm giảm phẩm chất của nó, đặc biệt với thép không cacbon hóa. Tháp tổng hợp là tháp hình trụ bằng thép, chiều dày từ 176 đến 200mm, cao từ 12 đến 30m, đường khí từ 1 đến 1,4m. Tháp được đặt thẳng đứng, phần trên và dưới tháp được nối với nhau bởi ghi tháp và mặt bích. Hình 2 sơ đồ tổng hợp tháp amoniac ở áp suất trung bình Thân tháp tổng hợp Hộp xúc tác Thiết bị truyền nhiệt Ống trung tâm Ống kép Nguyên lý hoạt động Hỗn hợp nitơ - hiđro đưa vào tháp tổng hợp từ trên xuống dưới qua không gian giữa hộp đựng xúc tác và vỏ tháp rồi vào bộ phận trao đổi nhiệt đi ngoài các ống dẫn NH3 ra khỏi tháp, tiếp tục đi theo ống trung tâm lên phía trên hộp đựng xúc tác để đi vào cácống đặt trong khối xúc tác, tại đây hỗn hợp khí N2 và H2 được đốt nóng tới 450oC nhờ nhiệt tỏa ra trong phản ứng. Tác động này còn có tác dụng điều chỉnh nhiệt độ của khối xúc tác không bị đốt nóng quá cao. Sau khi đạt được nhiệt độ như trên hỗn hợp khí H2 và N2 đi qua các lớp xúc tác để tạo thành NH3. Sản phẩm thu được qua các hệ thống ống dẫn xuống đáy tháp và ra ngoài để hóa lỏng NH3. Một số sơ đồ tổng hợp điển hình hình I, II, III, IV. khí thải NH3 Nguyên liệu khí thải NH3 5 4 1 Hình II 2 Nguyên liệu 5 4 1 2 Hình I Nguyên liệu khí thải NH3 5 4 1 Hình III 2 Nguyên liệu NH3 2 khí thải Hình IV 1 3 5 4 1. Thiết bị chuyển hoá NH3 có bộ phận trao đổi nhiệt 2. Thu hồi NH3 bằng làm lạnh và ngưng tụ 3. Thu hồi NH3 bằng ngưng tụ ở nhiệt độ môi trường 4. Máy nén khí tổng hợp 5. Máy nén khí tuần hoàn Giải thích Hình I Nếu khí mới hoàn toàn không có các chất gây ngộ độc như H2O, CO2 thì có thể trực tiếp đưa vào thiết bị chuyển hoá. Sau khi khí ra khỏi thiết bị tổng hợp, NH3 được ngưng tụ bằng cách làm lạnh còn khí tuần hoàn được đưa vào máy nén tuần hoàn. Sơ đồ này đại diện cho sự sắp xếp thích hợp nhất theo quan điểm năng lượng cực tiểu. Kết quả là NH3 thấp nhất ở đầu vào và cao nhất cho ngưng tụ. Hình II Khí nguyên liệu mới chứa nhiều H2O hoặc CO2 thì cần phải hấp thụ hoàn toàn nhờ ngưng tụ NH3. Điều này yêu cầu giai đoạn ngưng tụ được đặt một phần hay toàn bộ giữa đầu khí mới vào và thiết bị chuyển hoá. Sự sắp xếp này bất lợi ở chổ là nồng độ NH3 giảm xuống do hoà tan vào khí mới. Ngoài ra, ở nhiệt độ ngưng tụ tương ứng nồng độ NH3 cân bằng ở đầu vào cao hơn đối với thiết bị chuyển hóa. Hình III Thường sử dụng máy nén loại 4 kỳ, với sự bố trí như vậy, thực hiện nén tuần hoàn ngay sau khi ngưng tụ và tách NH3. Có thể sử dụng nước hoặc không khí làm lạnh tuần hoàn ngay trước khi trộn với khí mới, vì thế giảm được tiêu hao năng lượng cho làm lạnh. Hình IV Chia làm lạnh thành 2 bậc cho ngưng tụ NH3 sẽ có lợi khi khí tuần hoàn được nén cùng khí mới. Quá trình này được sử dụng đặc biệt là với áp suất tổng hợp lớn hơn 25 MPa. Ở áp suất này phần lớn NH3 tạo thành có thể được hoá lỏng nhờ làm lạnh bằng nước hoặc không khí. Các Tính Chất Hóa Lý Chính HNO3 Tính Chất Vật Lý [1] Axit nitric là một trong những axit vô cơ quan trọng nhất. Axit nitric khan HNO3 là chất lỏng không màu có tỉ trọng d = 1,52 g/cm3 ở t = 15oC. Bốc khói ngoài không khí. Đông đặc ở nhiệt độ -41,6oC tạo thành các tinh thể trắng và sôi ở nhiệt độ 83oC. Khi sôi trong ánh sáng, kể cả tại nhiệt độ trong phòng, sẽ xảy ra sự phân hủy từng phần tạo ra nitơ điôxit NO2 theo phản ứng sau HNO3 ↔ H2O + 2NO2 + 12 O2 Điều này có nghĩa axit nitric khan được bảo quản ở nhiệt độ dưới 0°C để tránh bị phân hủy. Đioxit nitơ NO2 sẽ hòa tan trong axit nitric, làm axit chuyển sang màu vàng hoặc đỏ phụ thuộc vào lượng NO2 ở nhiệt độ cao hơn. Axit nitric có thể pha trộn với nước với bất kỳ tỷ lệ nào. Khi pha loãng axit HNO3 bẳng nước có hiện tượng tỏa nhiệt, đó là do tạo thành các hydrat monohydrat - và trihydrat – Khi cô đặc axit HNO3 loãng thì nồng độ có thể đạt được 68,4% HNO3 , tương ứng với điểm đồng sôi ts = 121,9oC. Một số tính chất axit nitric được đưa ra trong bảng 3,4,5 Bảng 3 tính chất vật lý của dung dịch axit HNO3 Trọng lượng % HNO3 Tỉ trọng ở 20oC g/cm3 Điểm đông oC Điểm sôi oC Nhiệt dung riêng ở 20oC j/ Áp suất riêng phần ở 20oC Pa 0 2333 -7 2266 -17 2026 -36 1760 -30 1440 -20 27 1053 -22 120 653 -41 387 347 -39 1400 120 -60 3600 27 -42 6000 0 Bảng 4 độ nhớt và độ dẫn nhiệt của dung dịch axit HNO3 Trọng lượng % HNO3 Độ nhớt ở 20oC Độ dẫn nhiệt ở 20oC W/ Bảng 5 tính chất nhiệt động lực học của axit nitric và hydrat của HNO3 HNO3 Axit nitric, trọng lượng % Điểm đông oC Nhiệt tạo thành ở 25oC, k J/mol Năng lượng tự do ở 25oC, k J/mol Entropy ở 25oC, k J/ Nhiệt nóng chảy, kJ/mol Nhiệt bay hơi ở 20oC, kJ/mol Tính Chất Hóa Học [1],[3] Axit HNO3 là một chất oxi hóa mạnh, các kim loại trừ Pt, Rh, Au còn lại đều tác dụng với axit HNO3 tạo ra oxit tương ứng. Nếu những oxit này hòa tan trong axit HNO3 sẽ tạo ra các muối nitrat. Cu + 4HNO3 → CuNO32 + 2NO2 + 2H2O Fe + 4HNO3 loãng → FeNO33 + NO + 2H2O 8Na + 10HNO3 → 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O Sắt Fe hòa tan tốt trong axit HNO3 loãng, nhưng trong HNO3 đặc tạo ra trên bề mặt sắt một lớp oxit mỏng bền chắc không hòa tan trong axit HNO3 đặc, lớp này bảo vệ cho kim loại khỏi bị phá hủy tiếp tục. Khả năng này của sắt bảo vệ nó khỏi bị rỉ. Người ta gọi hiện tượng này là sự thụ động hóa. Đối nhôm Al, crom Cr, coban Co, niken Ni, mangan Mn cũng có hiện tượng thụ động hóa. Axit Nitric là một trong những hợp chất hóa học có tính axit và oxy hóa mạnh được sử dụng rất rộng rãi trong đời sống hiện nay, nhất là với lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Vậy hóa chất này có những tính chất đặc trưng gì, người ta điều chế chúng bằng cách nào và nó được ứng dụng cụ như thế nào trong các lĩnh vực? Hãy cùng VIETCHEm đi tìm hiểu về axit nitric qua nội dung bài viết dưới đây nhé Mục lục I. Axit Nitric – HNO3 là gì? II. Cấu tạo phân tử Axit Nitric – HNO3 III. Tính chất vật lý của axit nitric IV. Tính chất hóa học của HNO3 V. Điều chế axit nitric - HNO3 1. Điều chế axit nitric - HNO3 trong phòng thí nghiệm 2. Điều chế axit nitric - HNO3 trong công nghiệp VI. Ứng dụng của axit nitric - HNO3 trong thực tiễn là gì? VII. Mua axit nitric ở đâu tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh I. Axit Nitric – HNO3 là gì? Axit nitric có công thức hóa học là HNO3, được gọi là dung dịch nitrat hidro hay còn được gọi là axit nitric khan. Axit này được hình thành ở trong tự nhiên, tạo ra từ những cơn mưa do sấm và sét tạo thành. II. Cấu tạo phân tử Axit Nitric – HNO3 Cấu tạo phân tử - HNO3 III. Tính chất vật lý của axit nitric Axit nitric tồn tại ở dạng chất lỏng hoặc khí, không màu, tan nhanh trong nước C, 65%. Hợp chất này trong tự nhiên sẽ có màu vàng nhạt do sự tích tụ của oxit nito. HNO3 là một axit có tính ăn mòn cao, dễ bắt lửa và cực độc. Axit nitric nồng độ 86% khi để ngoài không khí sẽ có hiện tượng khói trắng bốc lên. Tỷ trọng của axit nitric tinh khiết 1511 kg/m3 Nhiệt độ đông đặc -41 độ C Nhiệt độ sôi 83 độ C Dưới tác dụng của ánh sáng, axit nitric bị phân hủy tạo thành nito dioxit NO2 nhiệt độ thường. 4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2 Cần bảo quản HNO3 trong các chai lọ tối màu, tránh nơi có ánh sáng và bảo quản ở nhiệt độ dưới 0 độ C. Axit nitric có thể hòa tan nito dioxit thành dung dịch có màu vàng hoặc đỏ ở nhiệt độ cao. Điều này ảnh hưởng không nhỏ đến các đặc trưng vật lý của chất này, đặc biệt là áp suất hơi trên chất lỏng, màu sắc dung dịch, nhiệt độ sôi,... phụ thuộc vào nồng độ NO2. Khi chưng cất hỗn hợp HNO3 và H2O ta thu thu được azeotrope có nồng độ 68% HNO3 và sôi ở 120,5 độ C, 1atm. Axit nitric tồn tại ở dạng chất lỏng hoặc khí, không màu, tan nhanh trong nước IV. Tính chất hóa học của HNO3 Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO3 . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit pKa = −2. Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni. H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3- Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat 2HNO3 + CuO → CuNO32 + H2O 2HNO3 + MgOH2 → MgNO32 + 2H2O 2HNO3 + CaCO3 → CaNO32 + H2O + CO2 Axit nitric tác dụng với kim loại Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước . Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O to Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2 Mgrắn + 2HNO3 loãng lạnh → MgNO32 + H2 khí Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Tác dụng với phi kim các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim. C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2 P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4 3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất FeO + 4HNO3 → FeNO33 + NO2 + 2H2O FeCO3 + 4HNO3 → FeNO33 + NO2 + 2H2O + CO2 Tác dụng với hợp chất 3H2S + 2HNO3 >5% → 3Skết tủa + 2NO + 4H2O PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa + 8NO2 + 4H2O Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3. Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người. Trong tự nhiên, axit nitric được tạo ra từ các cơn mưa lớn có sét, gây nên những trận mưa axit. 1. Điều chế axit nitric - HNO3 trong phòng thí nghiệm Người ta cho muối natri nitrat tinh thể tác dụng với axit sunfuric đặc, chưng cất hỗn hợp này tại nhiệt độ sôi của axit nitric là 83 °C cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tạo ra một lượng nhỏ axit. H2SO4 đặc + NaNO3 tinh thể → HNO3 + NaHSO4 Axit nitric bốc khói đỏ thu được có thể chuyển thành axit nitric màu trắng. Khi thực hiện thí nghiệm , các dụng cụ phải làm từ thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric khan. 2. Điều chế axit nitric - HNO3 trong công nghiệp Axit nitric loãng có thể cô đặc đến 68% axit với một hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, tiến hành chưng cất với axit sunfuric H2SO4. H2SO4 đóng vai trò là chất khử sẽ hấp thụ lại nước. 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O Pt, 850oC 2NO + O2 → NO2 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 Dung dịch axit nitric công nghiệp thường có nồng độ 52% và 68%. Việc sản xuất axit nitric được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh. VI. Ứng dụng của axit nitric - HNO3 trong thực tiễn là gì? Một số ứng dụng của axit nitric - HNO3 1. Trong phòng thí nghiệm Hợp chất axit nitric đa phần được sử dụng làm thuốc thử liên quan tới clorit. Người ta cho HNO3 tác dụng với mẫu thử, sau đó cho dung dịch bạc nitrat vào hỗn hợp để tìm kết tủa trắng của bạc clorua. Ngoài ra, axit nitric còn được sử dụng để điều chế muối nitrat. 2. Trong công nghiệp Axit nitric 68% được sử dụng để chế tạo thuốc nổ bao gồm trinitrotoluen TNT, nitroglycerin, cyclotrimethylenetrinitramin RDX, và các loại phân bón chứa ni-tơ như phân đạm một lá nitrat amoni NH4NO3, các muối nitrat như CaCO32, KNO3,... HNO3 nồng độ 0,5 - 2 % được dùng làm hợp chất nền nhằm xác định có kim loại tồn tại trong dung dịch hay không. Người ta gọi đó là kỹ thuật ICP-AES và ICP-MS. Để kết quả phân tích được chuẩn xác cần sử dụng HNO3 tinh khiết tuyệt đối. HNO3 phản ứng với hầu hết với các hợp chất hữu cơ nên nó được sử dụng nhiều trong ngành luyện kim, tinh lọc và xi mạ. Khi cho axit nitric tác dụng với axit clorua, ta được dung dịch cường toan có khả năng hòa tan và và bạch kim. Axit nitric còn được sử dụng trong sản xuất các chất hữu cơ, sơn, bột màu, thuốc nhuộm vải. HNO3 còn được dùng làm thuốc tẩy màu để phân biệt morphine và heroin. Hợp chất HNO3 được sử dụng để sản xuất nitrobenzen - tiền chất để sản xuất anilin và các dẫn xuất của nó - ứng dụng then chốt trong sản xuất sợi aramit, bọt xốp polyuretan và dược phẩm. Axit nitric còn là hợp chất trung gian trong sản xuất các chất kết dính, chất bộc phủ, chất bịt kín và các chất đàn hồi đi từ toluen diisoxyanat. Trong các nhà máy sữa, người ta dùng HNO3 làm chất tẩy rửa các đường ống, bề mặt kim loại. Axit nitric còn được sử dụng để loại bỏ các tạo chất và cân bằng lại độ tiêu chuẩn của nước. Một trong những ứng dụng khác cho IWFNA là một chất oxy hóa trong nhiên liệu lỏng tên lửa. VII. Mua axit nitric ở đâu tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh VIETCHEM là công ty nhập khẩu và phân phối các loại hóa chất công nghiệp, dụng cụ thí nghiệm, thiết bị khoa học kỹ thuật hàng đầu Việt Nam, nhận được sự ủng hộ, tin yêu của khách hàng trong cả nước. Với hệ thống hơn 50 xe tải cùng đội ngũ nhân viên giao hàng nhanh nhẹn, nhiệt tình và tinh thần trách nhiệm với công việc, chúng tôi cam kết sẽ cung ứng kịp thời cho khách hàng những sản phẩm chất lượng cao trong thời gian nhanh nhất với mức giá cạnh tranh. Các sản phẩm hóa chất của VIETCHEM đều được kiểm định chất lượng nghiêm ngặt từ nguồn nguyên liệu đầu vào tới thành phẩm cuối cùng. Mọi quy trình sản xuất từ pha chế tới đóng gói, giao hàng đều được giám sát chặt chẽ bởi các kỹ sư có chuyên môn cao, tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO 90012015 và quản lý môi trường theo tiêu chuẩn hệ thống ISO 14001 2015. Hiện nay công ty chúng tôi đang phân phối dung dịch Nitric acid HNO3 68%, Hàn Quốc. Nếu bạn đang băn khoăn và không biết nên mua axit nitric ở đâu để đảm bảo chất lượng, hãy nhấc máy lên và gọi tới số hotline 0826 010 010 của VIETCHEM để được tư vấn và báo giá tốt nhất. Tham khảo thêm AXIT SUNFURIC - HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP QUAN TRỌNG NHẤT HIỆN NAY Axit nitric là một axit mạnh có đặc tính oxy hóa và ăn mòn mạnh. Nó cũng là một nguyên liệu hóa học quan trọng. Nó có thể được sử dụng trong công nghiệp cho phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc nổ, thuốc nhuộm, muốiTrong hóa học hữu cơ, hỗn hợp axit nitric đậm đặc và axit sunfuric đậm đặc là một tác nhân nitrat quan trọng, và dung dịch nước của nó thường được gọi là nước nitrat hoặc nước nitơ chất vật lý của Axit nitricAxit nitric tinh khiết là một chất lỏng trong suốt không màu và HNO3 đậm đặc là một chất lỏng màu vàng nhạt. Trong trường hợp bình thường, nó là một chất lỏng trong suốt không màu với mùi ngột nóng chảy -42 ° sôi 120,5 ° tỉ lệ HNO3 là bao nhiêu phần trăm mà điểm sôi và điểm nóng chảy có thể có giá trị khác chất hóa học HNO3Axit nitric đậm đặc không ổn định, nó sẽ bị phân hủy khi tiếp xúc với ánh sáng hoặc nhiệt để giải phóng nitơ dioxide, và nitơ dioxide. Tuy nhiên, axit nitric loãng tương đối ổn định. Vì có tính axit nên HNO3 mang đầy đủ tính chất hóa học của ứng với ánh sáng mặt trờiPhản ứng này chỉ sảy ra với HNO3 đậm đặtPhương trình phản ứng 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2OPhản ứng este hóa của HNO3HNO3 có thể được ester hóa với rượu để tạo thành nitrat tương ứng. Quá trình este hóa tức là khử hydro của axit dehydroxy giống như cơ chế este hóa của axit nitric có thể bị ion hóa hoàn toàn trong dung dịch nước, tạo ra một lượng lớn các ion hydroPTTƯ HNO3 H+ + NO3Quá trình ester hóa HNO3 được sử dụng để sản xuất nitrocellulose, như thể hiện trong phương trình3nHNO3 + [C6H7O2OH3]n [C6H7O2O-NO23 ]n + 3nH2OĐể sản xuất nitroglycerin, phương trình như sauHNO3 + C3H8OH C3H5N3O9 + H2OPhản ứng nitrat hóa HNO3Phản ứng nitrat hóa phổ biến nhất là nitrat hóa benzenPTTƯ C6H6 + HNO3 C6H5NO2 + H2OPhản ứng oxi hóa khửNguyên tố nitơ trong phân tử axit nitric có hóa trị cao nhất +5. Do đó, axit nitric có tính oxi hóa mạnh và chất khử của nó thay đổi theo nồng độ axit nitric. Nói chung, nồng độ axit nitric càng cao thì số electron trên mỗi phân tử của axit nitric càng cao. HNO3 đậm đặc ít chủ yếu là nitơ dioxide, axit nitric loãng chủ yếu là oxit nitric và axit nitric loãng hơn có thể được khử thành oxit nitơ, nitơ, amoni nitrat, Cần lưu ý rằng trên đây chỉ là những sản phẩm đơn giản nhất. Trong thực tế, khi phản ứng xảy ra, nồng độ HNO3 giảm dần và tất cả các chất sinh ra có thể xuất HNO3 đậm đặcHNO3 + Zn ZnNO32 + 2NO2 + H2O5HNO3 + P H3PO4 + 5NO2 + H2OVới HNO3 loãng8HNO3 + 3Zn 3ZnNO32 + 2NO + 4H2O5HNO3 + 3P + 2H2O H3PO4 + 5NOVới HNO3 rất loãng10HNO3 + 4Zn 4ZnNO32 + 2N2O + 5H2O5H2S + 2HNO3 5S + N2 + 6H2O10Fe +36 HNO3 10FeNO33 + 3N2 + 18H2OVới HNO3 cực loãng10HNO3 + 4Zn ZnNO32 + NH4NO3 + 3H2OĐiều chế HNO3Có thể điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm và phương pháp công chế HNO3 trong công nghiệpĐiều chế axit nitric liên quan chặt chẽ với công nghiệp amoniac tổng hợp. Phương pháp oxy hóa là cách chính để sản xuất axit nitric trong sản xuất công nghiệp. Quá trình chính là đưa hỗn hợp amoniac và không khí của bạch kim rodi lưới hợp kim, hợp kim lưới dưới sự xúc tác của quá trình oxy hóa amoniac để nitric oxide NO.Oxit nitric được tạo ra tiếp tục bị oxy hóa thành nitơ dioxide bởi oxy dư sau phản ứng, và sau đó nitơ dioxide được đưa vào nước để thu được trình phản ứng tạo HNO34NH3 + 5O2 4NO +6H2O2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO34NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3Sử dụng axit sunfuric và nitrat đậm đặc để sản xuất axit nitric, nhưng phương pháp này tiêu thụ một lượng lớn axit, gây ăn mòn thiết bị, hiện nay về cơ bản đã ngừng sử + H2SO4 NaHSO4 + HNO3Điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệmVì điều chế trong phòng thí nghiệm không cần số lượng lớn nên ta có thể sử dụng các loại muối nitrat và H2SO4 để tạo thành HNO3H2SO4 + NaNO3 Na2SO4 + HNO3Ứng dụng của HNO3HNO3 là loại axit quan trọng trong công nghiệp để điều chế nhiều loại hóa chất và sản phẩm nhưLà nguyên liệu thô cần thiết cho nitrat và nitrat, HNO3 được sử dụng để điều chế một loạt phân bón nitơ nitrat, như amoni nitrat, kali nitrat, nó cũng được sử dụng để điều chế thuốc nổ chứa nitrat hoặc axit nitric vừa có tính oxy hóa vừa có tính axit, axit nitric cũng được sử dụng để tinh chế kim loại kim loại không tinh khiết trước tiên được oxy hóa thành nitrat, và các tạp chất được loại bỏ và sau đó giảm glycerin vào axit nitric đậm đặc và axit sunfuric đậm đặc để tạo ra nitroglycerin. Đây là một chất lỏng nhờn trong suốt không màu hoặc màu vàng. Nó là một chất rất không ổn định, bị phân hủy bởi tác động, tạo ra nhiệt độ cao và tạo ra một lượng lớn chế chất nổ nitrat hóa là 2,4,6- trinitrotoluene TNT. Nó được tạo ra từ phản ứng của toluene với HNO3 đậm đặc và axit sunfuric đậm những kiến thức trên, mình mong rằng sẽ giúp các bạn nắm vững hơn về tính chất vật lý và hóa học của axit nitrit. Trong các loại hóa chất nổi bật, mọi người thường biết đến axit nitric là hợp chất hoá học phổ biến trong đời sống hiện nay, có tính axit và oxy hóa mạnh. Vậy axit nitric có những đặc trưng vật lý, hóa học nào, được sử dụng để làm gì? Mời các bạn tham khảo bài viết dưới đây với DEGRASAN nhé!Axit Nitric – HNO3 là gì?Axit nitric có công thức hóa học là HNO3, được gọi là dung dịch nitrat hidro hay còn được gọi là axit nitric khan. Axit này được hình thành ở trong tự nhiên, tạo ra từ những cơn mưa do sấm và sét tạo thành. Axit nitric - HNO3 có tính chất như thế nào?1. Tính chất vật lý của axit nitricAxit nitric là chất lỏng không màu, tan tốt trong nước C5% → 3Skết tủa + 2NO + 4H2O PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa + 8NO2 + 4H2O Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với dụng với nhiều hợp chất hữu cơ Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể chế axit nitric - HNO3Trong tự nhiên, axit nitric được tạo ra từ các cơn mưa lớn có sét, gây nên những trận mưa Điều chế axit nitric - HNO3 trong phòng thí nghiệmNgười ta cho muối natri nitrat tinh thể tác dụng với axit sunfuric đặc, chưng cất hỗn hợp này tại nhiệt độ sôi của axit nitric là 83 °C cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tạo ra một lượng nhỏ đặc + NaNO3 tinh thể → HNO3 + NaHSO4Axit nitric bốc khói đỏ thu được có thể chuyển thành axit nitric màu trắng. Khi thực hiện thí nghiệm , các dụng cụ phải làm từ thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric Điều chế axit nitric - HNO3 trong công nghiệpAxit nitric loãng có thể cô đặc đến 68% axit với một hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, tiến hành chưng cất với axit sunfuric H2SO4. H2SO4 đóng vai trò là chất khử sẽ hấp thụ lại nước. 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O Pt, 850oC 2NO + O2 → NO2 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3Dung dịch axit nitric công nghiệp thường có nồng độ 52% và 68%. Việc sản xuất axit nitric được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát dụng của axit nitric - HNO3 trong thực tiễn là gì?Một số ứng dụng của axit nitric - HNO31. Trong phòng thí nghiệmAxit nitric được sử dụng làm thuốc thử liên quan tới clorit. Cho axit nitric tác dụng với mẫu thử, sau đó cho dung dịch bạc nitrat vào để tìm kết tủa trắng của bạc clorua. Ngoài ra, nó cũng dùng để điều chế muối Trong công nghiệpAxit nitric 68% được sử dụng để chế tạo thuốc nổ bao gồm nitroglycerin, trinitrotoluen TNT và cyclotrimethylenetrinitramin RDX, và các loại phân bón chứa nito như phân đạm một lá nitrat amoni NH4NO3, các muối nitrat như KNO3 , CaNO32 ,...Axit nitric có nồng độ 0,5-2% được sử dụng làm hợp chất nền nhằm xác định trong dung dịch có tồn tại kim loại không. Người ta gọi đó là kỹ thuật ICP-MS và ICP-AES. Cần sử dụng axit nitric tinh khiết hoàn toàn vì có một số lượng những ion kim loại nhỏ có thể gây ảnh hưởng tới kết quả phân axit nitric phản ứng với hầu hết các kim loại trong các hợp chất hữu cơ nên nó được dụng trong ngành luyện kim, xi mạ và tinh lọc. Khi cho axit này kết hợp với axit clorua, ta được dung dịch nước cường toan có khả năng hòa tan bạch kim và dụng axit nitric để sản xuất các chất hữu cơ, bột màu, sơn, thuốc nhuộm làm thuốc tẩy màu- colorometric test, giúp phân biệt heroin và nitric được dùng để sản xuất nitrobenzen - tiền chất để sản xuất anilin và các dẫn xuất anilin với những ứng dụng then chốt trong sản xuất bọt xốp polyuretan, sợi aramit và dược nitric cũng là hợp chất trung gian dùng trong sản xuất bọt xốp polyuretan mềm và các sản phẩm polyuretan khác, ví dụ các chất kết dính, các chất bịt kín, các chất bọc phủ và các chất đàn hồi, đi từ nguyên liệu toluen làm chất tẩy rửa các đường ống, bề mặt kim loại trong các nhà máy sữa. Axit nitric được dùng để loại bỏ các tạp chất, cân bằng lại độ tiêu chuẩn của nước. Một trong những ứng dụng khác cho IWFNA là một chất oxy hóa trong nhiên liệu lỏng tên độ nguy hiểm của axit nitric, cần chú ý biện pháp phòng tránh nào?1. Những tổn thương khi tiếp xúc HNO3Hít phải Làm tổn thương hệ hô hấp, có thể khiến phổi bị phải Khiến vùng miệng, họng, thực quản, dạ dày bị bỏng, gây nguy hiểm tới tính mạng. Nhẹ sẽ gây nôn ói, tiêu chảy. Nặng có thể khiến tuần hoàn máu bị rối loạn, gây tử vào mắt Làm tổn thương giác mạc, có thể dẫn tới mù xúc với da Gây phỏng nhiễm lâu có thể dẫn tới ung làm việc với axit nitric cần mang dụng cụ bảo hộ lao động an hại của HNO32. Biện pháp xử lý sự cố do axit nitric gây raAxit bắn vào mắt Ngay lập tức dùng nước sạch để rửa mắt, kết hợp nháy mắt trong 15 phút. Sau đó dùng muối natri clorua để rửa lại rồi đưa tới cơ sở y tế để được điều trị tiếp xúc với da Lột bỏ quần áo bị dính axit, sử dụng khăn khô lau vết thương rồi sử dụng nước sạch dùng xà phòng nếu có để rửa lại nhiều lần. Đưa nạn nhân tới cơ sở y tế để điều trị phải hơi axit nitric Di chuyển nạn nhân ra khu vực thoáng khí, ủ ấm. Để nạn nhân nằm yên rồi liên lạc với cơ sở y tế gần phải axit nitric Hòa tan MgO với nước hoặc sữa với lòng trắng trứng rồi đưa tới cơ sở y tế gần đó để điều hoạn xảy ra do axit nitric Sử dụng bột khô, bình khí cacbon dioxit để dập lửa. Sử dụng dung dịch kiềm để trung hòa axit. Di chuyển các thùng chứa, hoặc dùng nước để làm nguội các thùng này tránh trường hợp phát hợp axit nitric bị tràn, rò rỉ Sử dụng cát, đất để phủ lên chỗ axit tràn ra. Sau đó dùng CaOH2 hoặc soda khan để trung hòa. Dùng nước làm sạch khu vực hóa chất bị rò lưu ý khi sử dụng axit nitric - HNO3Axit nitric là chất oxy hóa mạnh, khi tác dụng với cyanit, bột kim có thể phát nổ và tự bốc cháy khi phản ứng với nồng độ đậm đặc, nó gây bỏng da do phản ứng với protein keratin, khiến da chuyển sang màu vàng. Khi được trung hòa sẽ chuyển thành màu thể phản ứng mạnh với kim loại tạo thành khí hydro dễ cháy trong không pha loãng, tuyệt đối không được đổ nước vào axit mà phải cho axit vào dụng các thùng chứa bằng nhựa thay cho kim loại vì axit nitric không tác dụng với chất liệu thùng chứa phải đậy nắp kín, tránh ánh nắng mặt vực lưu trữ phải thoáng mát, tránh xa các nguồn nhà phải chống được axit nitric ở đâu tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí MinhDEGRASAN là công ty nhập khẩu và phân phối các loại hóa chất, dụng cụ thí nghiệm, thiết bị khoa học kỹ thuật hàng đầu Việt Nam, nhận được sự ủng hộ, tin yêu của khách hàng trong cả hệ thống hơn 50 xe tải cùng đội ngũ nhân viên giao hàng nhanh nhẹn, nhiệt tình và tinh thần trách nhiệm với công việc, chúng tôi cam kết sẽ cung ứng kịp thời cho khách hàng những sản phẩm chất lượng cao trong thời gian nhanh nhất với mức giá cạnh sản phẩm hóa chất của DEGRASAN đều được kiểm định chất lượng nghiêm ngặt từ nguồn nguyên liệu đầu vào tới thành phẩm cuối cùng. Mọi quy trình sản xuất từ pha chế tới đóng gói, giao hàng đều được giám sát chặt chẽ bởi các kỹ sư có chuyên môn cao, tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO 90012015 và quản lý môi trường theo tiêu chuẩn hệ thống ISO 14001 bạn đang băn khoăn và không biết nên mua axit nitric ở đâu để đảm bảo chất lượng, hãy nhấc máy lên và gọi tới số hotline của DEGRASAN để được tư vấn và báo giá tốt nhất. Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệDegrasan Vietchem Joint Stock CompanyĐịa chỉ Biệt thự số 5-1, Palm Garden, 2 Việt Hưng, Khu đô thị Việt Hưng, Phường Việt Hưng, Quận Long Biên, Thành phố Hà Nội, Việt NamĐiện thoại +840 info

sản xuất axit nitric