حمض النيتريك (HNO3) هو حمض شديد التآكل وقوي يستخدم بشكل شائع في مختلف التطبيقات الصناعية والمخبرية. يلعب دورًا مهمًا في إنتاج الأسمدة والمتفجرات والأصباغ والمستحضرات الصيدلانية. يمكن تكوين حمض النيتريك من خلال عدة تفاعلات كيميائية غير عضوية ، تشمل عادةً مركبات النيتروجين والأكسجين.
كيف يتشكل حمض النيتريك
- تعتبر عملية أوستوالد إحدى الطرق الأساسية لإنتاج حمض النيتريك. في هذه العملية ، تتأكسد الأمونيا (NH3) إلى أكسيد النيتريك (NO) باستخدام محفز بلاتيني عند درجات حرارة عالية. رد الفعل على النحو التالي:
4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
يتم بعد ذلك أكسدة أكسيد النيتريك الناتج إلى ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) في وجود الأكسجين الزائد:
2 لا + O2 → 2 NO2
أخيرًا ، يذوب ثاني أكسيد النيتروجين في الماء لتكوين حمض النيتريك:
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + لا
طريقة أخرى لإنتاج حامض النيتريك تتضمن الأكسدة المباشرة للأمونيا. يتم إجراء هذا التفاعل باستخدام محفز ، مثل البلاتين أو الروديوم ، عند درجات حرارة عالية:
4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
يتم بعد ذلك أكسدة أكسيد النيتريك الناتج إلى ثاني أكسيد النيتروجين ، والخطوة الأخيرة هي إذابة ثاني أكسيد النيتروجين في الماء لتكوين حمض النيتريك ، على غرار عملية أوستوالد.
بصرف النظر عن هذه العمليات ، يمكن أيضًا إنتاج حمض النيتريك من خلال التفاعل بين ثاني أكسيد النيتروجين وبخار الماء:
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + لا
يحدث هذا التفاعل بشكل طبيعي في الغلاف الجوي نتيجة لأكسدة أكاسيد النيتروجين الناتجة عن عمليات الاحتراق.
بشكل عام يتكون تكوين حمض النيتريك في التفاعلات الكيميائية غير العضوية من أكسدة مركبات النيتروجين ، مثل الأمونيا أو ثاني أكسيد النيتروجين، متبوعًا بإذابة أكاسيد النيتروجين الناتجة في الماء. هذه العمليات ضرورية للإنتاج الصناعي لحمض النيتريك وتطبيقاته المختلفة في مختلف المجالات.
