工业硝酸制造的工艺以及用途

在奥斯特瓦尔德工艺中， 硝酸是从氨和氧气开始制造的 。硝酸钾和硫酸气体可用于实验室规模的生产硝酸气体。硝酸用于制造炸药，一些金属硝酸盐等。

图片：硝酸分子

在本教程中，我们讨论硝酸的以下部分。单击您要学习的部分。单击您想要了解的HNO 3。

1.硝酸的特性

2.在实验室准备硝酸

3.生产工业硝酸-奥斯特瓦尔德法

4.硝酸反应

硝酸的特性

强酸

强氧化剂

暴露在阳光下会分解

硝酸分解

当硝酸被加热或暴露在阳光下时，由于其分解，它会变成黄色。在硝酸瓶中观察到的黄色是由于形成了二氧化氮（NO 2）。

工业硝酸生产工艺的原料

氨-NH 3

氧气-O 2

硝酸制造工艺-奥斯瓦尔德方法

第1步

准备一氧化氮-NO

• 将NH 3和O 2混合至1：9的体积比。

• 将混合物加热到850-1000 0 C的温度。该混合物通过Pt / Rh催化剂。然后放热反应发生，并产生NO和H 2 O操作。由于放热反应，反应在开始后很容易发生。

• 4NH 3（g） + 5O 2（g） →4NO + 6H 2 O （g） + ΔH

• ΔH 0 = -904kJmol -1

• 反应在高压下发生。为了更高的压力，必须输入更多的反应物。这增加了反应物和催化剂之间的影响。这增加了反应速率。

• 过量的空气将确认氨氧化的完整性。

第2步

准备二氧化氮（NO 2）

• 下一步反应得到NO 2（g）。该反应应在比先前反应低的温度下进行（<150 0 C）。因此，NO被冷却并且冷空气与NO混合。NO与过量的O 2反应

• NO （g） + O 2（g） →NO 2（g） + ΔH

• ΔH 0 = -115kJmol -1

第3步

准备硝酸

• NO 2（g）在送入水中之前先进行冷却。

• NO 2（g）在水中的吸收非常好，并生成HNO 3。（氧化）

• 3NO 2（g） + H 2 O 2（l） →2HNO 3（aq） + 4NO （g）

• 步骤3中释放的一氧化氮（NO）循环到步骤2

硝酸的用途

• 生产TNT，TNG炸药。

• 重要化学品

• 获取溶解的金属

• 生产肥料

• 产生金属硝酸盐：
  

• AgNO 3：摄影胶片和纸

• KNO 3：枪粉

• NaNO 3：保存肉，制造香肠

硝酸制造业对环境的污染

与世界其他化学工业一样，硝酸生产会造成环境污染。

• 通过氨气，大气被污染。

• 吸入氨会导致健康问题

• 使用水降低系统温度。当水释放到环境中时，可能会对动植物产生影响。

• NO＆NO 2 会引起酸雨，破坏臭氧层，产生 光化学烟雾。