Как сделать азотную кислоту из электролита в домашних условиях

Получение азотной кислоты в домашних условиях: как обращаться с реагентами

Получение азотной кислоты в домашних условиях: как обращаться с реагентами

Химия — увлекательная наука. Те, кто интересуются не только теорией, но и пробует свои навыки на практике, точно знают, о чем идет речь. С большинством элементов из таблицы Менделеева знаком каждый школьник. Но всем ли удалось попробовать на собственном опыте смешивать реагенты и проводить химические испытания? Даже сегодня не во всех современных школах имеется в наличии необходимое оборудование и реагенты, потому химия остается наукой открытой для самостоятельного изучения. Многие стремятся познать ее глубже, проводя исследования в домашних условиях.

Ни один самодельщик не обойдется без азотной кислоты — крайне важной в хозяйстве вещи. Достать вещество сложно: приобрести его можно только в специализированном магазине, где покупка осуществляется по подтверждающим мирное использование вещества документам. Потому если вы мастер-самоделка, достать этот компонент, скорее всего, не получится. Здесь и возникает вопрос о том, как сделать азотную кислоту в домашних условиях. Процесс вроде не отличается сложностью, тем не менее на выходе должно получиться вещество достаточного уровня чистоты и необходимой концентрации. Здесь без навыков химика-экспериментатора никак не обойтись.

Химические свойства азотной кислоты

HNO₃ является одной из самых сильных кислот — в водных растворах полностью диссоциирует на катионы водорода и нитрат-ионы:
HNO₃ ↔ H + +NO₃ —

Азотная кислота вступает в реакции:

Следует обратить внимание, что азотная кислота в обменных реакциях может взаимодействовать далеко не со всеми солями, а лишь только с теми, при реагировании с которыми образуются нерастворимые, слабодиссоциирующие и газообразные вещества, которые, по мере их образования, более не участвуют в реакции обмена. В обменных реакциях солями, при взаимодействии с которыми образуются растворимые в воде соли азотной кислоты, азотная кислота не участвует.

По этой причине образование тех или иных продуктов реакции азотной кислоты и металла зависит от концентрации кислоты и активности металла.

Атом азота в молекуле азотной кислоты имеет степень окисления +5, и может принимать 1, 2, 3, 4, 5 или 8 электронов:

Чем более концентрированной является азотная кислота, тем меньшей окислительной способностью по отношению к металлам она обладает.

С другой стороны, чем более активным является металл, тем в большей степени он восстанавливает азотную кислоту.

Примеры реакций азотной кислоты:

Концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий, железо и хром, образуя на их поверхности очень прочную нерастворимую оксидную пленку:
2Al+6HNO₃ = Al₂O₃+6NO₂+3H₂O

«Царская водка» (смесь концентрированной азотной кислоты с соляной в соотношении 1:3) окисляет золото и платину:
Au+3HNO₃+3HCl = AuCl₃+3NO₂+3H₂O

Азотная кислота в домашних условиях

Ключевые слова конспекта: азотная кислота, строение молекулы, физические и химические свойства, получение, применение азотной кислоты.

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ И
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Высшим гидроксидом азота является азотная кислота HNO₃. Азотная кислота – вещество молекулярного строения. В молекуле HNO₃ химические связи ковалентные полярные. Графическая формула азотной кислоты:

В азотной кислоте степень окисления азота равна +5, а его валентность – IV. Азот не может быть пятивалентным, так как на втором энергетическом уровне нет вакантных орбиталей, необходимых в этом случае для возбуждения атома. Одна из электронных пар атома азота принадлежит одновременно трём атомам: двум атомам кислорода и атому азота – трёхцентровая связь.

При обычных условиях азотная кислота – бесцветная жидкость, примерно в 1,5 раза тяжелее воды, летуча, «дымит» на воздухе, смешивается с водой в любых соотношениях. Часто концентрированный раствор азотной кислоты окрашен в жёлтый цвет, который придаёт раствору оксид азота (IV) NO₂, выделяющийся вследствие частичного разложения HNO₃.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Азотная кислота является сильной одноосновной кислотой, в водном растворе диссоциирует на ионы:

Ион Н₃O + можно обнаружить в растворе с помощью индикатора: лакмус меняет цвет с фиолетового на красный, метиловый оранжевый – с оранжевого на красный.

Азотная кислота проявляет общие свойства кислот. Она реагирует:

КОН + HNO₃ = KNO₃ + H₂O
OH – + Н + = H₂O

Mn(OH)₂ + 2HNO₃ = Mn(NO₃)₂ + 2H₂O
Mn(OH)₂ + 2Н + = Mg 2+ + 2H₂O

Zn(OH)₂ + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + 2H₂O
Zn(OH)₂ + 2Н + = Zn 2+ + 2H₂O

CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2H₂O
CuO + 2Н + = Cu 2+ + H₂O

К2СO₃ + 2HNO₃ = 2KNO₃ + CO₂↑ + H₂O
СО₃ 2– + 2Н + = CO₂↑ + H₂O

В то же время в молекуле азотной кислоты содержится атом азота в высшей степени окисления, что обусловливает специфические свойства азотной кислоты.

где Me – металл.

В ходе реакции обычно образуется смесь продуктов восстановления азота, и, как правило, один из них преобладает. Глубину восстановления азота иллюстрирует схема:

Восстановление азота до NO₂ является менее глубоким по сравнению с восстановлением до NO и т. д.

Глубина восстановления азота зависит:

С азотной кислотой не реагируют:

Чтобы определить, какой из продуктов восстановления азота преобладает, при записи уравнения реакции можно ориентироваться данными таблицы.

Ещё раз обратим внимание, что в ходе реакции образуется смесь продуктов восстановления и преобладание того или иного продукта зависит от многих факторов.

Классическими примерами взаимодействия азотной кислоты с металлами является растворение меди в азотной кислоте:

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

В лаборатории чистую азотную кислоту получают нагреванием кристаллической натриевой или калиевой селитры (KNO₃, NaNO₃) с концентрированной серной кислотой:

Образующиеся пары HNO₃ конденсируют и собирают полученный продукт.

В основе промышленного получения азотной кислоты находится цепь синтезов:

Сырьём является азот, получаемый разделением жидкого воздуха на фракции. Сначала осуществляется синтез аммиака:

Аммиак окисляют кислородом на платиновом катализаторе:

Оксид азота (II) легко окисляется кислородом воздуха:

В заключение проводят поглощение диоксида азота водой в присутствии избытка кислорода:

Азотная кислота является одной из важнейших неорганических кислот. Её мировое производство достигает десятков миллионов тонн в год. Азотная кислота применяется для производства минеральных удобрений, нитрования органических веществ во многих органических синтезах (чаще всего для синтеза взрывчатых веществ, красителей и лекарств). Примерами органических продуктов нитрования являются нитробензол (требуется для синтеза анилина), тринитротолуол (тротил, тол), тринитроглицерин (для получения динамита), тринитрофенол (пикриновая кислота – взрывчатое вещество), тринитроцеллюлоза и т. д. Азотная кислота используется для травления металлов.

Всё про азотную кислоту кратко в одной таблице

Всё про азотную кислоту кратко в одной таблице

Конспект урока «Азотная кислота: строение, свойства, получение, применение».

Профессиональное хранение

Но давайте разберёмся, в чём советуют хранить эти кислоты в промышленности (помимо стекла). Вот что гласят инструкции от производителей химреактивов по этому поводу.

Серная кислота

На практике концентрированная серная кислота приводит к коричневению (обугливанию изнутри) PEHD и PP, что, по всей видимости, портит её чистоту. Но зато она через эти пластики не проникает. Тефлон… надо проверять, да и дороговат он. Серная кислота аккумуляторной концентрации (1.27-1.28 г/см 3 ) может в PP-канистре храниться многие годы, канистра не коричневеет, количество кислоты не уменьшается (если, конечно, крышка нормально-плотно завинчена).

Соляная кислота

Как показал опыт и эксперименты, все эти промышленные методы хранения годятся только для непродолжительного хранения или транспортировки («в бочках и цистернах»). Сохранить в течение многих лет соляную кислоту, наверное, получится только в стеклянной таре со стеклянной же пробкой (и непонятно какой смазкой: кто-то использует силиконовое масло).

Через фторопласт (= тефлон, PTFE) соляная кислота просачивается, также как и через PP/PEHD, и оный тоже коричневеет.

Азотная кислота

Банальные ПВХ, фторопласт, алюминий — вот в чём, оказывается, надо хранить азотную кислоту. В тефлоновых контейнерах ещё (бывают такие, но они маленькие и почти непрозрачны). Или тогда уж проще купить стеклянный флакон с тефлоновой пробкой. И совсем уж просто и дёшево — тефлоновую пробку. Или самому вырезать нужной формы и диаметра на токарном станке из PTFE-стержня.

Азотная кислота широко используется в различных сферах:

Кислоты в Беларуси применяются активно, поскольку многие процессы без их участия попросту невозможны. Важно помнить, что они являются опасными и едкими веществами, поэтому при работе с реактивами необходимо соблюдать технику безопасности.

Применение азотной кислоты

Азотная кислота в промышленности широко применяется для получения лекарств, красителей, взрывчатых веществ, азотных удобрений и солей азотной кислоты. Кроме того, она используется для растворения металлов (например, медь, свинец, серебро), которые не реагируют с другими кислотами. В ювелирном деле используется для определения золота в сплаве (это способ является основным).

В органическом синтезе широко применяется смесь концентрированной азотной кислоты и серной кислоты — «нитрующая смесь».

В металлургии азотная кислота применяется для растворения и травления металлов, а также для разделения золота и серебра. Также азотную кислоту применяют в химической промышленности, в производстве взрывчатых веществ, в производстве полупродуктов для получения синтетических красителей и других химикатов.

Кислота азотная техническая используется при никелировании, гальванизации и хромировании деталей, а также в полиграфической промышленности. Широко используется кислота азотная в молочной, электротехнической промышленности.

Уксусом или лимонкой

Удалить ржавчину с металла можно даже с помощью этих кислот. Способ очистки прост и безопасен. Металлическое изделие помещают в раствор лимонной кислоты (на 2,5 л воды будет достаточно пары 20-граммовых пакетиков). Большие поверхности обрызгивают пульверизатором.

Время выдержки зависит от степени повреждения металла. Как правило, оно составляет не больше суток. Можно поступить по-другому. Выдержать деталь в растворе пару часов, а затем размягченный слой потереть металлическим ершиком или фольгой. Он легко отойдет. Для ускорения процесса раствор лимонной кислоты можно предварительно вскипятить.

Еще одним преимуществом обработки лимонной кислотой является возможность дальнейшей оцинковки без предварительной очистки. На фосфатную же пленку, образующейся в результате взаимодействия «ржи» с ортофосфатной кислотой, цинк не ляжет. Плюсом является и то, что лимонка не затрагивает лакированные или окрашенные покрытия.

Обработка с помощью уксуса осуществляется точно также. Чем больше его концентрация, тем лучше. Можно использовать даже 70-процентный его раствор. При добавлении к уксусу обычной соли (ее насыпают столько, чтобы она перестала растворяться) эффект усилится. Если слой налета большой, перед тем, как очистить ржавчину с помощью кислоты, поверхность можно обработать железной щеткой или наждачкой.

Азотная кислота

Азотная кислота

Азотная кислота (HNO₃) — одна из сильных одноосновных кислот с резким удушливым запахом, чувствительна к свету и при ярком освещении разлагается на один из оксидов азота (ещё называемый бурым газом — NO₂ ) и воду. Поэтому её желательно хранить в тёмных ёмкостях. В концентрированном состоянии она не растворяет алюминий и железо, поэтому можно хранить в соответствующих металлических ёмкостях.

Азотная кислота — является сильными электролитом как многие кислоты) и очень сильный окислитель. Её часто используют при реакциях с органическими веществами.

Безводная азотная кислота — бесцветная летучая жидкость (t кип=83 °С; из-за летучести безводную азотную кислоту называют «дымящей») с резким запахом.

Один объем азотной и три объема соляной кислоты образуют соединение, называемое «царской водкой». Она способна растворять металлы (платину и золото), нерастворимые в обычных кислотах. При внесении в эту смесь бумаги, соломы, хлопка, произойдёт энергичное окисление, даже воспламенение.

При кипячении она раскладывается на составляющие компоненты (химическая реакция разложения):

HNO₃ = 2NO₂ +O₂ + 2H₂O — выделяется бурый газ (NO₂), кислород и вода.

Азотная кислота
(при нагревании выделяется бурый газ)

Cвойства азотной кислоты

Cвойства азотной кислоты могут быть разнообразными даже при реакциях с одним тем же веществом. Они напрямую зависят от концентрации азотной кислоты. Рассмотрим варианты химических реакций.

— азотная кислота концентрированная:

С металлами железом (Fe), хромом (Cr), алюминием (Al), золотом (Au), платиной (Pt), иридием (Ir), натрием (Na) — не взаимодействует по причине образования на их поверхности защитной плёнки, которая не позволяет дальше окисляться металлу.

Со всеми остальными металлами при химической реакции выделяется бурый газ (NO₂). Например, при химической реакции с медью (Cu):
4HNO_{3 конц.} + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + H₂O
С неметаллами, например с фосфором:
5HNO_{3 конц.} + P = H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

— разложения солей азотной кислоты

В зависимости от растворённого металла разложение соли при температуре происходит следующими образом:
Любой металл (обозначен как Me) до магния (Mg):
MeNO₃ = MeNO₂ + O₂
Любой металл от магния (Mg) до меди (Cu):
MeNO₃ = MeO + NO₂ + O₂
Любой металл после меди (Cu):
MeNO₃ = Me + NO₂ + O₂

— азотная кислота разбавленная:

— химическая реакция с оксидами металлов, например, оксид кальция:

2HNO₃ + CaO = Ca(NO₃)₂ + H₂O — образуется соль (нитрат кальция) и вода

— химическая реакция с гидроксидами (или основаниями), например, с гашеной известью

2HNO₃ + Ca(OH)₂ = Ca(NO₃)₂ + H₂O — образуется соль (нитрат кальция) и вода — реакция нейтрализации

— химическая реакция с солями, например с мелом:

2HNO₃ + CaCO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂ — образуется соль (нитрат кальция) и другая кислота (в данном случае образуется угольная кислота, которая распадается на воду и углекислый газ).

Только контактные линзы acuvue moist помогут вам со зрением.

Инструменты и реагенты для практического получения вещества

Для проведения реакции потребуется наличие:

Получение азотной кислоты в домашних условиях, как и проведение любой другой химической реакции, требует соблюдения мер предосторожности:

Теперь вы знаете, как получить азотную кислоту в процессе проведения простой реакции. Будьте осторожны с использованием такого вещества и применяйте его только в мирных целях.

Как получить азотную кислоту

Ее хранят в темных емкостях. Свет не любит азотная кислота. При ярком освещении вещество разлагается на бурый газ – один из оксидов азота, и воду.

В полумраке же, кислота с водой легко смешивается в любых пропорциях. У вещества есть и кристаллическое состояние.

Оно может быть моноклинным и ромбическим. Это указывает на форму ячеек кристаллической решетки.

Моноклинная составлена из наклоненных параллелепипедов, а ромбическая, соответственно, из ромбов.

Отличаются ли свойства растворов кислоты от ее кристаллов, как вещество добывается и где применяется? Вопросы заданы, остается дать на низ ответы.

Свойства азотной кислоты

В обычных условиях кристаллическую кислоту можно лицезреть лишь в жарких странах.

В твердое состояние бесцветная жидкость переходит лишь при 42-ух градусах Цельсия. До этой отметки вещество остается жидким и парит.

При этом, реагент источает резкий, удушливый запах. С ним, собственно, связана история открытия азотной кислоты. Обнаружил ее Даниэль Резерфорд.

Шотландец изучал продукты сжигания серы, угля, фосфора. В ходе работ выделялся газ, который химик назвал удушливым воздухом.

Ученый отметил, что вещество не поддерживает горение и непригодно для дыхания.

Позже, выяснилась формула азотной кислоты: — HNO3. Получается, вещество одноосновное.

Так именуют кислоты, в состав которых входит лишь один атом водорода. С водой вещество смешивается в любых пропорциях.

Поэтому, существует концентрированная азотная кислота и неконцентрированная.

Первая активно дымит, то есть, летуча. Химические свойства концентрата разнятся с разбавленой версией.

Если кислоты в растворе около 60%, он будет реагировать со всеми металлами кроме алюминия, железа, иридия, хрома, натрия, золота и платины.

Отсюда вывод, в какой таре нужно хранить вещество. Золотые и платиновые фляги, конечно, не выгодны.

А вот емкости из железа и алюминия и бюджетны, и надежны, поскольку закрывают кислоту от света. Главное, не выбрать тару из меди. Азотная кислота ее растворит.

Реагируя с металлами, концентрированный раствор азотной кислоты выделяет бурый газ. Его формула: — NО2.

Параллельно, образуются соли кислоты. В зависимости от растворенного металла, реакции разнятся.

При взаимодействии с рядом до магния, образуются диоксиды, и выделяется кислород.

Реакция с солями металлов, находящимися после магния до меди, дает бурый газ, оксид азота и кислород.

Если к кислоте присоединится соль любого металла после меди, металл отделится. Вместе с ним выделяются бурый газ и кислород.

Разбавленная азотная кислота реагирует с большинством тех же металлов, но, окисляется при этом до аммиака.

К такому исходу приводит взаимодействие, к примеру, с цинком и элементами щелочноземельной группы. В реакцию вступает и железо.

Так что, разбавленную кислоту в емкостях из сплавов с феррумом лучше не хранить.

Самый редкий вариант – закись азота. Ее даст, к примеру, реакция с магнием. С остальными металлами азотная кислота образует оксид азота.

Его можно получить, в частности, при взаимодействии с серебром. Выпадет оксид аргентума, образуется вода и оксид азота.

По этой же схеме проходят реакции кислоты с неметаллами, только, вместо солей формируется серная кислота.

Из реакций с другими кислотами примечательно смешивание с соляной. Последней, берут 3 части, а первой – одну. Получается царская водка.

Ее так назвали, поскольку вещество растворяет даже золото – металл правителей, сильных мира сего.

На такое не способна ни одна из чистых кислот. Благородные металлы им поддаются редко, а золото, вовсе, никогда.

Добыча азотной кислоты

В малых количествах вещество возможно добывать даже из воздуха, причем, в прямом смысле. Не секрет, что азот – одна из составляющих атмосферы.

Он-то и реагирует с водой, взвесь которой, как известно, имеется в воздухе. Вступая в контакт с облаками, туманом, бурый газ переходит в азотную кислоту.

Массовая доля азотной кислоты в атмосфере столь мала, что вещество не наносит вред человеку, да и другим живым организмам.

Для промышленной добычи кислота из воздуха тоже не годится. На заводах пользуются иными схемами.

Первая: — производство азотной кислоты из аммиака. Сначала, проводят его конверсию, то есть, дробление состава исходной газовой смеси.

Реакция проходит на платинородиевых сетках при температуре около 1000 градусов Цельсия. Так получают оксид азота. Его окисляют до диоксида.

Это вторая стадия процесса. После, оксиды азота абсорбируют водой. В итоге, получается азотная кислота и чистая вода.

Описанный метод приводит к образованию разбавленной кислоты. Возможна последующая концентрация.

Поэтому, метод наиболее популярен, ведь потребителям нужна, как насыщенная, так и ненасыщенная кислоты.

Работая с аммиаком, промышленники «убивают одним выстрелом двух зайцев».

Второй метод производства реактива приводит сразу к получению концентрата. Речь о прямом синтезе из оксидов азота. Берут жидкие.

Они взаимодействуют с водой и кислородом. Такие реакции с азотной кислотой проходят под давлением в 5 мегапаскалей.

Получается диоксид азота. В обычных условиях он переходит в жидкое состояние. Окисление аммиака дает двойной оксид азота.

В газовой смеси его около 11%. Сжижжают диоксид под давлением. При стандартных условиях переход невозможен.

Применение азотной кислоты

Как составная царской водки азотная кислота является частью пробирных кислот. С их помощью изучают качество золота.

Без соответствующих исследований слитки не поступят в банки, а украшения – на прилавки магазинов.

Прежде чем апробировать и продать драгоценный металл, его нужно добыть. В этом тоже помогают азотная кислота и царская водка.

Ими обрабатывают руды, выводя нужные элементы в раствор. Остается осадить металлы и осушить, очистить от примесей. Так добывают не только благородные, но и неблагородные элементы.

Из металлов, как известно, делают сплавы, а из них, к примеру, технику. Если рассматривать воздушную и космическую, в них присутствует чистая кислота.

Ее примешивают к топливу, получая оксид. Азотная кислота выступает в роли окислителя.

В его присутствии процесс сгорания эффективнее, выделяется больше тепла. Так что, часть реагента производят для ракетного топлива.

Соль азотной кислоты – сырье для производства удобрений. Наиболее популярны: нитрат кальция, нитрат натрия, нитрат аммония и нитрат калия.

Все это соли, объединенные названием «селитры». Азот позволяет растениям быстро развиваться, повышает урожайность.

Дело в том, что 15-ый элемент входит в состав хлорофилла. Это зеленый пигмент растений, отвечающий за усвоение энергии Солнца.

Чем больше освоенной энергии, тем лучше развитие трав, кустарников, деревьев.

Слово «селитра» на слуху и у пиротехников. Азотная кислота – основа взрывчатых веществ.

Цена азотной кислоты

Азотная кислота, как и большинство востребованных кислот, бывает чистой и технической, отягощенной примесями. Последняя дешевле.

Чистый реагент дороже. Для справки, ГОСТ 4461-77 – норма для очищенной кислоты.

Реагент российского производства стоит в районе 30-55-ти рублей за килограмм. Ценник зависит от концентрации раствора.

Для технической кислоты верхний ценовой предел, обычно, составляет 40 рублей за кило. Предусмотрена и большая фасовка.

Есть, к примеру, 25-литровые канистры, в которые разливается азотная кислота.

Купить реагент с максимальной выгодой позволяют оптовые заказы. Такие уходят на предприятия, где знают правила обращения с реагентом.

Он разъедает не только металлы, но и слизистые. Пары вещества могут затруднить дыхание, повредить трахеи, выстилающие ткани носа.

Поэтому, с кислотой работают лишь в масках. При нарушении правил, кроме трудностей с дыханием, наступает отравление.

Интоксикация выражается в рвоте, чесотке, нарушениях зрения, обоняния. Более-менее безобидны лишь слабые растворы реагента.

Именно такие, к примеру, используют в школьных лабораториях. Учиться обращению с химическими реагентами стоит с малых лет.

Как сделать азотную кислоту

Познавательно – развлекательный ресурс

Вещи, собранные своими руками, приносят особое удовлетворение их изготовителям, если с помощью них можно извлечь или познавательную, или практическую пользу. Это приятно всегда.

Простое переговорное устройство на две персоны можно собрать за несколько минут. Для этого понадобятся два телефонных капсюля от старых телефонов и моток двужильного провода большого сечения (для уменьшения затухания сигнала), если хотим протянуть линию до 100 м. Всё ясно из рисунка.

Принцип действия: эдс, создаваемая колебанием мембраны одного телефона заставляет колебаться мембрану другого телефона и мы слышим источник звука с достаточной громкостью для общения.

Недостаток симплексной связи – надо говорить и слушать по очереди. Этот недостаток можно устранить, собрав второй комплект вечного телефона и соединить согласно следующего рисунка, однако при этом материалов понадобится ровно в два раза больше.

Вместо телефонов можно использовать старые абонентские динамики, наушники с высокой добротностью. Подключив параллельно линии через кнопку низковольтный источник питания, например квадратную батарейку, можно сделать подобие звонка, только вместо телефонной трели будут раздаваться щелчки.

2. Как сделать макрофотографии обычным мобильником

Очень просто. Достаточно скотчем прикрепить увеличительную линзочку с малым фокусным расстоянием к объективу мобильника или фотокамеры. Чем меньше фокусное расстояние линзы, то есть, чем сильнее увеличивает она, тем с большим увеличением можно сфотографировать в фокусе микрообъект. Линзы можно демонтировать со старых фотоаппаратов или другой техники с оптикой.

Ниже я привожу снимки, сделанные мобильником BlackBerry Storm 9500 с камерой на 3.2 мегапиксела с прикрепленной линзой.

3. Как сделать азотную кислоту в значительном количестве

Как-то мне понадобилась азотная кислота с пол-литра.

Здесь, на юге Испании, поиски в различных магазинов не дали результатов, по почте это высылать не будут ввиду… И вот после тщательного поиска в интернете я нашел приемлемый способ получения азотки в нужном количестве и хорошего качества и что немаловажно концентрированной. Привожу рисунок и текст из химпособия. Авось сгодится еще кому.

Роль реторты в этой модели завода по получению HNO3 выполняет эмалированный кофейник( или чайник). Чтобы крышка кофейника не пропускала паров азотной кислоты, между крышкой и краями кофейника помещается прокладка из асбестового картона.

Кружок асбеста смачивается водой и зажимается между краями кофейника и крышкой. После того как прокладка таким образом сформирована, ее вынимают вместе с крышкой и просушивают.

Не следует забывать, что только концентрированная азотная кислота делает железо пассивным и на него не действует, а в эмали всегда могут быть трещины. Поэтому влажную прокладку применять нельзя.

Для того, чтобы плотно прижать крышку к краям кофейника, служит приспособление, состоящее из двух петель, сделанных из медной проволоки, обвивающий верхний рант кофейника. В петли вставляются концы деревянной планки, в середину которого ввинчен шуруп.

Если шишечка составляет с крышкой одно целое, то конец шишечки нужно спилить напильником, чтобы получилась плоскость для упора винта.

К «реторте» присоединен холодильник из лампового стекла и «конденсационные горшки» в виде двугорлых склянок.

Все соединения должны быть сделаны без пробок и резины. Вместо пробок можно воспользоваться асбестовой ватой. Трубка а вставляется в носик кофейника поглубже и затем в носик изнутри забивается асбестовая вата. Для этого удобно воспользоваться загнутым на конце в виде крюка большим гвоздем и т.п.

В двухгорлые склянки трубки вставляются тоже на асбестовой вате. На трубку навертывается жгут из ваты и затем плотно забивается в отверстие склянки. Соединения с кофейником должны быть сделаны при помощи сухого асбеста (см. Выше), для остальных же соединений асбест можно взять влажный, благодаря чему без особых затруднений получаются достаточно плотные соединения.

Первая из склянок оставляется пустой, во вторую наливается немного воды, в последнюю вода наливается до половины, а трубка слегка погружается в воду. В первой банке собирается главная масса азотной кислоты, во второй – поглощается большая часть паров,в третьей же – удерживаются остальные пары. Если прибор можно поместить под тягу, то третью склянку можно и не ставить.

Если все соединения сделаны аккуратно, то во время работы пары азотной кислоты почти совсем не выделяются из прибора.

Вместо двугорлых склянок можно взять и обыкновенные. Тогда обе вставленные трубки сначала обвивают асбестовой ватой, каждую отдельно, затем вместе и вставляют одновременно.

В кофейник насыпать селитры KNO3 или NaNO3 почти до половины высоты, прилить столько концентрированной серной кислоты H2SO4, чтобы после размешивания получилась кашицеобразная масса, крышку закрыть и начать нагревание. Воду в холодильник лучше пустить непрерывной струей, но можно и подливать по мере надобности.

Схема очень простая и описана во многих пособиях по химии.

Электрохимическое осаждение благородных и других металлов

265 секретов производстенных технологий 1992г

Чтобы сделать медь мягкой – накалить до малинового цвета и охладить в воде.

Сделать медь твердой – нагреть до 400°С и медленно охладить (т.е. с печкой).

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Получение концентрированной азотной кислоты, как отмечалось выше, связано с гидролизом четырехокиси азота ( по мнению авторов, двуокиси азота) водой и образованием наряду с азотной азотистой кислоты, которая в концентрированных растворах частично окисляется непосредственно в жидкой фазе, а в разбавленных растворах преимущественно разлагается с выделением NO. Окись азота при окислении кислородом образует двуокись и че-тырехокись азота. [3]

Получение концентрированной азотной кислоты, как отмечалось выше, связано с гидролизом четырехокиси азота ( по мнению авторов, двуокиси азота) водой и образованием наряду с азотной кислотой азотистой кислоты, которая в концентрированных растворах частично окисляется непосредственно в жидкой фазе, а в разбавленных растворах преимущественно разлагается с выделением NO. Окись азота при окислении кислородом образует двуокись и четырехокись азота. В зависимости от условий процесса взаимодействия жидких окислов азота с водными растворами азотной кислоты и кислородом реакция, контролирующая скорость процесса, может быть различной. [4]

Для получения концентрированной азотной кислоты ( более 68 % HNOs) обычно применяют перегонку разбавленной азотной кислоты РІ присутствии крепкой серной кислоты, как водоотнимающего средства. Крепкая серная кислота СЃРІСЏ-зываег РІРѕРґСѓ, содержащуюся РІ разбавленной азотной кислоте, образуя гидраты серной кислоты, кипящие РїСЂРё температуре, более высокой, чем 100 % – ная HNO3, поэтому РїСЂРё нагревании такой смеси можно подобрать условия, РїСЂРё которых РІ парах будет содержаться почти исключительно азотная кислота. [6]

Для получения концентрированной азотной кислоты можно удалять РІРѕРґСѓ РёР· разбавленных кислот кипячением, РЅРѕ система РќРњРћР· – Рќ2Рћ образует нераздельнокипящую ( азеотропную) СЃ месь.

РќР° практике кипячением слабых кислот получают примерно 65 % – РЅСѓСЋ азотную кислоту, которая мало отличается РѕС‚ HNO3, получаемой после РІРѕРґРЅРѕР№ абсорб-ции РїРѕРґ давлением.

Поэтому для получения концентрированной кислоты применяют во-доотнимающие средства. [7]

Для получения концентрированной азотной кислоты используются также установки, работающие с применением так называемых инверсионных газов.

РќР° этих установках для получения окислов азота используются растворы азотистокислых Рё азотнокислых солей, которые инвертируются ( расщепляются) непрерывным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј разбавленной ( 42-процентной) азотной кислотой РІ специальных аппаратах – инверсионных колоннах. Кислота РІ колонне подогревается РґРѕ 65 РЎ, соли – – РґРѕ 105 РЎ. Для выделения образовавшейся РѕРєРёСЃРё азота колонну продувают РІРѕР·РґСѓС…РѕРј. Окисление РѕРєРёСЃРё азота РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РІ окислительной колонне РїРѕРґ действием паров 45-процентной азотной кислоты Рё жидкой азотной кислоты концентрацией 59 Рё 66 %, нагретой РґРѕ температуры 110 – 125 РЎ. [8]

Для получения концентрированной азотной кислоты ( более 68 %) обычно перегоняют разбавленную азотную кислоту в присутствии крепкой серной кислоты как водоотнимающего средства.

Крепкая серная кислота связывает РІРѕРґСѓ, содержащуюся РІ разбавленной азотной кислоте, образуя гидраты серной кислоты, кипящие РїСЂРё температуре более высокой, чем 100 % – ная РќРњРћР·.

Диаграмма кипения. [11]

ПОИСК

Одним из таких полупродуктов является водород, который образуется в процессе крекинга и пиролиза нефти и углеводородных газов. Водород в свою очередь служит исходным веществом для производства аммиака, в молекуле которого на один атом азота приходится три атома водорода.

Из аммиака получают углекислый аммоний, сульфат аммония, азотную кислоту, аммиачную селитру и ряд других продуктов, широко используемых в качестве удобрений и в химической промышленности для производства ряда веществ. Кроме того, из аммиака получается мочевина, представляющая собой органическое вещество, содержащее азот.

В последнее время мочевина стала широко применяться в качестве удобрения, добавок в корм скоту, а также для производства некоторых пластмасс. Водород, который является основой синтеза аммиака, может получаться разными путями — при крекинге и пиролизе нефти и газа, при обработке кокса и угля водой при высокой температуре, при электролизе воды и т. д.

Наиболее выгодным оказалось получение водорода из углеводородного газа. [c.356] Получение концентрированной азотной кислоты нз селитры. К находящейся в реторте высушенной селитре прибавляют одну треть эквимолекулярного количества концентрированной серной кислоты и смесь нагревают в вакууме на водяной бане.

По мере того как нз реторты отгоняется азотная кислота уд. в. 1,. 53 (при 15°), к смеси постепенно прибавляют остальное количество сериой кислоты. По окончании перегонки в реторте остается бисульфат. [c.232]

Плавиковый шпат разлагается сплавлением с едким кали в золотом тигле или с карбонатом калия и селитрой в платиновом тигле и последующей обработкой плава водой или холодной разбавленной азотной кислотой.

Полученные этими способами плавы растворяются значительно легче, чем плавы, получаемые в результате сплавления с соответствующими солями натрия. Когда не требуется определение фтора, плавиковый шпат можно разлагать нагреванием тонкого порошка пробы с серной или хлорной кислотой или же обработкой при нагревании разбавленной (1 1) соляной кислотой, содержащей борную кислоту. [c.822]

и время от времени поливали эту массу навозной жижей до тех пор, пока в ней не образовывалось в результате разложения органических веществ достаточного количества нитрата кальция и других азотнокислых солей, которые затем подвергали выщелачиванию. В настоящее время нитрат кальция получают нейтрализацией его карбоната (известняка) или гидроокиси технической азотной кислотой.

Азотная кислота и ее соли. Получение азотной кислоты из селитры и окислением аммиака. Свойства азотной кислоты. Действие концентрированной и разбавленной азотной кислоты на металлы. Отношение солеи азотной кислоты к нагреванию. [c.44]

Существенный аспект топливно-энергетической проблемы — это повыщение эффективности использования топливных ресурсов, в частности возможно более полное использование всех видов энергии. Известно, что химическая промышленность и смежные с ней отрасли являются крупнейшими потребителями тепловой и электрической энергии.

В последние годы особенно большое внимание уделялось снижению всех видов энергозатрат в химико-технологических процессах — прежде всего уменьшению теплопотерь и наиболее полному использованию реакционной теплоты. Одним из путей повышения энергетической эффективности химико-технологических процессов служит химическая энерготехнология, т. е.

организация крупномасштабных химико-технологических процессов с максимальным использованием энергии (прежде всего теплоты) химических реакций.

В энерготехнологических схемах энергетические установки — котлы-утилизаторы, газовые и паровые турбины составляют единую систему с химико-технологическими установками химические и энергетические стадии процесса взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Химические реакторы одновременно выполняют функции энергетических устройств, например вырабатывают пар заданных параметров. Энерготехнологические системы реализуются прежде всего на базе агрегатов большой мощности — крупнотоннажных установок синтеза аммиака, синтеза метанола, производства серной кислоты, азотной кислоты, получения карбамида, аммиачной селитры и т. д. [c.37]

ПОЛУЧЕНИЕ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ ИЗ СЕЛИТРЫ [c.135]

Заводский способ получения азотной кислоты из селитры [c.138]

Недостаточно была развита азотная промышленность, на которой базировалось производство химикатов для получения взрывчатых веществ — синтетического аммиака, азотной кислоты, аммиачной селитры и некоторых других продуктов. Кроме того, Германия превосходила США в выпуске синтетических красителей и искусственных волокон — химических продуктов, имеющих важное военное значение. [c.86]

Получение азотной кислоты из селитры [c.130]

Получение азотной кислоты, аммиачной селитры, мочевины и капролактама сопровождается выделением весьма агрессивных по отношению к строительным конструкциям веществ.

Вместе с тем степень загрязнения воздушного пространства не столь велика, чтобы препятствовать размещению рядом других производств, в том числе и производства аммиака — основного сырья для них, а также зданий подсобно-производственных и вспомогательных служб и различных инженерных сооружений. При определении места для сооружений каждого производства в отдельности и всего предприятия в целом надо учитывать не только схему технологического процесса и связь между отделениями, но и преобладающее направление ветра. Производства с вредными выбросами должны располагаться с подветренной стороны по отношению к остальным зданиям и сооружениям. [c.281]

Наконец, третий способ получения азотной кислоты — из селитры — являлся в прошлом единственным, но теперь почти не имеет промышленного значения, В его основе лежит взаимодействие селитры с концентрированной серной кислотой [c.253]

Качество аммиачной селитры должно отвечать требованиям ГОСТ 2-40, приведенным в табл. 8. Оно зависит, главным образом, от наличия примесей в исходном сырье.

При применении азотной кислоты, полученной поглощением окислов азота промышленной водой, ряд примесей последней, перейдя в азотную кислоту, загрязняет нитрат аммония (силикаты, железо, кальций и др.).

При получении нитрата аммония из очищенного кок-собснзольного аммиака почти всегда в готовом нитрате аммония имеются примеси сернокислых солей и органических соединений. [c.24]

Начиная с XV и до начала XIX в.

азотную кислоту получали одним методом смесь селитры с железным купоросом или квасцами прокаливали в небольших глиняных ретортах и выделяющиеся при этом пары азотной кислоты конденсировали в концентрированную азотную кислоту.

В России первая запись о получении азотной кислоты из селитры принадлежит Петру I. Уже в это время азотная кислота применялась в текстильном, аптечном деле, для разделения золота и серебра, а также для крашения ружейных лож. [c.5]

Опыт 7. Окислительные свойства азотной кислоты. Для показа окислительных свойств азотной кислоты следует использовать концентрированную азотную кислоту, полученную взаимодействием селитры с серной кислотой. Продажная азотная кислота, имеющаяся в распоряжении школьной химической лаборатории, для этих целей непригодна, так как она содержит много воды. [c.157]

Вы уже встречались с применением метода кипящего слоя для ускорения обжига серусодержащего сырья и контактного окисления SO2. Вспомнив эффективность этих процессов, вы, возможно, предложите его и для охлаждения гранул селитры.

Такой способ нашел в последние годы широкое применение в промышленности. В качестве охлаждающего вещества целесообразно применять воздух. Однако, учитывая большой перепад температур воздуха и гранул, вряд ли можно рассчитывать сразу на охлаждение гранул до необходимой температуры.

Как же усовершенствовать охлаждение Для этого можно организовать охлаждение гранул в два приема сначала воздухом при обычной температуре, затем — холодным воздухом, пропущенным предварительно через аммиачный холодильник (жидкого аммиака на заводе много, а для получения азотной кислоты и селитры требуется газообразный аммиак). [c.134]

В России первые прописи по производству азотной кислоты из селитры были составлены при Петре I. Гениальный русский ученый М. В. Ломоносов впервые в нашей стране провел тщательные исследования условий получения азотной кислоты из селитры и в 1763 г. описал их в своих трудах. [c.11]

П. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ПОЛУЧЕНИИ АЗОТНОЙ кислоты из СЕЛИТРЫ [c.122]

Крупнейшие предприятия азотной промышленности выпускают большое количество аммиака, аммиачной воды, азотной кислоты, аммиачной селитры, карбамида (мочевины), сложных удобрений, метилового спирта, капролактама и др.

Связанный азот, в первую очередь аммиак и азотная кислота, необходимы при производстве множества химических продуктов анилиновых красителей, взрывчатых веществ, серной кислоты (по нитрозному способу), окислителей, химикатов для фотографии и для получения полиамидных синтетических волокон, пластмасс и других полимерных материалов. [c.7]

Синтетический аммиак и продукты, получаемые на его основе, имеют исключительно важное значение в развитии многих отраслей промышленности и особенно в поднятии урожайности сельскохозяйственных культур.

Аммиак применяется для получения азотной кислоты, аммиачной селитры, мочевины, сульфата аммония, жидких удобрений, используется в холодильной технике, медицине и других отраслях народного хозяйства. [c.

Получение азотной кислоты из селитры и серной кислоты в XIX — начале XX в. являлось единственным производственным способом ее изготовления. В настоящее время этот способ не имеет промышленного значения. По этому способу азотную кислоту получают лишь в лабораторных условиях путем нагревания нитрата натрия с серной кислотой [c.229]

Азотная кислота была известна уже первым алхимикам. Метод получения ее нагреванием смеси селитры, медного купороса и квасцов был описан в VHI в. Гебером (Джафаром).

Позже азотную кислоту стали получать действием серной кислоты на селитру.

В настоящее время метод производства азотной кислоты из селитры заменен наиболее прогрессивным методом контактного окисления аммиака, путь к которому исторически протекал следующим образом. [c.83]

Азотная кислота известна человечеству с VIII века. Она стала первой минеральной кислотой, которую использовали в ремесленной практике. Первое упоминание о ней содержится в трудах арабского ученого Гебера (778 год), указавшем способ получения азотной кислоты перегонкой смеси селитры с квасцами.

Получение азотной кислоты нагреванием смеси селитры с квасцами или купоросом было описано итальянским ученым В. Бирингуччо (1540 год) и Г. Агриколой (1556 год). В 1648 году И. Глаубер получил азотную кислоту нагреванием селитры с серной кислотой, а в 1763 году М.В. Ломоносов исследовал и описал этот метод ее получения.

[c.210]

Получение азотной кислоты взаимодействием селитры с концентрированной серной кислотой является старейшим способом. С появлением метода производства синтетического аммиака азотную кислоту стали получать каталитическим окислением аммиака кислородом воздуха с последующей абсорбцией образующихся окислов азота водой при атмосферном давлении.

Реакция окисления окиси азота в двуокись и абсорбция NO2 проходят эффективнее при повышенном давлении. Однако в то время отсутствовали конструкционные материалы, выдерживающие действие азотной кислоты и давления. С появлением таких материалов в начале 20-х годов фирмой Du Pont (E. I.) de Nemours and o.

был разработан процесс получения азотной кислоты при давлении 8 ат [66]. [c.357]

Контрольные вопросы. 1. Охарактеризовать подгруппу азота с точки зрения электронного строения. 2. Как получается азот в лабораторных условиях и в промышленности З- Какие важнейшие водородные и кислородные соединения азота вам известны Дать их краткую характеристику. 4.

Каким характерным свойством отличается азотная кислота от других кислот 5. Какие азотные удобрения применяются в сельском хозяйстве 6. Определить процентное содержание азота в следующих важнейших азотных удобрениях а) чилийской селитре б) аммиачной селитре в) норвежской селитре г) сульфате аммония д) цианамиде. 7.

Как различить растворы нитрата и нитрита 8. Какими способами получается аммиак в лабораторных условиях и в промышленности 9. Какой реакцией можно обнаружить ион аммония 10. Какими способами получают азотную кислоту в промышленности 11.

Какие известны виды диссоциации и в чем заключается разница между термической диссоциацией и реакцией разложения 12. Почему при получении азотной кислоты из селитры не применяют соляную кислоту 13. Что является окислителем и что восстановителем при получении азота из нитрита аммония NH4N0s 14.

Почему азотная кислота проявляет только окислительные свойства, а азотистая — окислительные и восстановительные 15. Написать уравнения реакций а) аммиака с серной кислотой б) аммиака с фосфорной кислотой в) гидроокиси аммония с фосфорной кислотой. 16. Написать уравнения реакций взаимодействия NOa а) с водой б) с КОН. 17.

Почему при реакции взаимодействия цинка с разбавленной азотной кислотой аммиак не выделяется в виде газа Что с ним происходит 18. Сколько литров [c.200]

Сала был вдумчивым и трезвым химиком и искал для объяснения химических явлений рациональные пути. Он, так же как и Либавий, считал, что серный спирт spiritus vitrioli), полученный из купоросов и при сжигании серы,— одно и то же веш,ество.

Он объяснил также получение азотной кислоты из селитры тем, что эта кислота вытесняется при действии серной кислоты. Наконец, он впервые правильно объяснил выделение меди на железе из медного купороса тем, что медь уже имелась в растворе.

Его же современники полагали, что здесь имеет место трансмутация металлов. [c.157]

Какими способами получают азотную кислоту в промышленности Какой из способов получения НЫОз применяется в СССР Напишите уравнения реакций получения НМОз.

Почему при получении азотной кислоты из селитры необходимо брать концентрированный раствор серной кислоты, а селитру в виде твердого вещества Сравните температуры кипения Н2304 (98%) и НМОз (100%).

Почему реакционную смесь нельзя сильно нагревать Какой состав азеотропной смеси азотной кислоты с водой Какую температуру кипения имеет водный раствор HNOз этого состава Можно ли путем упаривания увеличить концентрацию 70%-ного (20%-ного) раствора азотной кислоты [c.47]

Выделение избытка кальция вымораживанием. По этой схеме фосфаты разлагаются 47—55 /о ной азотной кислотой, полученный раствор охлаждается и из него выкристаллизовывается (вымораживается) четырехводный нитрат кальция.

Кристаллический осадок Са(ЫОз)2 4НгО отфильтровывается от раствора и далее перерабатывается в кальциевую селитру, содержащую около 15,5% азота.

Основы синтеза азотной кислоты в промышленности

Сырьем для получения азотной кислоты служат аммиак, воздух и вода. Синтетический аммиак в большей или меньшей степени загрязнен примесями. Такими примесями являются катализаторная пыль, смазочное масло (при сжатии поршневым компрессором). Для получения чистого газообразного аммиака служат испарительные станции и дистилляционные отделения жидкого аммиака.

Атмосферный воздух, применяемый в производстве азотной кислоты, забирается на территории завода или вблизи его. Этот воздух загрязнен газообразными примесями и пылью. Поэтому он подвергается тщательной очистке во избежание отравления катализатора окисления аммиака. Очистка воздуха осуществляется, как правило, в скруббере, а затем в двухступенчатом фильтре.

Вода, применяемая для технологических нужд, подвергается специальной подготовке: отстою от механических примесей, фильтрованию и химической очистке от растворенных в ней солей. Для получения реактивной азотной кислоты требуется чистый паровой конденсат.

Методы получения азотной кислоты

Первый завод по производству HNO3 из аммиака коксохимического производства был пущен в России в 1916 г. В 1928 г. было освоено производство азотной кислоты из синтетического аммиака [1].

Катализаторы окисления аммиака

Превосходство платины по активности и селективности над всеми другими видами катализаторов было показано в 1902 г. Оствальдом. Характерно, что активность к реакции окисления аммиака проявляет подавляющее большинство металлов и их соединений, но высокий выход NO (выше 90%) обеспечивают очень немногие из них.

Обладая высокой активностью и селективностью, платина имеет низкую температуру зажигания (около 200 °С), хорошую пластичность.

Недостаток платины – ее быстрое разрушение при высоких температурах под воздействием больших скоростных потоков реагентов и катализаторных ядов.

Это приводит к потерям дорогостоящего катализатора и снижению выхода NO, что и явилось причиной поисков каталитически активных сплавов платины с другими металлами.

Проведенные промышленные испытания показали стабильную работу катализаторов из платины с добавками палладия, а также из тройного сплава Pt-Rh-Pd; это и послужило основанием для их промышленной реализации в России.

Используемые для контактного окисления NH3 катализаторы изготавливают в виде сеток.

Такая форма катализатора удобна в эксплуатации, связана с минимальными затратами металла, позволяет применять наиболее простой и удобный в эксплуатации тип контактного аппарата.

В России применяются сетки из проволоки диаметром 0,09 мм (ГОСТ 3193—74), размер стороны ячейки 0,22 мм, число ячеек на 1 см длины — 32, на 1 см2 — 1024.

Платинородиевые (ГИАП-1) и платинородиевопалладиевые (сплав № 5) катализаторы весьма чувствительны к ряду примесей, которые содержатся в аммиаке и воздухе.

К таким примесям относятся гидриды фосфора и мышьяка, фтор и его соединения, дихлорэтан, минеральные масла, ацетилен, диоксид серы, сероводород и др. Наиболее сильными ядами катализатора являются соединения серы и фтора.

Примеси заметно снижают селективность катализатора, способствуют увеличению потерь платины.

Для поддержания стабильной степени конверсии аммиака необходима тщательная очистка аммиачно-воздушной смеси и от механических примесей, особенно от оксидов железа и пыли железного катализатора синтеза аммиака. Пыль и оксиды железа, попадая на катализаторные сетки, засоряют их, уменьшая поверхность соприкосновения газов с поверхностью катализатора, и снижают степень окисления аммиака.

В процессе реакции окисление аммиака поверхность платиноидных сеток сильно разрыхляется, эластичные нити сеток становятся хрупкими.

При этом поверхность сетки увеличивается примерно в 30 раз Сначала это ведет к повышению каталитической активности катализатора, а затем к разрушению сеток.

Практикой установлены следующие сроки работы катализаторных сеток: для работы под под давлением 0,73 МПа 8-9 мес.

Сырье и способы получения азотной кислоты

Азотная кислота по объему производства занимает среди других кислот второе место после серной кислоты. Все возрастающий объем производства HNO3 объясняется огромным значением азотной кислоты и ее солей для народного хозяйства.

Азотная кислота является одним из исходных продуктов для получения большинства азотсодержащих веществ. До 70-80% ее количества расходуется на получение минеральных удобрений. Также азотная кислота применяется:

Учитывая нужды различных потребителей, промышленностью вырабатывается азотная кислота девяти сортов с концентрацией от 45 до 99 %.

В небольших объемах выпускается реактивная и азотная кислота особой чистоты. В производстве взрывчатых веществ нитрованием органических продуктов применяют концентрированную азотную кислоту.

Для получения удобрений потребляется, как правило, разбавленная азотная кислота.

Основным сырьем для производства неконцентрированной азотной кислоты в настоящее время являются аммиак, воздух и вода. Вспомогательными материальными и энергетическими ресурсами являются катализаторы окисления аммиака и очистки выхлопных газов, природный газ, пар и электроэнергия.

NaNO3 + H2SO4 = HNO3 + NaHSO4

Усовершенствованный вариант этого метода получения азотной кислоты состоял в том, что разложение селитры серной кислотой производилось в вакууме.

При этом температура разложения селитры снижалась до 80-160 0С; продолжительность отгонки кислоты сокращалась до 6 часов и достигался выход азотной кислоты близкий к теоретическому.

Такой способ получения азотной кислоты, целиком зависящий от импорта чилийской селитры, впоследствии был оставлен.

В начале XX века была решена исключительно важная проблема связывания атмосферного азота, что дало человечеству новый неисчерпаемый источник сырья для производства азотсодержащих соединений.

Еще в 1781 г. Кэвендиш в результате электрического разряда в воздухе получил окислы азота. В 1814 г. В.Н. Каразин внес предложение о “низведении электричества с верхних слоев атмосферы для производства селитры”. Первый патент на способ получения азотной кислоты при помощи электрического разряда в воздухе и превращения окислов азота в нитриты и в нитраты был получен в 1859 г.

В 1901 г. Было положено начало фиксации азота воздуха в пламени электрической дуги (дуговой метод). В 1902 г. в США сооружен завод по фиксации атмосферного азота с помощью электрической дуги, возникающей при пропускании между электродами тока силой 0,75 ампер и напряжением 8000 вольт. Из-за несовершенства конструкции печи и большого расхода электроэнергии завод был закрыт в 1904 г.

Производство азотной кислоты дуговым методом интересно тем, что в нем использовали дешевое исходное сырье – воздух. Аппаратурное оформление процесса было довольно несложным. Однако для его осуществления требовалось огромное количество электроэнергии, достигающее 70000 квт´ч на 1 т N2 (это соответствует 64 т условного топлива)

В настоящее время промышленное производство азотной кислоты осуществляется на основе контактного окисления синтетического аммиака. Процесс складывается из двух основных стадий: получение окиси азота и переработка ее в азотную кислоту.

При использовании в качестве катализатора платины выход окиси азота в интервале температур 700-8500С может достигать 97-98%. Катализаторы из платиновых сплавов являются наилучшими для избирательного окисления аммиака в окись азота.

Реакция окисления аммиака до окиси азота идет с незначительным изменением объема, поэтому изменение давления не оказывает существенного влияния на равновесный выход продуктов взаимодействия. Большие величины константы равновесия этой реакции свидетельствуют о практической ее необратимости при промышленных условиях осуществления процесса.

Чистая платина обладает недостаточной прочностью, поэтому применяют сплавы платины с родием и палладием.

Поверхность платиновых сеток в процессе эксплуатации сильно разрыхляются, гладкие блестящие нити становятся губчатыми и матовыми. В результате этого сильно развивается поверхность катализатора, что приводит к повышению его активности.

С течением времени разрыхление поверхности платиновых сеток приводит к их сильному разрушению и большим потерям платины.

Добавление к платине родия и палладия имеет двоякое значение: во-первых, повышается активность катализатора, во-вторых, уменьшаются потери катализатора.

На производство азотной кислоты расходуется в основном аммиак, стоимость его на 70% определяет себестоимость азотной кислоты. Вода служит в основном хладагентом и может быть использована повторно.

Аффинаж золота в домашних условиях: получаем чистый металл из радиодеталей и микросхем разными способами

Аффинажем называется очистка металла от примесей.

Этот процесс состоит из ряда последовательных процессов отделения лишних компонентов физическими и химическими способами.

Некоторые из методов аффинажа, применяемые в промышленности, можно реализовать и в домашних условиях, однако порой затраты на осуществление реакций превосходят прибыль от полученного благородного металла.

В данной статье мы расскажем, как снять и отделить золото от радиодеталей и достать его из микросхем, как сделать это безопасно своими руками.

Где содержится данный драгоценный металл?

Сотни тонн золота ежегодно используются при производстве радиодеталей и компьютерных микросхем. Контакты из этого металла отличаются высокой электропроводимостью, они не подвержены окислению, поэтому нашли широкое применение.

Золото содержится в следующих компонентах:

Отметим, что на практике в радиодеталях золота может быть гораздо меньше, чем должно быть по документам (особенно в технической продукции, сделанной после 1989 года).

Способы очистки от примесей

Основной способ выделения чистого металла из смесей, в том числе из различных радиодеталей, заключается в химическом рафинировании. Очень распространено растворение в царской водке (смеси азотной и соляной кислоты) с последующим пропусканием через фильтр и восстановлением.

Метод электролиза

При методе электролиза золото из радиодеталей или любое другое, подвергнутое воздействию серной или соляной кислоты, осаждается на катоде при прохождении через раствор электрического тока.

В промышленности применяют катод из уже очищенного золота, дома можно использовать железный или свинцовый.

Падение силы тока – сигнал, что процесс растворения завершен. Данный метод также является действенным и поэтому достаточно распространенным.

Очистка с помощью йода

Для вытравливания золота с поверхности радиодеталей применяют самый обычный аптечный раствор Люголя – он представляет собой смесь йода и йодида калия. В процессе реакции образуются комплексные анионы, содержащие молекулы золота.

Для увеличения скорости химики добавляют серную или азотную кислоту. Процесс растворения может продолжаться сутками.В дальнейшем благородный металл осаждается из раствора разными способами.

Использование отбеливателя «Белизна»

Популярный бытовой отбеливатель состоит преимущественно из гипохлорида натрия.

Это вещество в смеси с соляной кислотой позволяет получить хлор, который в дальнейшем используют для растворения золота с образованием хлорида золота.

После этого в раствор добавляют бисульфат натрия.

По окончании реакции на дне сосуда остаются серые частицы – это и есть золото, которое приобретет естественный цвет после переплавки.

Другой вариант – смешать «Белизну», столовую соль (хлорид натрия) и аккумуляторный электролит, которые представляет собой не что иное, как серную кислоту. Полученная при реакции хлорноватистая кислота растворяет золото – его в дальнейшем нужно восстановить.

Аффинаж «без кислоты»

Распространенные в интернете рецепты получения из радиодеталей и растворения золота «без кислоты» по сути вводят читателей в заблуждение, поскольку кислота (обычно соляная) образуется в результате реакции других веществ.

Кроме того, не все знают о том, что применяемый в подобных случаях аккумуляторный электролит также является кислотой.

Использование перекиси водорода

Извлечение золота из радиодеталей перекисью водорода осуществляется следующим образом.

Данное вещество, по-другому именуемое пергидролем, реагирует с соляной кислотой, растворяя золото. Для этого золотосодержащее сырье заливают кислотой и добавляют перекись.

Образовавшаяся золотохлористоводородная кислота в дальнейшем разлагается на элементы.

Для этого можно использовать термический способ (направить на вещество синее пламя горелки) либо химический. Последний состоит в восстановлении золота путем добавления сульфата железа.

Другие методы извлечения

Существует множество других способов аффинажа, которыми можно собрать золото с микросхем, например, электролитом и аммиачной селитрой.

В данном случае электролит смешивается с аммиачной селитрой – так называется соль азотной кислоты. Полученный состав способен растворить благородный металл.

Большая часть других способов также основана на растворении золота и его последующем восстановлении.

Процессы различаются по:

Пошаговая инструкция добычи металла из радиодеталей и микросхем

Для извлечения золота из микросхем и радиодеталей целесообразно воспользоваться царской водкой.

Чтобы аффинировать золото данным способом необходимо осуществить действия в указанной ниже последовательности:

В дальнейшем золото может быть восстановлено с помощью железного купороса, пергидроля, щавелевой кислоты или сульфата гидразина. Полученное золото переплавляется в слиток с использованием тигля.

Отметим, что в домашних условиях заниматься очисткой золота небезопасно из-за значительной едкости и токсичности используемых веществ и выделяющихся летучих соединений.

Кроме того, потребуются углубленные познания в химии.

Куда сдать полученный материал и по какой цене?

Полученный в результате очистки золотой слиток (королёк) чаще всего имеет незначительный вес. Однако даже в таком количестве он представляет интерес для скупщиков.

Объявления о покупке золота можно без труда найти в интернете или местных газетах.

Зачастую цельный металл приобретают те же фирмы, что занимаются скупкой радиодеталей.

Золотом могут заинтересоваться и скупщики других металлов (например, алюминия или латуни).

Если покупатель находится в одном городе с продавцом, сделка совершается при визите по указанному адресу.

Скупщик сам взвешивает металл и проверяет его качество, после чего назначает цену. Разумеется, если есть возможность, желательно проверить все предложения на рынке, чтобы выбрать самое выгодное. В другой город слиток можно отправить по почте наложенным платежом.

Некоторые ломбарды также готовы принять товар такого рода. Чтобы выяснить, по какой цене заведение готово будет приобрести золото, обратитесь к работнику ломбарда. Другой вариант – самому подать объявление. В этом случае вам лишь придется ждать звонка от потенциального покупателя.

Если заниматься аффинажем в промышленных масштабах, то следует опираться на действующие законы.

Чтобы легально заниматься оборотом драгоценных металлов, нужно зарегистрироваться в качестве ИП или создать ООО.

При сбыте золота ориентируйтесь на его чистоту и на рыночную стоимость.

Цена за грамм драгметалла 999 пробы устанавливается Центробанком России. С 2004 года цены на него непрерывно растут. Самый значительный скачок наблюдался в 2016 году, когда стоимость превысила 3 тысячи рублей за грамм.

Видео по теме

В данном видео представлена пошаговая инструкция по добыче и извлечению золота из микросхем, процессоров и радиодеталей: