Из нитрата аммония получить азотную кислоту уравнение. Чем отличаются нитриты от нитратов

(А) Нитриты

При условии соблюдения исключений , указанных в общих положениях к данной подгруппе, в данную товарную позицию включаются нитриты, соли металлов азотистой кислоты (HNO 2) (товарная позиция ).

Нитрит натрия (NaNO 2). Получают восстановлением нитрата натрия свинцом и в процессе производства свинцового глета. Бесцветные кристаллы, гигроскопичные и хорошо растворимые в воде. Используется как окислитель в кубовом крашении; в органическом синтезе; для обработки мяса; в фотографии; как крысиный яд и т.п.
Нитрит калия (KNO 2). Получают теми же способами, что и нитрит натрия, или действием диоксида серы на смесь оксида кальция и нитрата калия. Белый кристаллический порошок или желтоватые палочки; часто содержит другие соли в качестве примесей. В воде растворяется, на воздухе сильно расплывается с ухудшением свойств. Используется в тех же целях, что и нитрит натрия.
Нитрит бария (Ва(NO 2) 2). Кристаллы, используемые в пиротехнике.
Прочие нитриты . К ним относится нитрит аммония, неустойчивый и взрывчатый продукт; используется в виде раствора для получения азота в лаборатории.

(Б) Нитраты

При условии соблюдения исключений , указанных в общих положениях к данной подгруппе, в данную товарную позицию включаются нитраты, соли металлов и азотной кислоты (товарная позиция ), кроме нитрата аммония и нитрата натрия как чистых, так и неочищенных (товарная позиция или ). (Другие исключения см. ниже.)

Основные нитраты также включаются сюда.

Нитрат калия (KNO 3) (также называемый "селитра"). Получают из нитрата натрия и хлорида калия. Представляет собой бесцветные кристаллы или стекловидную массу, или белый кристаллический порошок, растворимый в воде и гигроскопичный в неочищенном виде. Используется аналогично нитрату натрия, а также для получения пороха, химических детонаторов, в пиротехнике, для изготовления спичек и металлургических флюсов.
Нитраты висмута :

(а)нейтральный нитрат висмута (Bi(NO 3) 3 ·5Н 2 О). Получается действием азотной кислоты на висмут; крупные бесцветные расплывающиеся кристаллы. Используется для получения оксидов или солей висмута и некоторых лаков;

(б)основной нитрат висмута (BiNO 3 (OН) 2). Получается из нейтрального нитрата висмута; жемчужно–белый порошок, не растворимый в воде. Используется в медицине (для лечения желудочно–кишечных заболеваний); в производстве керамики (радужные краски), в косметике, в производстве взрывателей и т.п.

Нитрат магния (Mg(NO 3) 2 ·6Н 2 О). Бесцветные кристаллы, растворимые в воде. Используется в пиротехнике, для получения огнеупорных продуктов (с оксидом магния), калильных сеток и т.п.
Нитрат кальция (Са(NO 3) 2). Получается при обработке дробленого известняка азотной кислотой. Белая расплывающаяся масса, растворимая в воде, спирте и ацетоне. Используется в пиротехнике, в производстве взрывчатых веществ, спичек, удобрений и т.п.
Нитрат трехвалентного железа (Fe(NO 3) 3 ·6H 2 O или 9Н 2 О). Голубые кристаллы. Используется как протрава при крашении и печатании (в чистом виде или в смеси с ацетатом). Чистый водный раствор используется в медицине.
Нитрат кобальта (Со(NO 3) 2 ·6Н 2 О). Пурпурные, красноватые или коричневатые кристаллы, растворимые в воде и расплывающиеся. Используется при получении кобальтовых синей или кобальтового желтого и симпатических чернил; для декорирования керамики; для электроосаждения кобальта и т.п.
Нитрат никеля (Ni(NO 3) 2 ·6Н 2 O). Водорастворимые, расплывающиеся зеленые кристаллы. Используется в производстве керамики (коричневые пигменты); при крашении (как протрава); при электроосаждении никеля; для получения оксида никеля или чистых никелевых катализаторов.
Нитрат двухвалентной меди (Сu(NO 3) 2). Получают растворением меди в азотной кислоте и последующей кристаллизацией (содержит 3 или 6 молекул воды в зависимости от температуры). Голубые или зеленые кристаллы, растворимые в воде, гигроскопичные; ядовитые. Используется в пиротехнике; в производстве красителей; при крашении или печатании текстильных материалов (протрава); для получения оксида двухвалентной меди и изготовления фотографической бумаги; при нанесении гальванического покрытия, для придания металлам искусственной патины и т.п.
Нитрат стронция (Sг(NO 3) 2). Получают при действии оксида стронция или сульфида стронция на азотную кислоту при нагревании в виде безводной соли или в виде гидратированной соли (с 4 молекулами воды) при пониженных температурах. Бесцветный кристаллический порошок, расплывающийся, растворимый в воде, разлагающийся при нагревании. Используется в пиротехнике (красный свет), при изготовлении спичек.
Нитрат кадмия (Cd(NO 3) 2 ·4Н 2 О). Получается из оксида. Бесцветные иголки, расплывающиеся, растворимые в воде. Используется как красящее вещество в керамической или стекольной промышленности.
Нитрат бария (Ва(NO 3) 2). Получают из природного карбоната (витерита) (товарнаяпозиция ). Бесцветные или белые кристаллы или кристаллический порошок; растворимые в воде, ядовит. Используется в пиротехнике (зеленый свет); в производстве взрывчатых веществ, оптического стекла, керамических глазурей, солей бария или нитратов и т.п.
Нитрат свинца (Рb(NO 3) 2). Нитрат свинца образуется как побочный продукт при получении диоксида свинца действием азотной кислоты на красный свинец. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде; ядовит. Используется в пиротехнике (желтый свет), в производстве спичек, взрывчатых веществ и некоторых красящих веществ; в дублении, фотографии и литографии; для получения солей свинца, как окислитель в органическом синтезе.

Кроме указанных выше исключений , также не включаются следующие продукты.

Нитриты и нитраты отличаются не только по названию, в своей формуле они имеют и разные элементы. Однако есть и то, что их «роднит». Область применения этих веществ достаточно широка. В организме человека они тоже присутствуют, причем, если их скапливается слишком много, человек получает сильное отравление, которое может привести даже к летальному исходу.

Что такое нитраты

Проще говоря, нитраты - это соли азотной кислоты. В своей формуле они содержат одноразрядный анион. Раньше нитрат именовали . Теперь так называют минералы, а также удобрения, применяемые в сельском хозяйстве.

Нитраты получаются при помощи азотной кислоты, которая воздействует на металлы, оксиды, соли и гидроксиды. Все нитраты можно развести в воде. В твердом состоянии они являются сильными окислителями, но их свойства пропадают, если в раствор добавить азотной кислоты.

Нитраты сохраняют свои свойства при обычной температуре, но при низкой температуре плавятся, причем до самого полного разложения. Процесс получения этих веществ очень сложный, поэтому будет интересен, пожалуй, только химикам.

Нитраты являются основой для взрывчатых веществ - это аммониты и иные вещества. Применяются они в основном и в качестве минеральных удобрений. Сейчас уже не существует секрета в том, что растения используют азот из соли для построения клеток своего организма. Растение создает хлорофилл, которым и живет. Но в организме людей, нитраты становятся нитритами, которые способны свести человека в могилу.

Нитриты – тоже соли

Нитриты тоже являются солями азотной кислоты, но с другой формулой в своем химическим составе. Известны натрия, нитриты кальция. Известны также нитриты свинца, серебра, щелочных, щелочноземельных, 3D-металлов.

Это кристаллические вещества, которые присущи также калию или барию. Одни вещества хорошо растворяются в воде, другие, такие как нитриты серебра, ртути или меди, плохо растворяются в ней. Примечательно, что в органических растворителях нитриты тоже практически не растворяются. Но если повысить температуру, растворимость нитритов улучшается.

Человечество использует нитриты при получении азотных красителей, для получения капролактама, а также как окисляющие и восстанавливающие реагенты в резинотехнической, текстильной и металлообрабатывающей промышленности. Например, нитрит натрия является хорошим консервантом, применяется при производстве бетонных смесей в качестве ускорителя твердения и противоморозной добавки.

Нитриты являются ядом для гемоглобина человека, поэтому их нужно ежедневно выводить из организма. Они попадают в человеческий организм или прямым путем или с какими-либо другими веществами. Если человеческий организм функционирует нормально, необходимое количество вещества остается, а ненужное – удаляется. А вот если человек болен, появляется проблема с отравлением нитритами.

Изобретение относится к получению солей азотной кислоты. Сущность способа состоит в том, что нитрит-нитратные растворы, полученные путем абсорбции окислов азота содой или едким натром, упаривают до концентрации суммы солей 750-900 г/л без выделения твердой фазы и при температуре 70-90 o С направляют на инверсию, инверсионные газы разбавляют воздухом и возвращают на стадию абсорбции, причем контактное отделение аммиака для получения нитрозных газов включают периодически по мере отработки нитрита натрия, а продукционные растворы нитрата натрия перерабатывают в солевой продукт известным способом, включающим кристаллизацию и сушку продукта. Технический результат состоит в том, что способ позволяет получать нитрат натрия без производства нитрита натрия, а также использовать азотную кислоту в качестве донора окислов азота на стадии инверсии вместо каталитического окисления аммиака. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано на предприятиях, выпускающих соли азотной кислоты. Известен способ получения нитрата натрия путем нейтрализации раствора соды и (или) едкого натра азотной кислотой (В.А. Клевке, Н.Н. Поляков, Л.З. Арсеньева. Технология азотных удобрений. - М.: Госхимиздат, 1956, с. 94; патент РФ 2159738 от 03.12.1999. Способ получения нитрата натрия). Недостатком известных способов является низкая концентрация нитрата натрия в продукционном растворе (320-360 г/л) и связанный с этим большой расход пара на его концентрирование перед кристаллизацией готового продукта. Наиболее близким по технической сущности является способ получения нитрата натрия из нитрит-нитратных растворов путем инверсии последних азотной кислотой (М.А. Миниович, В.М. Миниович. Соли азотистой кислоты. - М.: Химия, 1997, с. 100-101). Недостатком этого способа является необходимость одновременного производства нитрита натрия и использование дорогостоящих платиноидных катализаторов для конверсии аммиака до окислов азота. Задачей данного предлагаемого изобретения является разработка способа получения нитрата натрия из нитрит-нитратных растворов без производства нитрита натрия, спрос на который носит выраженный сезонный характер, а также использование азотной кислоты для получения окислов азота на стадии инверсии вместо каталитического окисления аммиака кислородом воздуха. Поставленная цель достигается тем, что после стадии окисления аммиака кислородом воздуха, охлаждения нитрозных газов, абсорбции их раствором соды или едкого натра, нитрит-нитратный раствор упаривают без выделения твердой фазы до суммы солей 750-900 г/л и направляют на инверсию. При смешении раствора с неконцентрированной азотной кислотой интенсивно протекает известная реакция: 3NaNО 2 + 2HNО 3 = 3NaNО 3 + 2NO + Н 2 О. Соотношение потоков азотной кислоты и раствора нитрит-нитратных солей, в котором сумма солей составляет 750-900 г/л, поддерживается таким образом, чтобы кислотность промежуточного продукционного раствора была в пределах 30-80 г/л HNО 3 . Образующиеся окислы азота отдуваются в инверсионной колонне воздухом. Поскольку инверсия осуществляется в присутствии повышенной концентрации нитрита натрия, перед поступлением на стадию абсорбции инверсионные газы разбавляются дополнительным количеством воздуха. На абсорбции они поглощаются циркулирующим раствором, содержащим избыточную щелочность в виде соды или едкого натра. При этом вновь образуется нитрит и нитрат натрия. На чертеже показана схема реализации способа получения нитрата натрия. Пуск технологической схемы осуществляется традиционным образом: производится розжиг контактного аппарата на стадии конверсии аммиака, для чего используется газообразный аммиак и воздух. Нитрозные газы проходят котел-утилизатор, где охлаждаются до 200-220 o С и поступают в абсорбер, орошаемый циркулирующим нитрит-нитратным раствором, содержащим избыточное количество соды или едкого натра. Этот раствор (сумма солей 320-400 г/л) периодически отбирается на выпарку, где путем упаривания сумма солей (NaNО 2 + NaNO 3 + Na 2 CО 3) увеличивается до 750-900 г/л. Температура упаренного раствора поддерживается в пределах 70-90 o С, чтобы не допустить выпадения твердой фазы. Этот раствор направляют в инверсионную колонну-реактор непрерывного действия, куда одновременно дозируется неконцентрированная азотная кислота с содержанием 56-58 мас.% HNО 3 . Соотношение потоков азотной кислоты и раствора нитрит-нитратных солей подбирают таким образом, что в колонне поддерживается кислая среда и промежуточный продукционный раствор имеет кислотность 30-80 г/л HNО 3 . В реактор непрерывно подается воздух, что обеспечивает помимо улучшения перемешивания реагентов удаление из зоны реакции нитрозных газов. Промежуточный кислый раствор нитрата натрия направляют в нейтрализатор, где смешением с раствором соды или едкого натра его нейтрализуют до pH 8-10. Инверсионные нитрозные газы разбавляют дополнительным количеством воздуха и направляют в абсорбционную колонну. После накопления определенного количества нитрит-нитратных растворов контактное отделение останавливают, и выработка нитрата натрия продолжается за счет инверсионных нитрозных газов. При этом, как видно из приведенной реакции, донором оксида азота служит азотная кислота, и процесс продолжается, пока в системе присутствует восстановитель-нитрит натрия. По мере отработки нитрита натрия и понижения концентрации нитрозных газов появляется необходимость в подключении контактного окисления аммиака. Полученный продукционный раствор нитрата натрия перерабатывают в солевой продукт по известному способу путем упаривания, кристаллизации и отделения нитрата натрия с последующей его сушкой. Оборотные маточные растворы после накопления в них примесей (Сl-ионы) используют в процессе конверсионного получения нитрата калия из хлорида калия.

Формула изобретения

1. Способ получения нитрата натрия, включающий окисление аммиака кислородом воздуха, охлаждение нитрозных газов, абсорбцию их раствором соды или едкого натра, упаривание полученных нитрит-нитратных растворов, инверсию нитрита натрия азотной кислотой при температуре 70-90 o С с возвратом инверсионных газов на стадию абсорбции, нейтрализацию промежуточного раствора нитрата натрия, упаривание, кристаллизацию и сушку готового продукта, отличающийся тем, что упаренные до концентрации суммы солей 750-900 г/л нитрит-нитратные растворы без выделения твердой фазы направляют на инверсию и поддерживают кислотность промежуточного раствора 30-80 г/л HNO 3 , а инверсионные газы перед возвращением на стадию абсорбции разбавляют воздухом. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадию окисления аммиака включают периодически по мере отработки нитрита натрия на инверсии и снижения концентрации инверсионных нитрозных газов.

Похожие патенты:

Изобретение относится к области утилизации компонентов жидких ракетных топлив, в частности переработке специальных нитросмесей, являющихся окислителем ракетного топлива, на удобрения и соли

Изобретение относится к способу получения нитрата щелочного металла и фосфата щелочного металла в одном и том же технологическом процессе из фосфатного сырья и нитратного сырья, включающий следующие этапы: а) взаимодействие фосфатного сырья с нитратным сырьем с образованием водной нитрофосфатной реакционной смеси, с последующим необязательным отделением твердого материала, б) введение водной нитрофосфатной реакционной смеси на этап первого ионного обмена, осуществляемого при наличии насыщенной ионами щелочного металла катионообменной смолы, для обмена катионов, присутствующих в реакционной смеси, на ионы щелочного металла, присутствующие в этой смоле, с получением потока, обогащенного ионами щелочного металла, в) осуществление первой кристаллизации потока, получаемого на этапе (б), при условиях, обеспечивающих кристаллизацию нитрата щелочного металла, и отделение кристаллизованного нитрата щелочного металла от маточного раствора, г) введение маточного раствора, образующегося на этапе (в), на этап второго ионного обмена, осуществляемого при наличии насыщенной ионами щелочного металла катионообменной смолы, для обмена катионов, присутствующих в маточном растворе, на ионы щелочного металла, присутствующие в этой смоле, с получением потока, содержащего фосфат, обогащенного ионами щелочного металла, и д) осуществление второй кристаллизации потока, получаемого на этапе (г), при условиях, обеспечивающих кристаллизацию фосфата щелочного металла, и отделение кристаллизованного фосфата щелочного металла от маточного раствора

Изобретение относится к получению солей азотной кислоты

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.

Где используется вещество?

Применение азотной кислоты разумно в безопасных целях. Вещество используется в таких сферах деятельности человека:

создание красящих пигментов;
проявление фотопленок;
приготовление лекарственных препаратов;
переработка пластиковых изделий;
использование в химии;
удобрение садовых и огородных культур;
производство динамита.

Чистая азотная кислота в неизмененном виде выглядит как жидкое вещество, которое при контакте с воздухом начинает выпускать белые пары. Замерзание его происходит уже при -42 о С, а кипение - при +80 о С. Как вывести такое вещество, как азотная кислота, своими руками в домашних условиях?

Способ 1

Дымящееся вещество получают посредством воздействия концентрата на натриевую (калийную) селитру (натрий (калий) нитрат). В результате реакции получается искомое вещество и гидросульфат натрия (калия). Схема реакции выглядит таким образом: NaNO 3 + H 2 SO 4 => HNO 3 + NaHSO 4. Запомните, что концентрация полученного вещества зависит от перед вступлением в реакцию.

Способ 2

Получение азотной кислоты в домашних условиях с меньшей концентрацией вещества происходит тем же способом, необходимо только заменить натриевую селитру нитратом аммония. Химическое уравнение выглядит так: NH 4 NO 3 + H 2 SO 4 =>(NH 4) 2 SO 4 + HNO 3 . Заметьте, что аммиачная селитра доступнее, чем калийная или натриевая, потому большинство исследователей проводят реакцию на ее основе.

Чем выше концентрация H 2 SO 4 , тем более концентрированной будет азотная кислота. Чтобы получить сбалансированное вещество, требуется увеличить объем электролита, необходимого для проведения реакции. Чтобы достичь желаемого результата, на практике пользуются методом выпаривания, который заключается в постепенном уменьшении объема электролита примерно в 4 раза от первоначального.

Особенности метода выпаривания

На дно посуды высыпают просеянный песок и ставят резервуар с электролитом. При этом процесс кипячения газовой плиты, поддавая или уменьшая огонь. Процесс отличается длительностью, поэтому в таком деле важно терпение. Эксперты рекомендуют использовать кипелки - стеклянные или керамические трубочки, предназначенные для проведения химических опытов, в том числе и выпаривания. Они нейтрализуют образование пузырей и снижают силу кипения, предотвращая разбрызгивание вещества. В таких условиях допустимо получение азотной кислоты в домашних условиях с концентрацией около 93 %.

Инструменты и реагенты для практического получения вещества

Для проведения реакции потребуется наличие:

концентрированного H 2 SO 4 (>95%) - 50 мл;
нитрата аммония, калия, натрия;
100 мл емкости;
1000 мл контейнера;
стеклянной воронки;
резинки;
водяной бани;
колотого льда (можно заменить на снег или холодную воду);
термометра.

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

В процессе получения азотной кислоты в домашних условиях необходимо поддерживать температуру в рамках 60-70 о С. Если превысить эти границы, кислота начнет распадаться.
Во время проведения реакции могут выделяться пары и газы, поэтому, работая с кислотами, обязательно пользуйтесь защитной маской. Руки должны быть защищены от внезапного попадания вещества на кожу, потому химики работают в резиновых перчатках. На больших химических производствах, где человек контактирует с опасными для здоровья веществами, рабочие вообще работают в специальных защитных костюмах.

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.

Введение

Вряд ли кто-нибудь из вас ничего не слышал о нитрате натрия. Его название нередко упоминается еще в школе, не то что в промышленности. Но только название! А что еще известно про натриевую селитру? Вот о чем мы поговорим в сегодняшней статье.

Определение

Нитрат натрия (формула NaNO 3) является натриевой солью азотной кислоты. Его могут называть "натрием азотнокислым" или "натриевой/натронной/чилийской селитрой".

Свойства

Натрий азотнокислый представлен бесцветными длинными кристаллами, имеющими ромбоэдрическую или тригональную кристаллическую решетку. На вкус они являются очень солеными. В разных веществах растворяются по-разному, но лучше всего нитрат натрия "тает" в воде. При температуре 380 о С данное соединение разлагается на азотистокислый натрий и кислород. Реакция выглядит так: 2NaNO 3 => 2NaNO 2 + O 2. Также нитрат натрия может вступать в реакции обмена, вторым реагентом которых являются соли щелочных металлов. Одним из продуктов при этом всегда будет нитрат с растворимостью, значение которой будет гораздо ниже, чем у обсуждаемого сейчас вещества. Например, при взаимодействии натриевой селитры с хлоридом калия образуется нитрат калия и поваренная соль (хлорид натрия). В расплаве обсуждаемый нитрат проявляет сильные окислительные, а в растворе - восстановительные свойства. При его разложении выделяется кислород, и благодаря этому данное соединение может вступать в реакцию с неметаллами.

Получение

Данный нитрат можно получить несколькими способами:

Реакция азотной кислоты с металлом или оксидом натрия

При добавлении в азотную кислоту чистого натрия происходит реакция нейтрализации. Продуктами ее станут искомое вещество, вода, а также газообразные азот и его оксиды (I, II). Если к этой же кислоте добавить оксид натрия, то в результате получатся обсуждаемое сейчас соединение и вода.

Реакция азотной кислоты с кислыми солями или гидроксидом натрия

Если к HNO 3 добавить кислую соль натрия (например, его гидрокарбонат), то образуются искомое вещество, вода и углекислый газ, который быстро улетучивается. Если же вторым реагентом станет гидроксид натрия, то, как в случае с его оксидом и азотной кислотой, получаются только нитрат натрия и H 2 O.

Реакция аммиачной селитры с кислыми солями или гидроксидом натрия

Азотную кислоту может с успехом заменить нитрат аммония. Во время его взаимодействия с гидроксидом натрия образуются искомое вещество, вода и газообразный аммиак, а при реакции с гидрокарбонатом натрия продуктами станут эти соединения и углекислый газ.

Реакция поваренной соли с нитратом серебра

В этом случае происходит реакция обмена, продуктами которой являются нитрат натрия и хлорид серебра.

Применение

Данное вещество используется в качестве ценного азотного удобрения. Без нитрата натрия не обходятся пиротехническая, пищевая, стекольная и металлообрабатывающая отрасли промышленности. Натриевая селитра добывается из природных залежей несколькими способами:

Выщелачивание данного вещества с помощью горячей воды и кристаллизации;

Абсорбция окислов азота с использованием раствора пищевой соды;

Реакция обмена, в которой участвуют сульфат/хлорид/карбонат натрия и кальциевая/аммиачная селитра.

Заключение

Вот какую важную роль играет азотнокислый натрий. Есть еще и другие вещества, без которых не обходится человек, но о них поговорим в другой раз.