Азотын Хүчил

Химийн цэвэр азотын хүчил нь хурц эхүүн үнэртэй, өнгөгүй шингэн.

Азотын хүчил

Нэр
IUPAC нэр Nitric acid
Өөр нэр Aqua fortis, Spirit of niter, Hydrogen nitrate, Acidum nitricum
Ерөнхий
CAS бүртгэлийн дугаар	7697-37-2 Y
3DMet	B00068
ChEBI	CHEBI:48107 Y
ChEMBL	ChEMBL1352 Y
ChemSpider	919 Y
ЕХ дугаар	231-714-2
Gmelin	1576
Jmol-3D зураг	Зураг Зураг
KEGG	D02313 Y
MeSH	Nitric+acid
PubChem	944
RTECS дугаар	QU5775000
UNII	411VRN1TV4 Y
UN дугаар	2031
InChI InChI=1S/HNO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4) Y Key: GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/HNO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4) Key: GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYAO
SMILES [N+](=O)(O)[O-] ON(=O)=O
Шинж чанар
Химийн томъёо	HNO3
Моль масс	63.01 g·mol−1
Гадаад байдал	Өнгөгүй, агаарт шар эсвэл улаан өнгөтэй манан (утаа) ялгаруулдаг шингэн
Үнэр	Идэмхий, амьсгал боогдуулам
Нягт	1.5129 g cm−3
Хайлах температур	−42 °C (−44 °F; 231 K)
Буцлах температур	83 °C (181 °F; 356 K) 68%-тай уусмал 121 °C (250 °F; 394 K)-д буцлана
Усанд уусдаг эсэх	Бүрэн уусна
Ханасан уурын даралт	48 mmHg (20 °C)
Хүчиллэг (pKa)	-1.4
Хугалах илтгэгч (nD)	1.397 (16.5 °C)
Диполь момент	2.17 ± 0.02 D
Термохими
Ердийн моляр энтроп (So298)	146 J·mol−1·K−1
Үүсэлтийн ердийн энтальп (ΔfHo298)	−207 kJ·mol−1
Аюултай нөхцөл
Бодисийн аюулгүй байдлын хүснэгт	ICSC 0183 PCTL Safety Website
ЕХ ангилал	C O T+
Р-фраз	R8 R35
АБ-фраз	(S1/2) S23 S26 S36 S45
NFPA 704	0 4 0 OX
Дөл авалцах температур	Шатдаггүй
Үхлийн тун эсвэл концентраци:
LC50 (Медиан концентраци)	138 ppm (харх, 30 min)
АНУ-ын зөвшөөрөгдсөн дээд хэмжээ (NIOSH):
PEL (Зөвшөөрөгдөх)	TWA 2 ppm (5 mg/m3)
REL (Зөвлөсөн)	TWA 2 ppm (5 mg/m3) ST 4 ppm (10 mg/m3)
IDLH (Аюултай хэмжээ	25 ppm
Хамааралтай нэгдлүүд
Анионууд	Азотлог хүчил
Катионууд	Натрийн нитрат Калийн нитрат Аммоний нитрат
Бусад	Азотын исэл (V)
Өөрөөр тодотгож заагаагүй бол бодисуудын хэвийн төлөв (25 °C [77 °F], 100 kPa) дахь үзүүлэлтүүд.
Y шалгах (what is: Y/N?)
Мэдээлэлийн хайрцагны эх сурвалж

Азотын хүчил нь гидратуудыг үүсгэдэг. Тэдгээрийн хоёр нь хатуу: моногидрат (HNO₃•H₂O) болон тригидрат (HNO₃•3H₂O). Хатуу азотын хүчил нь моноклин ба ромбо хэлбэртэй хоёр төрлийн таст модификацийг үүсгэдэг. Устай ямар ч харьцаагаар дулаан ялгаруулан холигддог. Усан уусмалдаа бараг 100% ион болон задардаг. Устай 68,4% агууламжтай, 120⁰С буцлах температуртай азеотроп холимогийг үүсгэдэг. Агаарт концентрацжуулсан азотын хүчил нь утаа гаргаж байгаа мэт сэтгэгдлийг төрүүлдэг. Учир нь ууршсан азотын хүчил нь агаарын чийгтэй нэгдэн маш жижиг ширхэгтэй мананг үүсгэдэг. Цэвэр азотын хүчил нь тогтворгүй ба дараах урвалын дагуу задардаг:

${\displaystyle {\mathsf {4HNO_{3}\rightarrow 4NO_{+}4H_{2}O+2O_{2}}}}$ 

Хүчлийг халаахад N₂O₃-г ялгаруулан задрах ба 260⁰С орчим температурт бүрэн задарч дуусдаг:

${\displaystyle {\mathsf {2HNO_{3}\rightarrow N_{2}O_{2}+H_{2}O+O_{2}}}}$ 

Азотын хүчлийн задрах хурд концентрац өсөх тутам нэмэгддэг. Жишээ нь 99% агууламжтай азотын хүчлийн задралын хурд өндөр ба түүний температурыг маш бага (5⁰C) нэмэгдүүлэхэд л задралын хурд 2 дахин нэмэгддэг. Энэ нь өндөр концентрацтай азотын хүчил задрах эрмэлзэл ихтэй байдгийг харуулж байна. Азотын хүчил нь хүчтэй исэлдүүлэгч учир ихэнх органик нэгдлүүдийг задалдаг ба зарим нь азотын хүчлийн нөлөөгөөр шатдаг. Азотын хүчил нь алт, цагаан алт, титан, тантал, роди ба иридигээс бусад металлуудыг уусгадаг. Концентрацжуулсан азотын хүчлийг устөрөгчийн хэт ислээр үйлчлэхэд азотын хэт хүчил үүсдэг ба тэр нь задрахдаа тэсэрдэг:

${\displaystyle {\mathsf {HNO_{3}+H_{2}O_{2}\rightarrow HNO_{4}+H_{2}O}}}$ 

Азотын хүчилд азотын диоксидыг шингээхэд нитролеум (HNO₃•NO₂ ) үүсдэг. Нитролеум нь шаргал өнгөтэй, утаат (манан үүсгэдэг) шингэн, хүчтэй исэлдүүлэгч.

Азотын хүчлийн түүхий эд нь аммиак, агаар, ус гурав юм. Бүх гурван бүрдүүлэгчийг сайтар цэвэрлэнэ. Аммиакийг катализаторын тоосноос салгана. Аммиакийн синтезэд ашиглагддаг катализаторын элэгдлээс үүссэн тоос аммиактай хамт гадагшилдаг. Энэ тоос нь азотын хүчлийн үйлдвэрлэлд ашигладаг катализаторыг хордуулдаг.

Азотын хүчил нь үйлдвэрлэлийн ач холбогдлоороо хүхрийн хүчлийн дараа ордог. Үйлдвэрлэлд янз бүрийн конценрацтайгаар үйлдвэрлэдэг. Эрдэс бордооны үйлдвэрлэлд 45-60% концентрацитай азотын хүчлийг ашигладаг бол концентрацижуулсан (98%) азотын хүчлийг хиймэл торго үйлдвэрлэхэд ашиглана. Органик нэгдлүүд болох ароматик нүүрсустөрөгчдийг нитрожуулах замаар пикриний хүчил, нитробензол, нитротолуол зэргийг гарган авдаг ба эдгээр дээр үндэслэн органик будаг ба бусад бүтээгдэхүүнүүдийг үйлдвэрлэдэг. Азотын хүчлээс гарган авсан бүтээгдэхүүнүүд тэсрэх бодисын, фармацевтикийн салбарт өргөн ашиглагддаг.

Концентрацжуулаагүй азотын хүчлийг зэвэрдэггүй гангаар хийсэн агуулахад хадгалдаг ба тээвэрлэхгүйгээр үйлдвэрлэсэн газраа ашиглагддаг. Концентрацжуулсан (98%) азотын хүчлийг хадгалах ба тээвэрлэхэд хөнгөн цагаан цистернийг ашигладаг. Өндөр концентрацтай азотын хүчлийг ердийн гангаар хийсэн циснернд тээвэрлэхэд меланж байдалд оруулдаг. Меланж нь 89% HNO₃, 7,5% H₂SO₄ (92%), 3,5% H₂O агуулсан холимог юм.