濃硝酸

濃硝酸

分子式為HNO3，純HNO3是無色有刺激性氣味的液體，市售濃硝酸質量分數約為68%，密度約為1.4g/cm3，沸點為83℃，易揮發，可以任意比例溶於水，混溶時與硫酸相似會釋放出大量的熱所以需要不斷攪拌，並且只能是把濃HNO3加入水中而不能反過來。濃度在(86%~97.5%)98%的硝酸叫“發煙硝酸”，因這種酸更易揮發，遇潮濕空氣形成白霧，有腐蝕性，並且有毒要注意戴聚乙烯塑膠手套以及特別的口罩。

基本介紹

  • 中文名：濃硝酸
  • 英文名：concentrated nitric acid
  • 化學式：HNO3
  • 分子量：63
  • 熔點：-42℃
  • 沸點：83℃
  • 水溶性：與水混溶
  • 密度：1.4g/cm3
  • 外觀：無色液體
  • 閃點：約400度
  • 套用：在工業上可用於制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。
  • 危險性描述：能與多種物質反應，發生爆炸，對皮膚和黏膜有強刺激和腐蝕作用。
  • 危險品運輸編號：UN 3077 9/PG 3
  • 氧化性：強氧化性
毒理學資料,儲存方法,區分,性質,製備方法,實驗室製法,工業上製法,稀硝酸提純法,

毒理學資料

1．硝酸是強酸,具有酸的通性；
2．濃、稀硝酸都有強的氧化性,濃度越大,氧化性越強.
3．硝酸屬於揮發性酸,濃度越大,揮發性越強（98%以上為發煙硝酸）.
4．硝酸不太穩定,光照或受熱時會分解.
5．硝酸有強烈的腐蝕性,不但腐蝕肌膚,也腐蝕橡膠等.大鼠吸入半數致死濃度LC50：49ppm·4h
人經口最低致死量（LCL0）：430mg/kg
蒸氣對眼睛、呼吸道等的黏膜和皮膚有強烈刺激性。蒸氣濃度高時可引起肺水腫。對牙齒具有腐蝕性。皮膚沾上可引起灼傷，腐蝕而留下疤痕，濃硝酸腐蝕可達到相當深部。如進入咽部，對口腔以下的消化道可產生強烈的腐蝕性燒傷，嚴重時發生休克致死。人在低於30mg/m左右時未見明顯損害。吸入可引起肺炎。
水生生物毒性：LC50 100～300mg/L·48h（海星）。
LC50 180mg/L·48h（海蟹）。
8mol/L以上的硝酸一般稱為濃硝酸。

儲存方法

濃硝酸在光照下會分解出二氧化氮而呈黃色，所以常將濃硝酸盛放在棕色試劑瓶中，且放置於陰暗處。

區分

濃硝酸和稀硝酸
1、在冷的硝酸中加入鐵或鋁，若無明顯現象，則是濃硝酸，若鐵或鋁的表面產生氣泡則是稀硝酸。
2、直接看，冒白霧的是濃硝酸，沒有白霧是稀硝酸，這裡是利用硝酸的揮發性（濃鹽酸也有揮發性）
*註：由於一氧化氮氧化的很快，該方法需要做好密封。
事實上最直觀的方法還是測定濃度。

性質

不穩定性
4HNO3=光或加熱=2H2O + O2↑ + 4NO2↑
濃硝酸在光照下會分解出二氧化氮而呈黃色，所以常將濃硝酸盛放在棕色試劑瓶中，且放置於陰暗處。
強氧化性
1.與絕大部分金屬反應（不產生氫氣）
Cu + 4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O
3Cu+ 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2. 與非金屬反應
C + 4HNO3（濃）= △=2H2O + CO2↑ + 4NO2↑
S + 6HNO3（濃）=△=2H2O + H2SO4 + 6NO2↑
P + 5HNO3（濃）=△=H2O + H3PO4 + 5NO2↑
在反應中，非金屬被氧化成最高價氧化物或其對應的含氧酸。
3.使鋁、鐵鈍化
冷的濃硝酸能使鐵鋁鈍化。熱濃硝酸的不會使其鈍化。
用途： 硝酸是重要的化工原料，也是實驗室必備的重要試劑。
在工業上可用於制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。
危險性和強酸性
危險性：加熱時分解，產生有毒煙霧；強氧化劑，與可燃物和還原性物質發生激烈反應，爆炸。強酸性，與鹼發生激烈反應，腐蝕大多數金屬（鋁及其合金除外），生成氮氧化物，與許多常用有機物發生非常激烈反應，引起火災和爆炸危險。
濃硝酸見光分解
4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O
分解產生的NO2溶解在濃硝酸中，會使溶液呈現黃色。
要除去黃色，可以通入適量空氣，使4NO2+2H2O+O2=4HNO3，黃色褪去。

製備方法

實驗室製法

NaNO3+ H2SO4= △=NaHSO4+ HNO3 （原理：高沸點酸制低沸點酸）

工業上製法

4NH3 + 5O2 =催化/△= 4NO+6H2O
2NO + O2 = 2NO2（工業上制時要不停通入氧氣）
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （NO循環氧化吸收）
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3

稀硝酸提純法

濃硝酸的加工設備；
1，加熱爐
2，反應器，反應器蓋
3，2個冷卻室
加工方法；
1，先將反應器與冷卻室用玻璃管依次連線（順序是：反應器，冷卻室，冷卻室，出酸口。），向反應器內加濃硫酸，再加入稀硝酸，攪拌幾分鐘使其混合（比例是1/1），混酸不要超過反應器的2分之1，蓋好蓋。
2，加完料後開始緩緩加熱，當溫度達到86度時，硝酸氣體被蒸餾出來，氣體進入冷卻室後凝結成硝酸從出酸口流出，即可得到百分之90以上的濃硝酸了。
3，如果還不夠純，就將反應出的硝酸再次按照以上方法加工，就可得到99以上的硝酸了，注意先加硫酸後加硝酸，要注意控溫，因為這時的硝酸濃度已經很高了，兩者混合溫度上升很快。

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