Generalidades del acido nitrico

OBTENCIÓN
DE ÁCIDO NÍTRICO
ÍNDICE
Introducción
Propiedades físicas
Propiedades químicas
Especificaciones de ácido nítrico industrial
Obtención de ácido nítrico
Introducción
Procedimiento
Tipos de plantas
Aplicaciones
Industriales
Medio Ambiente
Peligrosidad
INTRODUCCIÓN
¿Qué es el ácido nítrico?
El ácido nítrico es un ácido fuertemente corrosivo que ioniza todo su hidrógeno ensolución acuosa, por lo que se usa como un agente oxidante en varias industrias.
Tiene un aspecto transparente, incoloro e inodoro en su forma pura, pero la acumulación de óxidos de nitrógeno en el mismo durante un período de tiempo tiende a darle un tinte amarillo debido a la influencia lumínica.
Las soluciones comerciales incluyen entre un 52% y un 68% de ácido nítrico. Si la solución incluyemás de un 86% de ácido nítrico se nombra como ácido nítrico fumante y viene en dos variedades, blanco y rojo.
El ácido nítrico se obtiene mezclando pentóxido de dinitrógeno (N2O5) y agua o industrialmente oxidando amoniaco.
PROPIEDADES FÍSICAS
Líquido a temperatura ambiente.
Punto de ebullición: 86 ºC.
Punto de fusión: -42 ºC.
Presión de vapor: 51 mm de Hg a 25 ºC (fumante)
Forma unazeótropo negativo con agua a 68.8 % en peso, cuyo punto de ebullición es de 122ºC.
Solubilidad: Completamente miscible en agua.
En el caso del ácido nítrico fumante, los valores de densidad y presión de vapor aumentan al incrementarse la cantidad de NO2 disuelto.
PROPIEDADES QUÍMICAS
El ácido nítrico se descompone con cierta facilidad, generando óxidos de nitrógeno.
Reacciona con álcalis, óxidos ysustancias básicas, generando sales.
Es un oxidante fuerte, dependiendo de su concentración.
Ataca a la mayoría de los metales, excepto platino y oro.
Es capaz de oxidar a elementos en estado de bajo número de oxidación hasta su más alto valor.
Es una sustancia que prácticamente no se encuentra en estado libre teniendo que recurrir a la síntesis para su utilización.
Es un ácido muy fuerte.También actúa como oxidante energético desprendiendo diversos óxidos de nitrógeno.
ESPECIFICACIONES EN UN HNO3 INDUSTRIAL
A continuación presentamos una de las múltiples composiciones típicas de un ácido nítrico industrial.
OBTENCIÓN DE ÁCIDO NÍTRICO A PARTIR DE AMONIACO
INTRODUCCIÓN
El ácido nítrico era ya conocido en tiempo de los egipcios.
Fue Lavoisier quien demostró que el ácido nítricocontenía oxígeno en 1776, y Cavendish en 1784 determino su composición finalmente establecida por Gay Lussac en 1816.
A finales del siglo XIX y principios del XX (1853-1932) Ostwald pone a punto el método que lleva su nombre para la obtención de acido nítrico a partir de amoniaco. Este hecho le proporcionó el Premio Nobel en Química.
Hoy en día, el método de Ostwald es el más usado a nivelindustrial para la obtención de acido nítrico.
PROCEDIMIENTO
El proceso de Ostwald consiste en oxidar el amoniaco con exceso de aire en presencia de un catalizador, generalmente de platino, a presión atmosférica.
La reacción global es:
NH3+ 202 → HNO3 + H20
La concentración que se suele alcanzar de nítrico es del 60%, con los equipos normalmente usados.
Diagrama del proceso
Para la obtención deácido nítrico las materias primas son NH3 y oxígeno. El amoniaco entra al proceso en estado líquido y es vaporizado en un intercambiador de calor que utiliza agua que se ha calentado anteriormente.
El aire previamente filtrado se comprime y se lleva a un mezclador donde se une con el amoniaco en estado gaseoso. La salida del mezclador se lleva al reactor donde se alcanza 1650ºF (899ºC), teniendolugar las siguientes reacciones:
NH3 + ¾ O2 → ½ N2 + 3/2 H2O
NH3 + O2 → ½ N2O + 3/2 H2O
NH3 + 5/4 O2 → NO + 3/2 H2O reacción principal
NH3 + 7/4 O2 → NO2 + 3/2 H2O
NH3 → ½ N2 + 3/2 H2
El gas después de la oxidación contiene:
9.3% en volumen de óxido de nitrógeno,
69% en volumen de nitrógeno,
6.3% en volumen de oxígeno y un
15.4% de vapor de agua
Estas reacciones tienen lugar gracias...