Dušična kiselina

Dušična kiselina
Oznake
CAS broj	7697-37-2
EC broj	231-714-2
Svojstva
Sistemsko ime	Dušična kiselina
Druga imena	Nitratna kiselina
Kemijska formula	HNO3
Molarna masa	63,012 g/mol
Izgled	Bistra, bezbojna tekućina
Gustoća i faza	1,5129 g/L, plin
Topljivost u vodi	Mogu se miješati u svim omjerima
Talište	-42°C (231 K)
Vrelište	83 °C (356 K)
Kiselost (pKa)	-1,4
Dipolni moment	2,17 D
Glavne opasnosti	Oksidans, korozivna.

Dušična kiselina (lat. Aqua fortis, nitratna kiselina, HNO₃) je izrazito korozivna i toksična jaka kiselina.

Dušična kiselina

Svojstva

Koncentrirana dušična kiselina je jako oksidirajuće sredstvo.
U čistom stanju je bezbojna, ali sa starenjem postaje žućkasta zbog akumuliranja dušikovih oksida.
Obično se čuva u tamno smeđim bocama zbog fotolitičke razgradnje u dušikov tetroksid (N₂O₄).
Dušična kiselina otapa većinu metala čime nastaju odgovarajući nitrati. Koncentrirana dušična kiselina također reagira s nekim nemetalima čime nastaje okso kiselina ili oksid.

Čista bezvodna dušična kiselina (100%) na sobnoj je temperaturi bezbojna tekućina gustoće 1,522 g/cm³ koja se skrućuje pri -42 °C tvoreći bijele kristale. Temperatura vrelišta je 83 °C. U prisutnosti svjetlosti, čak i pri sobnoj temperaturi, dolazi do djelomične razgradnje uz nastajanje dušikovog dioksida prema reakciji:

4 HNO₃ → 2 H₂O + 4 NO₂ + O₂ (72°C)

što znači da bi bezvodna dušična kiselina trebala biti uskladištena ispod 0°C da bi se izbjegla razgradnja. Dušikov dioksid (NO₂) ostaje otopljen u dušičnoj kiselini i daje joj žutu boju. Za razliku od čiste kiseline iz koje izlaze bijele pare, kiselina s otopljenim NO₂ ispušta crvenkasto-smeđe pare, zbog čega se često navodi kao "crvena dimeća kiselina" ili "dimeća dušična kiselina". Dimeća dušična kiselina se također navodi kao 16-molarna dušična kiselina, najkoncentriraniji oblik dušične kiseline pri standardnoj temperaturi i tlaku (0 °C, 100 kPa).

U promet se najčešće stavlja 68 % dušićna kiselina koja se dobiva destilacijom manje koncentrirane. Istovremeno 68 % kiselina predstavlja azeotrop.^{[nedostaje izvor]}

Dobivanje

Kemijske reakcije u Ostwaldovom procesu

Industrijska proizvodnja

Dušična kiselina proizvodi se Ostwaldovim procesom, nazvanim po njemačkom kemičaru Wilhelmu Ostwaldu. U ovom procesu bezvodni amonijak se oksidira u dušikov oksid, koji zatim reagira s kisikom iz zraka čime nastaje dušikov dioksid. On se zatim absorbira u vodi čime nastaje dušična kiselina i dušikov oksid. Dušikov oksid se zatim vraća nazad u proces. Korištenjem amonijaka dobivenog iz Haberovog procesa, konačni produkt može se proizvesti iz dušika, kisika i vodika koji su dobiveni iz zraka i prirodnog plina kao jedinih sirovina.

Laboratorijska sinteza

Dušična se kiselina može dobiti u laboratoriju reakcijom otprilike jednakih masa nitratne soli (npr. bakrov(II) nitrat) i 96% sulfatne kiseline (H₂SO₄) i zatim destilacijom smjese na temperaturi vrelišta dušične kiseline od 83 °C sve dok bijela kristalna masa (metalni sulfat) ne zaostane u reakcijskoj posudi.

H₂SO₄ + NO₃^- → HSO₄^- (s) + HNO₃ (g)

Dobivena crvena dimeća dušićna kiselina može se zatim prevesti u bijelu dušičnu kiselinu.

Uporaba

Najvažnija uporaba dušične kiseline je u proizvodnji umjetnih gnojiva i trenutno je u poljoprivredi najiskorištenija. Ostale važne primjene su u proizvodnji eksploziva, graviranje i otapanje metala (naročito kao sastavni dio zlatotopke za pročiščavanje i ekstrakciju zlata), u kemijskoj sintezi, proizvodnji pića (pivovare, mljekare, proizvodnja bezalkoholnih pića), proizvodnji stakla, te služi za razna čišćenja u restaurarstvu.

Veliko pakiranje 56% dušične kiseline

Sigurnost

Dušična kiselina je snažno oksidirajuće sredstvo i njena reakcija sa spojevima kao što su cijanidi, karbidi i metalni prah, može biti eksplozivna.

Nedovršeni članak Dušična kiselina koji govori o kemiji treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.