Axit nitric HNO3 là gì? Tính chất, điều chế, ứng dụng HNO3

1. HNO₃ là gì?

Định nghĩa về HNO₃

Axit Nitric (HNO₃), còn gọi là axit nitric khan, là một hợp chất vô cơ độc đáo. Được hình thành tự nhiên trong những trận mưa sấm sét, axit nitric tinh khiết là chất lỏng trong suốt. Nó không chỉ độc hại và ăn mòn mạnh, mà còn có khả năng tự cháy trong không khí ẩm.

Tại điều kiện thích hợp, nếu dung dịch axit nitric chứa hơn 86%, nó trở thành "axit nitric bốc khói". Đặc biệt hơn, axit nitric bốc khói có thể xuất hiện dưới hai dạng - trắng và đỏ - phụ thuộc vào sự hiện diện của nitơ đioxit. 

2. Tính chất vật lý tiêu biểu của HNO₃ là gì?

Tính chất vật lý tiêu biểu của HNO₃

Axit Nitric tồn tại ở dạng chất lỏng hoặc khí, vô màu, nhưng đậm màu vàng nhạt khi tồn tại tự nhiên do sự hiện diện của oxit nitơ.

Đây là một axit đặc biệt độc, và dễ bắt lửa với khả năng làm tan chảy bất kỳ chất liệu nào.

Nếu bạn để axit Nitric nồng độ 86% tiếp xúc với không khí, bạn sẽ chứng kiến hiện tượng đặc biệt - đó là khói trắng bốc lên.

Ngoài ra, axit Nitric có tỷ trọng 1511 kg/m3, nhiệt độ đông đặc là -41 độ C và nhiệt độ sôi là 83 độ C.

Dưới tác động của ánh sáng, axit Nitric bị phân hủy thành nito dioxit (NO₂) ở nhiệt độ thường, tạo ra sự biến đổi đa dạng và đẹp mắt:

4HNO₃ → 4NO₂ + 2H₂O + O₂

Và điều thú vị cuối cùng: axit Nitric có khả năng hòa tan nito dioxit thành dung dịch có màu vàng hoặc đỏ ở nhiệt độ cao, ảnh hưởng đến các đặc trưng vật lý của nó, bao gồm áp suất hơi, màu sắc dung dịch, và nhiệt độ sôi - tất cả phụ thuộc vào nồng độ NO₂.

Khi chưng cất hỗn hợp HNO₃ và H₂O, chúng ta thu được một azeotrope độc đáo có nồng độ 68% HNO₃ và nhiệt độ sôi ấn tượng ở 120,5 độ C, áp lực 1atm.

3. Điều chế HNO₃ trong thí nghiệm và công nghiệp

Điều chế HNO₃ trong thí nghiệm và công nghiệp

• Trong phòng thí nghiệm điều chế HNO₃ như thế nào?

Để điều chế tạo axit nitric đòi hỏi sự khéo léo và tỉ mỉ. Một quy trình để tạo ra axit nitric từ muối natri nitrat tinh thể và axit sunfuric đặc. Hỗn hợp này được chưng cất tại 83°C, kết quả là một kết tinh màu trắng và axit nitric bốc khói đỏ.

Nếu bạn muốn HNO₃ có màu trắng, bạn có thể biến đổi nó. Nhưng cần chú ý, các dụng cụ phải làm từ thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối, bởi axit nitric khan khá nguy hiểm.

• Còn trong công nghiệp

Axit nitric được tạo ra từ đồng (II) nitrat thông qua một quy trình phân hủy nhiệt thú vị. Khí nitơ dioxide và khí oxy được tạo ra, sau đó truyền qua nước để tạo ra axit nitric. Quá trình này giúp chuyển hóa từ đồng (II) nitrat đến axit nitric!

Kết quả tạo ra dung dịch axit nitric công nghiệp, với nồng độ từ 52% đến 68%. Công nghệ Ostwald, vinh danh Wilhelm Ostwald, đã định hình quá trình sản xuất axit nitric này.

3. Ứng dụng của HNO₃ là gì?

Ứng dụng của HNO₃

Sau khi đã hiểu về định nghĩa HNO₃ là gì, cũng như các tính chất và cách điều chế của hợp chất này. Phần tiếp theo moefi bạn đọc tiếp tục tìm hiểu về những ứng dụng quan trọng của HNO3 trong cuộc  sống hiện nay.

• Trong phòng thí nghiệm:

Axit nitric thường được sử dụng khá phổ biến trong các thí nghiệm hóa học. Điển hình là việc sử dụng nó để kiểm tra sự hiện diện của Clorit. Đầu tiên, Axit Nitric tác động lên mẫu thử, sau đó, dung dịch bạc Nitrat được thêm vào để tạo kết tủa bạc Clorua trắng bóng.

• Trong công nghiệp:

Axit nitric 68% không chỉ là một chất hóa học mạnh mẽ, mà còn là nguyên liệu chính để sản xuất các loại thuốc nổ mạnh mẽ như TNT, nitroglycerin và RDX. Nó cũng xuất hiện trong các phân bón và muối nitrat. Điều này chỉ là phần nhỏ của sự ứng dụng đa dạng của axit nitric.

• Trong ngành luyện kim

Axit Nitric là một "thợ làm sạch" đối với kim loại, và khi kết hợp với axit clorua, tạo ra dung dịch cường toan hòa tan và tẩy rửa bạch kim. Nó còn là nguyên liệu cho sơn, bột màu, và thuốc nhuộm vải.

• Không chỉ dừng lại ở đó, axit nitric còn có vai trò trong sản xuất các chất kết dính, chất bảo vệ bề mặt, và các sản phẩm cao su. Nó được sử dụng để tẩy màu và phân biệt morphine và heroin, sản xuất nitrobenzen - tiền chất cho nhiều ứng dụng quan trọng khác nhau.

• Ngoài ra, trong ngành công nghiệp hàng không và vũ trụ, axit nitric đóng vai trò quan trọng như một chất oxy hóa trong nhiên liệu lỏng tên lửa, đưa chúng ta tiến thêm một bước trong việc khám phá vũ trụ.

4. Nguy hiểm khôn lường từ HNO₃ là gì?

Nguy hiểm khôn lường từ HNO₃

Axit Nitric (HNO₃) không phải là một hợp chất lành tính. Khi tiếp xúc, nó có thể gây ra những tổn thương rất lớn, cụ thể như:

• Tiếp xúc mắt: Gây kích ứng nghiêm trọng, có thể dẫn đến bỏng nặng và thậm chí làm mù lòa.

• Tiếp xúc hô hấp: Gây kích ứng nghiêm trọng đến đường hô hấp. Hít phải khí HNO3 có thể gây khó thở, viêm phổi và thậm chí là tử vong. Triệu chứng khác bao gồm ho, nghẹt thở và kích ứng mũi.

• Tiếp xúc da: Gây kích ứng, sưng, đỏ, đau, và có thể gây bỏng nặng cho làn da nhạy cảm.

• Tiếp xúc tiêu hóa: Nếu nuốt phải, HNO₃ có thể gây cháy miệng và ảnh hưởng đến dạ dày.

• Phơi nhiễm lâu dài: Có thể dẫn tới các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm nguy cơ mắc bệnh ung thư.

Hãy luôn cẩn trọng và sử dụng axit Nitric một cách thận trọng, bởi sự không chú ý có thể dẫn đến hậu quả vô cùng nguy hiểm.

5. Cách xử lý khi gặp sự cố với HNO₃ là gì?

Khi đối mặt với sự cố liên quan đến axit nitric, đây là các biện pháp cần thực hiện ngay lập tức:

• Hít phải: Tìm nơi có không khí trong lành và đến ngay bác sĩ.

• Tiếp xúc mắt: Bạn cần ngay lập tức rửa mắt dưới vòi nước trong ít nhất 15 phút để ngăn ngừa tổn thương nghiêm trọng, sau đó tìm kiếm sự chăm sóc y tế.

• Tiếp xúc với da: Rửa sạch vùng bị ảnh hưởng bằng nhiều nước trong ít nhất 15 phút. Loại bỏ hết quần áo bị ô nhiễm và rửa kỹ bằng xà phòng. Liên hệ ngay với chuyên gia và các bác sĩ.

• Nuốt phải: Nếu chẳng may nuốt phải, bạn hãy nhanh chóng súc miệng bằng nước hoặc sữa. Lưu ý không cho bất kỳ thứ gì vào miệng của người bị ảnh hưởng khi họ mất tỉnh táo để tránh kích ứng. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.

Để tránh rơi vào những tình huống nguy hiểm trên, hãy luôn trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ an toàn như kính bảo hộ, khẩu trang, mũ, găng tay, quần áo dài tay và giày bảo hộ. Hãy duy trì môi trường làm việc sạch sẽ, thoáng đãng và tránh xa các vật dễ cháy nổ. An toàn luôn đặt lên hàng đầu.

5. Lưu ý sử dụng, bảo quản HNO₃ 

Việc biết cách sử dụng cũng như bảo quản HNO₃ đúng là rất quan trọng. Để tránh những tình huống xấu nhất có thể xảy ra, hãy cùng chúng tôi khám phá các lưu ý đó ngay dưới đây.

Lưu ý quan trọng khi sử dụng Axit Nitric

• Nguy hiểm dễ nổ và cháy: Axit Nitric là một chất oxy hóa mạnh. Khi tiếp xúc với cyanit hoặc bột kim, nó có thể tạo ra vụ nổ và cháy dữ dội khi gặp turpentine.

• Khắc nghiệt với da: Ở nồng độ cao, nó có thể gây bỏng da do phản ứng với protein keratin, biến da sang màu vàng. Việc trung hòa sẽ đổi màu da thành cam.

• Cháy với kim loại: Axit Nitric có thể tạo ra khí hydro dễ cháy trong không khí khi phản ứng với kim loại.

• Pha loãng đúng cách: Khi pha loãng, hãy nhớ luôn đổ axit vào nước, chứ không ngược lại.

Về lưu trữ và bảo quản HNO₃:

• Khu vực an toàn: Axit Nitric nên được lưu trữ tách biệt khỏi các chất không tương thích như hợp chất hữu cơ, kim loại, rượu hoặc môi trường ẩm ướt.

• Nền nhà chắc chắn: Nền nhà phải chịu được ảnh hưởng của axit.

• Môi trường lưu trữ: Khu vực lưu trữ cần thoáng mát, tránh xa nguồn nhiệt.

• Đậy kín thùng chứa: Thùng chứa phải đậy nắp kín để tránh ánh nắng mặt trời.

• Chất liệu thùng chứa: Sử dụng thùng chứa bằng nhựa thay vì kim loại, vì axit Nitric không phản ứng với nhựa.

An toàn luôn là ưu tiên hàng đầu khi làm việc với axit Nitric.

Cảm ơn bạn đọc đã quan tâm đến chủ đề HNO₃ là gì? Cũng như thông tin bổ ích xoay quanh hợp chất này. Nếu có bất kỳ góp ý hay cần thêm thông tin, bạn có thể liên hệ với website https://dongachem.vn/ để được hỗ trợ sớm nhất nhé.