Vad är sambandet mellan salpetersyra och svavelsyra?

Kalpitalsyra och svavelsyra är två av de viktigaste industrikemikalierna och produceras i enorma mängder.De är anslutna på flera sätt när det gäller deras tillverkning och deras användning.Båda syrorna är avgörande för gödsel- och sprängämnen och är bland de mest använda laboratorieflöpningen.De är också allvarliga föroreningar och bidragsgivare till surt regn.

En tidig metod för att göra svavelsyra var genom att värma saltpeter (nano ₃ ) och svavel med ånga.Kalpitalsyra (HNO ₃ ) producerades först genom destillering av saltpeter med koncentrerad svavelsyra (H ₂ så ₄ ).De två kemikalierna reagerar för att producera salpetersyra och natriumvätesulfat: H ₂ så 4 + nano ₃ rarr;Nahso ₄ + hno ₃ .Blandningen värms upp och salpetersyran, som kokar vid 181,4 deg; F (83 deg; c), produceras som en ånga som är kondenserad i en mottagare.

Dessa produktionsmetoder har ersatts i det industriella sammanhanget, men denDestillation av ett metallnitrat med svavelsyra kan fortfarande användas för att producera små mängder salpetersyra i laboratoriet.Den heta salpetersyraånga tenderar att delvis sönderdelas i kvävedioxid, vatten och syre, vilket resulterar i en oren syra.För att erhålla den rena syran utförs destillation under reducerat tryck, så att mindre värme krävs.Den använda apparaten måste vara allt glas, eftersom salpetersyra snabbt förstör gummi, kork och mest plast.

I idag tillverkas salpetersyra kommersiellt genom den katalytiska oxidationen av ammoniak och bildar kvävedioxid, som upplöses i vatten för att producera syran.Den råa syran kan destilleras för att producera koncentrationer upp till 68,5%, vid vilken tidpunkt den bildar en azeotrop med vatten.Detta är den kommersiella salpetersyran som används för de flesta tillämpningar och som ett laboratoriekomens.Högre koncentrationer kan inte erhållas genom enkel destillation.När vattenfri, eller mycket högt koncentrerad salpetersyra mdash;ofta kallas "fuming salpetersyra" mdash;krävs det kan produceras genom destillation under reducerat tryck med koncentrerad svavelsyra, som tar bort vattnet.

Den största användningen för både salpetersyra och svavelsyra är i gödningsindustrin.Kalpitalsyra används vid produktion av nitratgödselmedel, som frigör väsentliga kväve i en form som lätt kan absorberas av växter.Ammoniumnitrat är en av de mest använda gödselmedel.Svavelsyra reageras med fosfatberg eller benmåltid för att producera "superfosfat", som ger fosfor, ett annat viktigt element för växter.Majoriteten av sprängämnen i militär och kommersiell användning syntetiseras av nitrerande organiska föreningar;I denna process används nitronium (NO

2

+_{) joner för att ersätta hydroxylgrupper med nitro (NO} 2 ^{) -grupper.NO} 2 + _{-jonerna tillhandahålls genom att kombinera salpetersyra och svavelsyra, som reagerar på följande sätt: Hno} 3 ^{+ 2H} 2 _så 4 _{rarr;Detta kan säkerställas genom att använda vattenfri eller "fuming", salpetersyra.Alternativt kan kommersiell salpetersyra användas med oleum mdash;tillverkad genom upplösning av svaveltrioxid (så} 3 _{) i koncentrerad svavelsyra mdash;så att vattnet avlägsnas genom kombination med SO} 3 _{för att producera mer svavelsyra.Den senare metoden är i allmänhet att föredra, eftersom oleum enkelt tillverkas genom samma process som producerar mest svavelsyra.Fumande salpetersyra är relativt kostsamt att producera, DanGerous att transportera och benägna att sönderdelas såvida det inte hålls kylt.}

Bortsett från deras industriella tillämpningar, är salpetersyra och svavelsyra bland de mest använda laboratoriefrikaten.Båda är användbara i procedurer som kräver starka syror.Svavelsyra är ett kraftfullt dehydratiseringsmedel som kan användas för att torka några nyberedda gaser och i reaktioner som involverar avlägsnande av vatten från föreningar.Det kan också användas för att frigöra andra syror från deras salter.Kalpitalsyra är användbar som ett oxidationsmedel, som ett nitrerande medel och används allmänt i kemisk analys, särskilt för att identifiera metaller som finns i jord- och mineralprover.

Svavel- och salpetersyror är också viktiga föroreningar och bidragsgivare till sur regn.Salpetersyra bildas när gaskvävedioxid mdash;finns i fordonets avgaser och produceras naturligt genom att blixt och mdash action;upplöses i vatten.Svavelsyra bildas när svaveldioxid mdash;producerad av förbränning av fossila bränslen och naturligtvis av vulkaner mdash;reagerar med syre för att bilda svaveltrioxid, som upplöses i vatten för att producera svavelsyra.Trots den naturliga produktionen av dessa föreningar står konstgjorda källor för de flesta surt regn.Svavelsyra är den större bidragsgivaren, eftersom svaveldioxid är ett vanligare förorenande än kvävedioxid.