적색 훈증 질산

Red fuming nitric acid
적색 훈증 질산
이름
IUPAC 이름
질산
기타 이름
적색 훈증 질산
식별자
켐스파이더
  • 없음
특성.
HNO3 + NO2
외관 액체, 적색 연기
밀도 무료 NO2 컨텐츠 증가에 따라 증가
비등점 120.5°C(248.9°F, 393.6K)
물에 부적합함
위험
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험
 피부 및 금속 부식, 심각한 눈 손상, 독성(구강, 피부, 폐), 심각한 화상
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

적색 훈증질질산(RFNA)은 로켓 추진체로 쓰이는 저장성 산화제다. 질산 84%(HNO3), 다이니트로겐 테트로사이드 13%, 수분 1~2%로 구성된다.[1] 질산을 빨갛게 훈증하는 색깔은 이산화질소를 형성하기 위해 부분적으로 분해되는 이산화질소 때문이다. 이산화질소는 액체가 포화 상태가 될 때까지 용해되며, 숨이 막히는 냄새와 함께 유독가스를 발생시킨다. RFNA는 가연성 물질의 가연성을 높이고 물과 반응할 때 발열성이 높다.

질산은 대부분의 컨테이너 물질을 공격하기 때문에 보통 억제제(불화수소를 포함한 다양한, 때로는 비밀스러운 물질과 함께 사용된다.[2] 그러한 조합을 억제 RFNA, IRFNA라고 한다.)와 함께 사용한다. 예를 들어 불소화수소는 금속 불소화물의 얇은 층으로 용기 금속을 통과시켜 질산에 거의 무해하게 만들 것이다.

그것은 또한 단로계의 성분이 될 수 있다; 아민 질산염과 같은 물질들이 그 안에 용해되면서, 그것은 로켓의 유일한 연료로 사용될 수 있다. 이것은 비효율적이고 일반적으로 이런 식으로 사용되지 않는다.

제2차 세계 대전 동안 독일군은 일부 로켓에 RFNA를 사용하였다. 사용된 혼합물은 S-Stoff(질산 96%, 염화 철분 4%를 점화 촉매로[3] 사용)와 SV-Stoff(질산 94%, 질산 6%, 이산화질소 6%)로 불리며 살베이(sage)라는 별명을 얻었다.

억제된 RFNA는 세계에서 가장 많이 발사된 경량 궤도 로켓인 Kosmos-3M의 산화제였다.

RFNA의 다른 용도는 비료, 염료 매개체, 폭발물 및 산성화제로서의 제약 보조제 등이 있다. 광학 및 금속 식각에서 실험실 시약으로도 사용할 수 있다.[4]

구성

  • IRFNA IIIa: 83.4% HNO3, 14% NO2, 2% H2O, 0.6% HF
  • IRFNA IV HDA: 54.3% HNO3, 44% NO2, 1% H2O, 0.7% HF
  • S-Stoff: 96% HNO3, 4% FeCl3
  • SV-Stoff: 94% HNO3, 6% N2O4
  • AK20: 80% HNO3, 20% N2O4
  • AK20F: 80% HNO3, 20% NO24, 불소 기반 억제제
  • AK20I: 80% HNO3, 20% NO24, 요오드 기반 억제제
  • AK20K: 80% HNO3, 20% NO24, 불소 기반 억제제
  • AK27I: 73% HNO3, 27% NO24, 요오드 기반 억제제
  • AK27P: 73% HNO3, 27% NO24, 불소 기반 억제제

실험

IRFNA의[5][6] 불산함유량
RFNA를 로켓 연료의 산화제로 사용할 때는 보통 HF 함량이 약 0.6%이다. HF의 목적은 부식 억제제 역할을 하는 것이다.
RFNA의[7] 수분 함량
수분 함량을 시험하기 위해, 표본의 다양한2 NO의 양에 따라 803% HNO, 8~202% NO, 나머지2 HO의 표본을 추출한다. RFNA에 HF가 포함되었을 때 평균 HO2%는 2.4%에서 4.2% 사이였다. RFNA에 HF가 포함되지 않았을 때, 평균 HO2%가 0.1%에서 5.0% 사이였다. 부식된 금속 불순물을 고려했을 때 HO2%가 증가했고, HO2%는 2.2%에서 8.8% 사이였다.
RFNA[5] 내 금속 부식
스테인리스강, 알루미늄 합금, 철합금, 크롬판, 주석, 금 및 탄탈룸을 테스트하여 RFNA가 각각의 부식률에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다. 실험은 16%와 6.5%의 RFNA 샘플과 위에 열거된 다른 물질을 사용하여 수행되었다. 많은 다양한 스테인리스강들이 부식에 대한 저항성을 보였다. 알루미늄 합금은 특히 고온에서 스테인리스강처럼 잘 지탱되지 않았지만, 부식률이 높지 않아 RFNA와 함께 이를 사용할 수 없었다. 주석, 금, 탄탈룸은 스테인리스강과 유사한 높은 부식 저항성을 보였다. 고온에서는 부식률이 크게 증가하지 않았기 때문에 이 재료들이 더 좋다. 상승된 온도에서의 부식률은 인산이 있으면 증가한다. 황산은 부식률을 감소시켰다.

참고 항목

참조

  1. ^ "Problems in Storage and Handling of Red Fuming Nitric Acid" (PDF). Archived from the original on September 27, 2013. Retrieved 2013-09-26.{{cite web}}: CS1 maint : bot : 원본 URL 상태 미상(링크)
  2. ^ Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants. Rutgers University Press. p. 62. ISBN 0-8135-0725-1.
  3. ^ Clark, John D. (1972). "9: What Ivan Was Doing". Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants (PDF). Rutgers University Press. p. 116. ISBN 0813507251.
  4. ^ O'Neil, Maryadele J. (2006). The Merck index: an encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals. Merck. p. 6576. ISBN 978-0-911910-00-1.
  5. ^ a b Karplan, Nathan; Andrus, Rodney J. (October 1948). "Corrosion of Metals in Red Fuming Nitric Acid and in Mixed Acid". Industrial and Engineering Chemistry. 40 (10): 1946–1947. doi:10.1021/ie50466a021.
  6. ^ "Corrosion Studies in Fuming Nitric Acid" (PDF). Retrieved 23 May 2017.
  7. ^ Burns, E. A.; Muraca, R. F. (1963). "Determination of Water in Red Fuming Nitric Acid by Karl Fischer Titration". Analytical Chemistry. 35 (12): 1967–1970. doi:10.1021/ac60205a055.

외부 링크