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질산

Nitric acid
아질산과 혼동하지 말 것.

질산
Resonance description of the bonding in the nitric acid molecule
Ball-and-stick model of nitric acid
Resonance space-filling model of nitric acid
이름
IUPAC 이름
질산
기타 이름
아쿠아포르티스, 스피릿 오브 니터, 오포르테, 질산수소, 산덤 질산염
식별자
3D 모델(JSmol)
3 DMet
체비
첸블
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.028.832 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 231-714-2
1576
케그
메쉬 질산
RTECS 번호
  • QU5775000번
유니
UN 번호 2031
  • InChI=1S/HNO3/c2-1(3)4/h(H, 2, 3, 4) checkY
    키: GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/HNO3/c2-1(3)4/h(H, 2, 3, 4)
    키: GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYAO
  • [N+](=O)(O)[O-]
  • ON(=O)=O
특성.
HNO3
몰 질량 63.012 g/120−1
외모 무색[1] 액체
냄새 매캐한, 숨이[1] 막힐 것 같은
밀도 1.51g/cm3, 1.41g/cm3 [68% w/w]
녹는점 -42 °C (-44 °F, 231 K)
비등점 83°C(181°F, 356K) 용액은 121°C(250°F, 394K)에서 68% 끓는다.
혼재
로그 P - 0.13[2]
증기압 48 mmHg (20 °C)[1]
산도(pKa) - 1.4[3]
켤레 기저 질산염
- 1.99×10cm−53/세로
1.397 (16.5 °C)
2.17 ± 0.02 D
열화학
146 J/(mol·K)[4]
- 207 kJ/mol[4]
위험 요소
GHS 라벨링:
GHS03: Oxidizing GHS05: Corrosive
위험.
H272, , , , , ,
P210, , , , , ,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
플래시 포인트 불연성
치사량 또는 농도(LD, LC):
138 장 / 분 (rat, 30 분)[1]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 2ppm (5mg/m3)[1]
REL(권장)
 TWA 2ppm (5mg/m3)
ST 4ppm (10mg3/[1]m)
IDLH(즉시 위험)
 25[1] 장 / 분
안전 데이터 시트(SDS) ICSC 0183
관련 화합물
기타 음이온
 아질산
기타 캐티온
 질산나트륨
질산칼륨
질산 암모늄
관련 화합물
 삼산화수소
사산화수소
오산화이질소
산화질소
일산화질소
이산화질소
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

질산은 화학식이3 HNO인 무기화합물이다.그것은 부식성이 강한 [5]광산이다.화합물은 무색이지만, 질소산화물로 분해되어 오래된 샘플은 황색 주조물이 되는 경향이 있습니다.상업적으로 이용 가능한 대부분의 질산은 물에 68%의 농도를 가지고 있다.용액에 HNO가 86% 이상3 함유되어 있을 경우, 이를 발연질산(fuming nitic acid)이라고 한다.존재하는 이산화질소의 양에 따라 연무질산은 86% 이상의 농도에서 적색 연무질산으로, 95% 이상의 농도에서 백색 연무질산으로 더욱 특징지어진다.

질산은 질화(일반적으로 유기 분자에 니트로기를 첨가하는 것)에 사용되는 1차 시약이다.일부 니트로 화합물은 충격 및 열에 민감한 폭발물이지만, 일부는 군수품 및 파괴에 사용될 정도로 안정적이고, 다른 것들은 여전히 안정적이며 잉크 및 염료의 색소로 사용됩니다.질산은 또한 강한 산화제로도 흔히 사용된다.

물리적 및 화학적 특성

상업적으로 이용 가능한 질산은 68%의3 HNO 농도의 물을 가진 아제트로프이다.이 용액의 끓는 온도는 1atm에서 120.5°C(249°F)입니다.그것은 "농축 질산"으로 알려져 있다.질산과 물의 공생 로프는 상온에서 무채색 액체이다.

두3 가지 고체 하이드레이트가 알려져 있다2: 일수화물 HNO·+HO 또는 옥소늄 질산염3 [HO][NO3]− 및 3수화물 HNO3·3H2O.

때때로 오래된 밀도 척도가 나타나며, 42 Baumé로 [6]지정된 농도의 질산이 지정됩니다.

이산화질소에 의한 오염

황색 이산화질소에 오염된 연무질산

질산은 열 또는 빛 분해되기 때문에 갈색 유리병에 보관되는 경우가 많습니다.

43 HNO → 22 HO + 4 NO2 + O2

이 반응은 생성된 질소 산화물이 산 속에서 일부 또는 완전히 용해되기 때문에 액체 위의 증기 압력에 무시할 수 없는 변화를 일으킬 수 있습니다.

이산화질소(NO2) 및/또는 사산화질소(NO)는24 높은 온도에서 노란색 또는 빨간색으로 칠해진 질산에 용해된 상태로 남아 있습니다.순수한 산은 공기에 노출되면 하얀 연기를 내뿜는 경향이 있지만, 이산화질소가 용해된 산은 적갈색 증기를 내뿜어 "붉은 연기를 내는 질산"과 "흰 연기를 내는 질산"이라는 통칭이 있습니다.질소산화물(NOx)은 질산에 용해된다.

발연질산

주요 기사:붉은 발연질산

상업용 연무질산은 HNO3 함량이3 98%이며 밀도가 1.50g/cm이다.이 등급은 종종 폭발물 산업에서 사용됩니다.무수산만큼 휘발성도 없고 부식성도 없으며 농도는 약 21.4 M이다.

붉은 발연 질산(RFNA)은 적갈색으로 용액을 남기는 대량의 용해 이산화질소2(NO)를 함유하고 있습니다.용해된 이산화질소로 인해 적연질산의 농도가 1.490g/cm로3 낮아진다.

억제된 발연질산은 백색억제질산(IWFNA) 또는 적색억제질산(IRFNA) 중 하나로 불화수소(HF)를 0.6~0.7% 첨가함으로써 제조할 수 있다.이 불소는 금속 탱크의 내식성을 위해 첨가됩니다.불소는 금속을 보호하는 금속 불소층을 형성합니다.

무수질산

"wfna"는 여기서 리다이렉트 됩니다.걸프 쇼어 텔레비전 방송국에 대해서는, WFNA-TV 를 참조해 주세요.

백색연기질산, 순수질산 또는 WFNA는 무수질산에 매우 가깝다.분석 결과 99.9%의 질산으로 사용 가능합니다.백색 발연 질산의 한 가지 사양은 최대 2%의 물과 최대 0.5%의 용해된2 NO를 가지고 있다는 것이다.무수질산은 밀도가 1.513g3/cm이고 농도가 약 24몰이다.무수질산은 밀도가 1.512g/cm인3 무색의 이동성 액체로서 -42°C(-44°F)에서 응고하여 백색[clarification needed] 결정을 형성한다.NO와 물로 분해되면서2 노란색을 띠게 된다.83°C(181°F)에서 끓습니다.보통 유리 깨짐 방지 호박병에 보관되며, 압력 증가를 위해 헤드 공간이 두 배 더 넓습니다. 하지만 이러한 예방 조치를 취하더라도 압력을 방출하려면 병을 매월 환기해야 합니다.

구조 및 본딩

HNO의3 두 가지 주요 공명 표현

두 개의 N-O 결합은 동등하고 비교적 짧다(이것은 공명 이론으로 설명될 수 있다; 표준 형태는 이 두 결합에서 이중 결합 특성을 나타내며, 일반적인 N-O 결합보다 짧다). 그리고 세 번째 N-O 결합은 O 원자도 [7][8]양성자에 결합하기 때문에 길어진다.

반응

산염기 특성

질산은 일반적으로 주위 온도에서 강한 산이라고 여겨진다.pKa 값은 보통 -1 미만으로 보고되지만, 산 해리 상수의 값에 대해서는 다소 이견이 있다.즉, 희석액의 질산은 극산성 용액을 제외하고 완전히 분리된다.pKa 값은 250°[9]C의 온도에서 1까지 상승합니다.

질산은 황산과 같은 산과 관련하여 염기로 작용할 수 있습니다.

HNO3 + 2 HSO24 no NO+23+ + HO + 2 HSO-4; 평형상수: K 22 22

니트로늄 이온(NO+2)은 방향족 질화 반응의 활성 시약입니다.질산은 산성과 염기성을 모두 가지고 있기 때문에 물의 자가 이온화와 유사하게 자가 분해 반응을 일으킬 수 있습니다.

23 HNO † NO+2 + NO-3 + HO2

금속과의 반응

질산은 대부분의 금속과 반응하지만, 자세한 내용은 산의 농도와 금속의 성질에 따라 달라집니다.묽은 질산은 대부분의 금속과 반응할 때 전형적인 산으로 작용한다.마그네슘, 망간 및 아연은 H를 방출합니다2.

Mg + 2 HNO3 → Mg(NO3)2 (질산 마그네슘) + H2
Mn + 2 HNO3 → Mn(NO3)(2망간)II) 질산염) + H2

질산은 구리나 은과 같은 비활성 금속을 산화시킬 수 있다.이러한 비활성 또는 전기양극성이 낮은 금속의 경우 제품은 온도와 산 농도에 따라 달라집니다.예를 들어, 구리는 주변 온도에서 3:8 화학량법으로 희석된 질산과 반응합니다.

3 Cu + 8 HNO3 → 32+ Cu + 2 NO + 4 HO2 + 6 NO-3

생성된 일산화질소는 대기 중 산소와 반응하여 이산화질소를 발생시킬 수 있다.질산이 더 농축된 상태에서 이산화질소는 1:4 화학측정법으로 직접 생성된다.

Cu + 4 H+ + 2 NO-3 → Cu2+ + 2 NO2 + 2 HO2

대부분의 금속은 질산과 반응하면 그에 상응하는 질산염이 발생한다.예를 들어 Sn, As, Sb 및 Ti는 각각 [10]SnO2, AsO25, SbO25 및 TiO로2 산화됩니다.

순금과 백금 같은 일부 귀금속은 질산과 반응하지 않지만, 순금은 농축 질산과 염산의 혼합물인 아쿠아 레지아와 반응합니다.그러나 착색금 등 금 함유량이 상대적으로 낮은 일부 금합금에는 덜 귀금속(Ag, Cu, ...)이 질산에 의해 쉽게 산화 및 용해되어 금합금 표면의 색변화를 초래할 수 있다.질산은 보석 가게에서 저금 합금(14캐럿 미만)을 신속하게 발견하고 금 순도를 신속하게 평가하기 위한 저렴한 수단으로 사용됩니다.

강력한 산화제인 질산은 많은 비금속 화합물과 반응하며 때로는 폭발적으로 반응합니다.관련된 산 농도, 온도 및 환원제에 따라 최종 산물이 달라질 수 있습니다.반응은 귀금속 계열 및 특정 합금을 제외한 모든 금속에서 발생합니다.일반적으로 산화 반응은 주로 농축된 산과 함께 일어나 이산화질소(NO)의2 형성을 선호한다.그러나 질산의 강력한 산화 특성은 본질적으로 열역학적이지만, 때때로 질산의 산화 반응은 오히려 역학적으로 바람직하지 않다.소량의 아질산(HNO2)이 있으면 [10]반응 속도가 크게 증가합니다.

크롬(Cr), 철(Fe) 및 알루미늄(Al)은 희석된 질산에 쉽게 용해되지만 농축산은 금속 산화층을 형성하여 금속의 대부분을 더 이상의 산화로부터 보호합니다.이 보호층의 형성을 소극화라고 한다.일반적인 패시베이션 농도는 부피별로 20% ~ 50%입니다(ASTM A967-05 참조).농축된 질산에 의해 수동화된 금속은 철, 코발트, 크롬, 니켈,[10] 알루미늄이다.

비금속과의 반응

질산은 강력한 산화산이기 때문에 많은 유기물과 반응하며 폭발적으로 반응할 수 있다.하이드록실기는 일반적으로 물을 만들기 위해 유기 분자로부터 수소를 떼어내고 나머지 니트로 그룹이 수소를 대신합니다.질산에 의한 유기화합물의 질화는 니트로글리세린과 트리니트로톨루엔(TNT)과 같은 많은 일반적인 폭발물의 1차 합성 방법이다.매우 많은 안정성이 떨어지는 부산물이 가능하기 때문에 이러한 반응은 신중하게 열적으로 제어하고 부산물을 제거하여 원하는 제품을 분리해야 합니다.

질소, 산소, 귀가스, 실리콘 및 요오드 이외의 할로겐을 제외한 비금속 원소와의 반응에서는 일반적으로 농도의 이산화질소와 희석산의 산화질소가 생성되면서 산으로서 산화도가 가장 높은 상태로 산화된다.

C(표준) + 4 HNO3 → CO2 + 4 NO2 + 2 HO2
3 C (표준) + 4 HNO3 → 3 CO2 + 4 NO + 2 HO2

농축질산은4 I8, P, S를 각각 [10]HIO3, HPO34, HSO로24 산화시킨다2.흑연과 비정질 탄소와 반응하지만 다이아몬드와 반응하지 않는다. 산화되는 [11]흑연에서 다이아몬드를 분리할 수 있다.

크산토프로테릭 시험

질산은 단백질과 반응하여 노란색 질화물을 형성한다.이 반응은 크산토프로테릭 반응으로 알려져 있다.이 시험은 시험 대상 물질에 농도의 질산을 첨가한 후 가열하여 실시한다.방향족 고리를 가진 아미노산을 함유한 단백질이 존재하면 혼합물은 노란색으로 변한다.암모니아 등의 염기를 첨가하면 주황색으로 변한다.이러한 색상의 변화는 단백질의 [12][13]질화 방향족 고리에 의해 발생합니다.크산토프로틴산은 산이 상피세포와 접촉할 때 형성된다.각각의 국소 피부색 변화는 질산을 취급할 때 부적절한 안전 예방 조치를 나타냅니다.

생산.

질산은 이산화질소와 물의 반응에 의해 만들어진다2.

4 NO2 + 22 HO → 2 HNO3 + NO2 + HO2

최종 반응은 다음과 같습니다.

3 NO2 + HO2 → 2 HNO3 + NO

일반적으로 이 반응에 의해 생성된 산화질소는 공기 중의 산소에 의해 재산화되어 추가적인 이산화질소를 생성한다.

과산화수소를 통해 이산화질소를 거품을 내는 것은 산 수율을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다.

2 NO2 + HO22 → 23 HNO

상업용 질산 용액은 보통 52~68%의 질산이다.질산의 생산은 독일 화학자 빌헬름 오스트발트의 이름을 딴 오스트발트 과정을 통해 이루어진다.이 공정에서 약 500K(227°C, 440°F)의 고온과 9개의 표준기압(910kPa)의 압력으로 백금 또는 로듐 거즈 촉매의 존재 하에서 무수 암모니아를 산화질소로 산화시킨다.

4 NH3(g) + 52 O(g) → 4 NO(g) + 62 HO(g) (δH = -905.2 kJ/mol)

그런 다음 일산화질소는 공기 중의 산소와 반응하여 이산화질소를 형성한다.

2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g) (ΩH = -160 kJ/mol)

이것은 나중에 물에 흡수되어 질산과 산화질소를 형성한다.

3 NO2(g) + HO2(l) → 23 HNO(aq) + NO(g) (δH = -135.74 kJ/mol)

산화질소는 재산화되기 위해 순환된다.또는 마지막 단계를 공기 중에 수행하는 경우:

4 NO2(g) + O2(g) + 22 HO(l) → 43 HNO(aq)

얻어진 수성3 HNO는 질량 기준 최대 68%까지 증류하여 농축할 수 있다.농도의24 98%는 농도의 HSO로 탈수함으로써 달성할 수 있다.Haber 공정에서 유래한 암모니아를 이용하여 공기 및 천연가스에서 유래한 질소, 수소, 산소를 유일한 [14]공급 원료로 하여 최종 제품을 제조할 수 있다.

실험실 합성

실험실에서는 구리의 열분해로 질산을 만들 수 있다.II) 질산염, 이산화질소 및 산소가스를 생성하며, 이를 물을 통과시켜 질산을 생성한다.

2 Cu(NO3)2 → 2 CuO + 4 NO2 + O2

그런 다음 Ostwald 프로세스를 수행합니다.

2 NO2 + HO2 → HNO2 + HNO3

또는 질산나트륨 등의 질산염과 황산(HSO24)의 등가 몰을 반응시켜 이 혼합물을 질산 끓는점 83°C에서 증류시키는 것이다.증류용기 내에 황산수소 금속의 비휘발성 잔류물이 남아 있다.얻은 붉은 발연 질산은 흰색 질산으로 [8]변환될 수 있다.

NaNO3 + HSO24 → HNO3 + NaHSO4

용해된x NO는 상온(200 mmHg 또는 27 kPa에서 10~30분)에서 감소된 압력을 사용하여 쉽게 제거하여 백색 연무 질산을 생성합니다.또한 이 절차는 이산화질소가스를 [15]적게 생성하기 위해 압력과 온도가 낮아진 상태에서 한 번에 수행할 수 있습니다.

묽은 질산은 최대 끓는 아제트로프인 68%까지 증류하여 농축할 수 있다.실험실에서 더 많은 농도는 탈수제 역할을 하는 황산 또는 질산 마그네슘으로 증류하는 것을 포함한다.이러한 증류는 산의 부패를 방지하기 위해 감압된 전체 유리 장치로 이루어져야 한다.산업적으로는 이산화질소를 68%의 질산에 흡수탑에 [16]용해시켜 고농도 질산을 제조한다.용존질소산화물은 백색발연질산의 경우 제거되거나 용액에 남아 적색발연질산을 형성한다.최근에는 농축된 질산 공급 [17]원료로 무수산을 생산하기 위한 전기화학적 수단이 개발되고 있다.

사용하다

실험실의 질산

질산의 주요 산업 용도는 비료의 생산이다.질산은 암모니아에 의해 중화되어 질산암모늄이 된다.이 애플리케이션은 연간 생산량 2600만 톤(1987년)의 75~80%를 소비한다.다른 주요 용도는 폭발물, 나일론 전구체 및 특수 유기 [18]화합물 생산입니다.

유기질소화합물 전구체

다음 항목도 참조하십시오.질화

니트로기는 유기합성, 공업용 및 기타에서 다용도 관능기이다.질산과 황산의 혼합물은 친전자성 방향족 치환에 의해 다양한 방향족 화합물에 니트로 치환기를 도입한다.TNT와 같은 많은 폭발물이 다음과 같이 준비됩니다.

CHCH653 + 3 HNO3 → CH62(NO2)3CH3 + 3 HO2

농축 황산 또는 올륨이 여분의 물을 흡수합니다.

HSO227 + HO2 → 2 HSO24

니트로기를 환원하여 아민기를 생성할 수 있으므로 다양한 니트로벤젠에서 아닐린 화합물을 합성할 수 있습니다.

Aniline from Nitrobenzene.svg

산화제로 사용

나일론의 전구체인 아디핀산은 시클로헥사논과 시클로헥사놀의 혼합물인 "KA 오일"을 질산과 [18]산화시켜 대량으로 생산됩니다.

로켓 추진제

질산은 액체 연료 로켓의 산화제로 다양한 형태로 사용되어 왔다.이러한 형태에는 적색 발연 질산, 백색 발연 질산, 황산과의 혼합물, 그리고 HF [19]억제제와 함께 형성된다.IRFNA는 BOMARC [20]미사일의 세 가지 액체 연료 성분 중 하나였다.

틈새 용도

금속 가공

질산은 구리 금속을 질산구리 금속으로 변환하는 것과 같이 금속을 산화 형태로 변환하는 데 사용될 수 있다.또한 아쿠아 레지아로서 염산과 조합하여 금과 같은 귀금속(클로로아우르산)을 용해시킬 수 있습니다.이 소금은 재결정 및 선택적 침전 과정을 통해 순도 99.9% 이상의 금 및 기타 금속을 정화하는 데 사용될 수 있습니다.특정 금속을 선택적으로 용해하거나 많은 금속 소금의 용제가 되는 능력은 금 분할 공정에서 유용합니다.

분석 시약

ICP-MS, ICP-AES, GFAA, Flame AA에 의한 원소 분석에서는 용액 [21]중 금속 흔적을 측정하기 위한 매트릭스 화합물로 묽은 질산(0.5~5.0%)을 사용한다.소량의 금속 이온이 분석 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이러한 측정에는 초순도 미량 금속 등급산이 필요하다.

또한 일반적으로 탁수 시료, 슬러지 시료, 고체 시료 및 ICP-OES, ICP-AES, GFAA 및 화염 원자 흡수 분광법을 통한 원소 분석이 필요한 다른 유형의 고유 시료의 소화 과정에도 사용된다.일반적으로 이러한 소화제는 구입한 HNO의3 50% 용액과 타입 1 DI Water를 혼합하여 사용합니다.

전기화학에서 질산은 유기반도체의 화학도핑제로, 원탄소나노튜브의 정제공정에서 사용된다.

목공

저농도(약 10%)에서 질산은 소나무와 단풍나무의 인공 숙성에 많이 사용된다.생성되는 색상은 매우 오래된 왁스 또는 유제품 목재(목재 마감)[22]와 매우 흡사한 회색-골드입니다.

식각제 및 세정제

질산의 부식 효과는 인쇄, 스테인리스강 절임 또는 [23]전자제품의 실리콘 웨이퍼 세척과 같은 일부 특수 용도에 사용됩니다.

질산, 물 및 알코올 용액인 니탈을 금속 식각으로 사용하여 미세구조를 드러낸다.ISO 14104는 이 잘 알려진 절차를 자세히 설명하는 표준 중 하나입니다.

질산은 염산과 함께 사용하거나 고급 현미경 [24]검사용 유리 커버 슬립 및 유리 슬라이드를 청소하는 데 단독으로 사용됩니다.은거울을 [25]만들 때 은을 입히기 전에 유리를 닦는 데도 사용된다.

시판되는 5~30% 질산과 15~40% 인산의 수성 혼합물은 주로 침전된 칼슘 및 마그네슘 화합물을 제거하기 위해 식품 및 유제품 세척에 사용된다(공정 흐름에서 침전되거나 생산 및 세척 시 경수를 사용한 결과).인산 함량은 묽은 [citation needed]질산에 의한 부식에 대해 철 합금을 소극적으로 만드는 데 도움이 됩니다.

질산은 LSD와 같은 알칼로이드에 대한 스폿 테스트로 사용될 수 있으며 [26]알칼로이드에 따라 다양한 색상을 제공할 수 있습니다.

핵연료 재처리

질산은 PUREX와 다른 핵연료 재처리 방법에서 중요한 역할을 하는데, 여기서 질산은 많은 다른 액티니드를 녹일 수 있다.생성된 질산염은 금속을 서로 분리하기 위해 선택적으로 반응하고 추출할 수 있는 다양한 복합체로 변환됩니다.

안전.

질산은 부식성 산이며 강력한 산화제이다.이로 인해 야기되는 주요 위험은 화학적 화상이며, 이는 단백질(아미드)과 지방(에스테르)으로 산 가수분해되어 결과적으로 살아있는 조직(예: 피부와 살)을 분해하기 때문이다.농도의 질산은 케라틴과의 반응으로 인해 인간의 피부를 노란색으로 물들인다.이 노란 얼룩은 [27]중화하면 주황색으로 변한다.전신에 미치는 영향은 거의 없으며, 발암물질이나 [28]돌연변이물질로 간주되지 않는다.

피부에 산을 흘리는 경우의 표준 응급처치는 다른 부식제와 마찬가지로 다량의 물로 세척하는 것이다.산성 화상 주위의 조직을 식히고 2차 손상을 방지하기 위해 최소 10-15분 동안 세척을 계속합니다.오염된 의류는 즉시 제거하고 밑바탕을 깨끗이 씻습니다.

질산은 강한 산화제이기 때문에 많은 화합물과 격렬하게 반응할 수 있다.

산성 공격에 사용

질산은 산의 [29]공격에 사용되는 가장 흔한 종류의 산 중 하나이다.

역사

질산은 처음에 의사 게버의 De inventione veritatis("진실의 발견에 대하여") (c.[30]1300 이후)에서 증명된다.그것은 또한 알베르 대제와 라몽 룰의 작품들에 의해서도 묘사되었는데, 그는 나이터와 녹색의 독이 함유된 혼합물을 증류하여 그것을 만들었고 그것을 "eau 포르테"[31][32]라고 불렀다.

17세기에 요한 루돌프 글라우버는 황산으로 질산칼륨을 증류하여 질산을 얻는 방법을 고안했다.1776년 앙투안 라부아지에(Antoine Lavoisier)는 조셉 프리스틀리의 연구를 인용하여 "일반 공기의 가장 순수한 부분과 상당한 양의 [33][a]물과 결합된" 일산화질소로부터 전환될 수 있다고 지적하였다.1785년 헨리 캐번디쉬는 그것의 정확한 구성을 결정했고 습한 [31]공기를 통해 전기 스파크의 흐름을 통과시킴으로써 합성될 수 있다는 것을 보여주었다.1806년 험프리 데이비는 녹은 대기 질소에서 질산이 양극에서 생성된다는 광범위한 증류수 전기 분해 실험 결과를 보고했다.그는 고압 배터리와 [34]비반응성 전극, 축축한 석면에 의해 가교되는 용기 역할을 하는 금 전극 원뿔과 같은 용기를 사용했다.

대기 중 질산의 산업적 생산은 1905년 아크 [35]공정으로도 알려진 Birkeland-Eyde 공정과 함께 시작되었다.이 과정은 대기 중 질소가 대기 산소에 의해 매우 고온의 전기 아크로 산화질소로 산화되는 것을 기반으로 합니다.3000°C에서는 최대 4–5%의 산화질소 수율을 얻었고, [35][36]저온에서는 더 낮았다.일산화질소는 대기 중 남아 있는 산소에 의해 냉각되고 산화되어 이산화질소로 전환되었으며, 이후 일련의 충전된 기둥 또는 플레이트 기둥 흡수탑에서 물에 흡수되어 희질산을 생성하였다.첫 번째 타워는 물과 비반응성 석영 파편을 통해 이산화질소를 거품으로 만들었다.생성된 질소산화물의 약 20%가 반응하지 않은 상태로 남아 있었기 때문에 최종 타워에는 나머지를 [37]중화시키는 알칼리 용액이 포함되어 있었다.이 과정은 매우 에너지 집약적이었고 값싼 암모니아가 사용 가능해지자 오스발트 공정에 의해 빠르게 대체되었다.

또 다른 초기 생산 방법은 1913년경 프랑스 엔지니어 알베르 노동에 의해 발명되었다.그의 방법은 이탄 늪에서 질소의 물질로부터 박테리아에 의해 변환된 질산칼슘의 전기분해로 질산을 생성했다.석회암으로 둘러싸인 토기를 이탄에 가라앉히고 타르가 묻은 재목을 깔아 질산이 형성되는 탄소 양극의 구획을 만들었다.항아리 바닥에 가라앉은 토관에서 질산이[38] 뿜어져 나왔다.제거된 액체를 교체하기 위해 다른 토기 파이프를 통해 민물을 상단까지 퍼올렸습니다.내부는 코크스로 가득 차 있었다.주철 음극이 주변의 토트에 가라앉았다.저항은 입방미터당 약 3옴, 공급되는 전력은 약 10볼트였다.1개의 퇴적물에서 생산되는 양은 [38][39]연간 800톤이었다.

1913년에 암모니아를 효율적으로 생산하기 위한 Haber 공정이 도입되자, Ostwald 공정을 사용한 암모니아로부터의 질산 생산은 Birkeland-Eyde 공정의 생산을 앞질렀다.이 생산 방식은 오늘날에도 여전히 사용되고 있다.

메모들

  1. ^ 그는 계속해서 "질산 공기"는 그 반대, 즉 "공기와 [33]물을 빼앗긴 질산"이라고 지적한다.

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외부 링크