Современная химия — это наука, которая оперирует большим числом реагентов. Это могут быть соли, реагенты, щелочи. Но самая многочисленная группа — кислоты. Это сложные соединения, основанные на водороде. При этом, сторонние атомы здесь могут заменяться атомами металла. Используются кислоты в самых разных отраслях человеческой жизнедеятельности. К примеру, в медицине, пищевой промышленности, при производстве товаров бытового назначения. Именно поэтому следует особенно тщательно изучать данную группу реагентов.
Основные сведения об азотной кислоте
Это сильный реактив, который относится к разряду односоставных кислот. С виду это обычная прозрачная жидкость. Порой отмечается наличие желтоватого оттенка. Связано это с тем, что при теплой температуре на поверхности скапливается оксид азота. Диоксид азота также может проявиться в виде бурого осадка. Но происходит это под солнечными лучами. При любых контактах с воздухом кислота начинает сильно дымиться. Кроме того, нормально вступает в реакции с металлами. Отлично растворяется в воде, а вот в случае с эфиром есть ряд ограничений.
Какие формы выпуска существуют? Всего разделяют две — обычная (концентрация 65-68%) и дымная (не менее 85%). При этом, цвет дыма может сильно различаться. Если концентрация составляет 86-95%, то он белый. Процентовка выше? Тогда вы увидите красный цвет.
Процесс получения
Сегодня он не различается как в случае с сильной, так и слабой концентрацией. Его можно разделить на несколько этапов.
Происходит кристаллическое окисление синтетика аммиака.
Необходимо дождаться, когда образуются нитрозные газы.
Вся вода, имевшаяся в составе, впитывается.
На завершающем этапе необходимо дождаться, пока кислота достигнет необходимой концентрации.
Как происходит хранение и транспортировка?
Данный реагент не относится к разряду особо агрессивных. Поэтому и требований к хранению и транспортировке не так уж и много. Держать кислоту требуется в герметичных емкостях, выполненных из алюминия или же хромистой стали. Также подойдет лабораторное стекло. Что касается резервуаров, то на них должна быть пометка «Опасно». Это же касается и маленьких тар.
Меры предосторожности при использовании
Данный химический реактив относится к сильным кислотам. Он имеет III класс опасности. Те лица, которые допускаются к работе с данным веществом, должны пройти соответствующий инструктаж. В помещении необходимо находиться в специальной одежде. Она включает в себя комбинезон, рукавицы, респираторы, очки. Необходимы индивидуальные средства защиты органов дыхания и зрения. Последствия при несоблюдении требований безопасности могут быть серьезными. Если кислота попадет на кожу, то приведет к образованию ожогов и язв. Вдохнете ее? Тогда сильно отравитесь или даже получите отек легких. Так что в лабораториях необходимо организовывать постоянный контроль, просить сотрудников проходить инструктаж по мерам безопасности.
Где применяется азотная кислота?
Благодаря своим химическим свойствам, данная кислота применяется во многих отраслях. Отдельно следует выделить несколько. В первую очередь это промышленность. С помощью нее можно запросто синтезировать искусственное волокно. Кроме того, часто азотная кислота — это основной компонент при изготовлении моторного масла. Наверняка вы знаете, что она используется в металлургии. С помощью нее можно растворять и травить металлы. Существует специальная промышленная азотная кислота, которая лучше справляется с решением описанных задач.
Применение в быту
Из нее изготавливают средства, позволяющие эффективно очистить ювелирные украшения в домашних условиях. Но нужно быть крайне осторожным, не допускать контактов данных средств с кожей. При капельном поливе азотную кислоту можно применить в качестве очистителя. Концентрации в 60% будет достаточно для того, чтобы избавиться от солей или растворить осадок в капельной системе.
Каково применение в медицине?
Если вы посмотрите на состав некоторых медицинских средств, то увидите, что там содержится азотная кислота. К примеру, 30%-я используется для борьбы с бородавками. Также часто данный компонент добавляют в средства по борьбе с язвенными болезнями. Это отличный антисептик, обладающий вяжущими свойствами.
Использование в сельском хозяйстве
Агрономам необходимы минеральные удобрения для того, чтобы сделать урожай более богатым. В составе некоторых из них можно отыскать азотную кислоту. Но необходимо четко рассчитывать дозу для того, чтобы полученные овощи и фрукты не нанесли никакого вреда здоровью. Если кислоты будет слишком много, то в культурах будут скапливаться нитраты. Можно выделить несколько видов удобрений на основе кислоты: амидные, аммиачные, нитратные.
Но данный реагент имеет соли, которые в сельском хозяйстве используются даже чаще. Их добавляют в некоторые лекарственные препараты, которые дают животным.
Что можно сказать в заключении?
Как видите, азотная кислота — это очень важный компонент, применяющийся в огромном количестве отраслей. Без нее невозможно было бы представить современную жизнь. А химики на регулярной основе придумывают, где еще можно использовать данный реагент.
Вконтакте
Технология и природа
Грязь и антигрязь
ИСТОРИЯ О ТОМ, КАК КИСЛЫЕ ГУДРОНЫ ИЗ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ И ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ АТМОСФЕРЫ ПРЕВРАТИЛИСЬ В СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Кандидат химических наук А. И. НЕХАЕВ
Справедливо замечено: в химии нет грязи; грязь - это вещество, чаще всего смесь веществ, не на своем месте. История кислых гудронов - довольно массовых, к сожалению, продуктов нефтепереработки - еще одно тому подтверждение. Почему «к сожалению», поймете чуть позже, равно как и узнаете (кто не знает), что за птица такая эти кислые гудроны. Отнюдь не синяя птица счастья, скорее - черная...
Начнем же наш рассказ с вещества, несравненно более популярного, чем все гудроны вместе взятые. Алхимики называли его купоросным маслом - мы называем серной кислотой.
ЗАЧЕМ НЕФТЕХИМИКУ СЕРНАЯ КИСЛОТА
Эта кислота - вещество не только чрезвычайно популярное, но и чрезвычайно важное. Недаром объем ее производства служит одним из показателей экономического потенциала страны.
Больше всего серной кислоты сейчас расходуют на производство минеральных удобрений, но почти столь же необходима она всем другим подотраслям химической промышленности. И не только химической: без серной кислоты не обходятся металлообработка, текстильная, кожевенная, пищевая отрасли. Нефтепереработка и нефтехимия не стали исключением: они потребляют серную кислоту в довольно больших масштабах и для разных целей. Вот несколько примеров.
Самые распространенные сейчас синтетические моющие средства (CMC) - аминоактивные. Это значит, что их действующее начало заключено в анионе - чаще всего в анионе состава HSO 3 - , пришедшем в CMC из серной кислоты, самой дешевой и доступной. Например, касторовое масло под действием серной кислоты из вещества, оставляющего пятна, превращается в моющее средство. В наше время, чтобы получить высококачественные CMC, обычно сульфируют не природное, а синтетическое сырье (алкилбензолы), а самые дешевые CMC для технических нужд получали и получают сульфированием керосиновых и газойлевых фракций нефти.
Другой пример. Приблизительно пятая часть всей продукции нефтехимии приходится на спирты. Самый распространенный способ получения спиртов, в том числе этилового,- сернокислотная гидратация олефинов. для которой опять же нужна серная кислота. Еще пример. Современный автомобильный двигатель, рассчитан на высокооктановый бензин. Классический антидетонатор тетраэтилсвинец становится персоной «нон грата», поскольку он отравляет атмосферу. В наши дни повысить октановое число бензина стремятся с помощью процессов алки- лирования. В результате этих процессов получаются разветвленные углеводородные молекулы. Их и добавляют в бензин, чтобы повысить его октановое число, а катализатор алкилироваиня - все та же серная кислота... Опустим за незначительностью - незначительностью масштабов потребления - другие случаи использования серной кислоты как катализатора нефтехимических процессов. Несравненно больше ее используют для очистки нефтепродуктов: топлив, масел, парафина. Кислота удаляет из нефти непредельные и ароматические углеводороды, смолистые вещества, сернистые и азотистые соединения - все то, что снижает стойкость топлив и масел при хранении, ухудшает их эксплуатационные качества, запах, цвет. Очистка нефтепродуктов серной кислотой - самый старый и технологически самый простой способ. Но в то же время это и отсталый способ: велики потери ценных компонентов нефти, кислота разъедает аппаратуру, а главное образуется много отходов, которые в совокупности и называют кислыми гудронами. Из-за этого сернокислотные методы очистки сейчас вытеснены (но не до конца) более совершенными, такими, как гидроочистка топлив или обработка масел растворителями избирательного действия. Около 90% мирового производства масел теперь обрабатывают именно так. Однако вспомним об огромных масштабах производства: за десятью оставшимися процентами кроются тысячи тонн H 2 SO 4 . Очистку самых ценных масел - гидравлических, вакуумных, электроизоляционных - по- прежнему доверяют только серной кислоте.
Таким образом, позиции серной кислоты в нефтепереработке и нефтехимии остаются достаточно прочными. А раз так, то продолжает расти количество кислых гудронов.
СУДЬБА ОТХОДОВ
Черная вязкая масса, в составе которой до 70% H 2 SO 4 плюс исходные органические соединения, алкилсерные кислоты и другие продукты сульфирования, плюс смолы и полимеры, - все это и есть кислые гудроны. Их компоненты отчасти химически связаны, отчасти просто перемешаны, разделить их чрезвычайно сложно.
Как известно, степень использования отходов производства служит показателем развития отрасли, мерилом культуры производства. Утилизация кислых гудронов до последнего времени считалась делом безнадежным. Сбросить эти отходы в реки нельзя даже после тщательной нейтрализации: они разлагаются медленно и долго. Проще всего сжечь злополучный кислый гудрон, предварительно растворив его, скажем, в котельном топливе. Но и это не выход: образуются дымовые газы со значительным содержанием SO 2 , и в этом случае влияние кислых гудронов на биосферу будет сильно отрицательным.
Вот почему в течение многих десятилетий кислые гудроны сливали в громадные пруды-накопители. Нужно ли говорить, что и сами эти пруды, и их ближайшие окрестности безжизненны. «К нему и птица не летит, и зверь нейдет, лишь вихорь черный...» далеко разносит резкий запах сернистого газа вперемешку с не менее «ароматичной» органикой. Это постепенно разлагаются кислые гудроны в прудах-накопителях.
Нельзя было дольше мириться ни с безвозвратной потерей кислоты и органической массы, ни тем более с загрязнением окружающей среды. Серная кислота в течение многих лет успешно очищала многие продукты. Теперь встал вопрос о том. чтобы очистить ее самое и при этом получить доход от отходов.
Естественный ход: чтобы как-то утилизировать кислые гудроны, нужно прежде всего разделить их хотя бы на две главные составные части - органику и серную кислоту. Простейшим инструментом такого разделения может быть водяной пар. Обработанная им смесь расслаивается. Верхний слой - органика со следами кислоты, нижний - черная разбавленная кислота. Отработанную кислоту можно либо концентрировать, либо использовать там, где может справиться и слабая кислота, например в производстве сульфата аммония или суперфосфата, в кожевенной промышленности или для обессоливания солончаковых почв.
Выбор сравнительно невелик, тем более что каждое из перечисленных производств предпочитает кислоту хотя бы технически чистую... На концентрированную H 2 SO 4 спрос больше, но удалить из кислоты избыточную воду непросто. Производительность невысокая, аппаратура корродирует, а главное надо предварительно убрать остатки органических веществ, которые при упаривании разлагают до 40% кислоты. Вот и получается, что овчинка выделки не стоит.
Но нет худа без добра. Термическое разложение грязной кислоты оказалось выгодным вариантом. Серная кислота расщепляется, «чтобы умирая, воплотиться» в ту же серную кислоту. Продукт разложения - сернистый газ - нужен и для выделения целлюлозы из древесной щепы, и как консервирующий агент при хранении фруктов, и - самое главное - SO 2 идет на получение серной кислоты. Крепкой, чистой, пригодной для любых дел.
А вот на что годна вторая составляющая кислых гудронов - черная "вязкая" органика? Ее можно было бы сжигать как котельное топливо. Но это будет плохое топливо: в нем довольно много серы, к тому же от- него быстро закоксовываются форсунки. Можно при нагревании обработать органическую часть кислого гудрона воздухом и тем самым превратить ее в битум. Битум первым из нефтепродуктов попал в руки человека (еще за 3800 лет до нашей эры!). Издавна в строительстве, медицине и при мумификации трупов использовали его водонепроницаемость, вяжущие и антисептические свойства. Сегодня колоссальные массы битума идут на строительство зданий и дорог, на защиту металлических конструкций от коррозии. Спрос на битум превышает предложение. Получать его из кислого гудрона дважды полезно: вреднейшая грязь превращается в нужный продукт...
Журнал "Химия и жизнь" №10 за 1978 год.
Принадлежит к одноосновным препаратам слабого действия. Характеризуется отсутствием цвета и резким запахом. Препарат гигроскопичен, отличается способностью вступать в реакцию со многими видами растворителей и хорошо соединяется с органическими веществами и газами. При взаимодействии с активными металлами образует соли, а при понижении температуры до -16 °C превращается в кристаллическую массу.
Способы и методы получения
Промышленный способ создания уксусной кислоты представляет собой применение катализаторов при кислородном окислении уксусного альдегида. Процесс происходит при высоких значениях давления и температуры. В зависимости от технологии могут быть использованы марганцевые, родиевые или кобальтовые катализаторы. Для пищевой промышленности в производстве уксусной кислоты применяют биокаталитический метод с использованием ферментов уксусно-кислых бактерий и жидкостей с содержанием этанола.
Вещество было открыто в глубокой древности благодаря нарушению технологии виноделия. Образовавшемуся в скисшем вине уксусу было найдено применение в быту, и кислоту стали использовать как приправу к пище, лекарственное средство и органический растворитель.
Интересные исторические факты, связанные с органическими кислотами: В 1714 г. по указу Петра I в Петербурге был заложен аптекарский сад. Там выращивали лекарственные растения, снабжая ими аптеки или перерабатывая их на лекарства. Так вот, листья одного из таких растений, помещенные в молоко, предохраняют его от скисания. Свежее мясо и рыба, переложенные этим растением, дольше сохраняются. Из его корней можно получить желтый краситель. Из волокон можно изготовить сети, не гниющие в воде. Листья – неистощимая основа для фантазии хозяйки по приготовлению здоровой и полезной пищи. Мы знаем это растение по сказке Андерсена. Личный опыт общения с этим растением способен довести до слез. Наконец, это растение узнают даже слепые. Это – …Назовите это растение!
Картинка 7 из презентации «Карбоновые кислоты и их свойства» к урокам химии на тему «Карбоновые кислоты»Размеры: 960 х 720 пикселей, формат: jpg. Чтобы бесплатно скачать картинку для урока химии, щёлкните по изображению правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Для показа картинок на уроке Вы также можете бесплатно скачать презентацию «Карбоновые кислоты и их свойства.pptx» целиком со всеми картинками в zip-архиве. Размер архива - 519 КБ.
Скачать презентациюКарбоновые кислоты
«Химические свойства карбоновых кислот» - Название карбоновых кислот. Строение карбоксильной группы. Формулы карбоновых кислот. Задача. Химические свойства карбоновых кислот. Функциональная группа. Карбоновые кислоты. Салициловая кислота. Химические свойства. Тривиальные название карбоновых кислот. Общие свойства карбоновых кислот. Дорога к знанию.
«Примеры карбоновых кислот» - Муравьиная кислота. Уксусная кислота. Валериановая кислота. Химические свойства карбоновых кислот. Стеариновая кислота. Изучить строение. Образуют эфиры. Лимонная кислота. Карбоновые кислоты. Кислоты. Индикатор. Это органические вещества. Классификация карбоновых кислот. Щавелевая кислота.
«Карбоновые кислоты и их свойства» - Интересные исторические факты, связанные с органическими кислотами. Классификация. Алгоритм записи формул карбоновых кислот. Метилпентановая кислота. Структурная формула карбоксильной группы. Какая из кислот сильнее. Названия кислоты. Карбоновые кислоты. Этановая или уксусная кислота. Физические свойства карбоновых кислот.
«Предельные одноосновные карбоновые кислоты» - Одноосновные карбоновые кислоты. Физические свойства. Строение и номенклатура предельных карбоновых кислот. Карбоновые кислоты. Атом углерода. Предельные одноосновные карбоновые кислоты. Газообразные вещества. Виды изомерии. История открытия. Муравьиная кислота. Назовите карбоновые кислоты. Тривиальные названия.
«Предельные карбоновые кислоты» - Повторите определение карбоновых кислот. Номенклатура сложных эфиров. Ацетат меди. Изобутилацетат. Выберите формулу карбоновой кислоты. Атом углерода. Кроссворд по карбоновым кислотам. Тривиальные названия. Химические свойства карбоновых кислот. Этан. Получение карбоновых кислот. Задание для самоконтроля.
«Классы карбоновых кислот» - Гомологический ряд кислот. Яблочная кислота. Классификация карбоновых кислот по характеру углеводородного радикала. Функциональная группа. Получение карбоновых кислот. Применение карбоновых кислот. Изомерия карбоновых кислот. Классификация карбоновых кислот. Представители одноосновных карбоновых кислот.
Всего в теме 19 презентаций
(формула H2SO4) относится к сильным двухосновным кислотам. В разбавленном виде это вещество окисляет практически все металлы, за исключением золота и платины. Кислота вступает в реакцию с неметаллами и органикой, превращая некоторые вещества в уголь. В обычных условиях серная кислота представляет собой тяжелую маслянистую жидкость с отсутствием цвета и запаха.
Серная кислота используется в процессе обработки руд для получения урана, иридия, циркония. Также она широко применяется на производстве минеральных удобрений, служит электролитом в свинцовых аккумуляторах, во всех отраслях промышленности.
Способы и методы получения
Изначально данный химический элемент получали путем сухой перегонки, то есть термического разложения купоросов. В качестве сырья для добычи серной кислоты используется сера, сероводород, различные сульфиды и сульфаты, отходы теплоэлектростанций, в которых есть нефть.
Самое большое количество серной кислоты в мире находиться в озере Смерти на Сицилии. Даже насекомые не рискуют подходить близко к этому месту. На дне озера находится два источника, которые выбрасывают ядовитое вещество в воду, тем самым делая ее непригодной для жизни.
