硝酸 （六大无机强酸之一）

简介

硝酸的发现者是公元8世纪的阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·哈扬，十七世纪到十九世纪，约翰·格劳勃、拉瓦锡等人对硝酸的制备和成分确定做出了重要贡献。

硝酸是基本化学工业重要的产品之一，是化学工业和国防工业的重要原料。可用于制造化肥、硝酸盐、精炼金属、炸药以及有机化工原料（硝基化合物、氨基化合物等）。

历史

硝酸的发现者是公元8世纪的阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·哈扬，他在干馏硝石时发现并制得了硝酸。十七世纪，约翰·格劳勃发明了一种利用硫酸蒸馏硝酸钾的来获取硝酸的方法。1776年拉瓦锡指出硝酸中含有氧。1816年法国化学家盖·吕萨克和克劳德·贝托莱确定了硝酸的化学成份。

1901年德国化学家威廉·奥斯特瓦尔德提出了用氨气在铂丝网催化下与氧气反应生成一氧化氮和二氧化氮，再将二氧化氮用水吸收来制取硝酸的方法。1905年挪威出现了历史上首个工业生产硝酸的工厂，它采用的是电弧法生产硝酸。1908年德国建成了日产量为3吨的硝酸工厂。1913年法国工程师艾伯特·诺登发明了通过电解泥炭沉积物来生产硝酸和硝酸盐的方法。1913年随着合成氨的问世，氨氧化法生产硝酸实现了工业化生产。

1935年，在化学家侯德榜的领导下，中国建成了第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业，并于1937年2月，第一次生产出优质的硝酸。在1949年，中国的硝酸年产量仅4200吨。1952～1958年之间，中国先后在吉林、兰州、太原等地建成了综合法硝酸装置。1980年起，中国硝酸产业的发展开始加速。2000年后，中国的硝酸工业进入高速发展期。2007年11月，中国第一套自己研制的国产硝酸装置投产，中国硝酸工业摆脱了对进口装备的依赖。

理化性质

物理性质

纯净硝酸为无色透明、易挥发、具有窒息性与刺激性气味的液体。浓硝酸因为溶解了二氧化氮而呈黄色或红棕色。质量分数大于98%的浓硝酸在空气中能够挥发出HNO₃，被称为发烟硝酸。纯硝酸相对密度为1.502，发烟硝酸（98%）相对密度为1.522，质量分数为68%的硝酸相对密度为1.41；纯硝酸熔点为-42℃，一水硝酸熔点为-37.68℃；纯硝酸沸点为86℃，68%的硝酸沸点为120.5℃。硝酸易溶于水，能以任意比例与水混合，溶解时放热。

化学性质

酸的通性

硝酸是一元强酸，pKa为-1.38，具有酸的通性，稀硝酸能使紫色石蕊试剂变红，与碱发生中和反应，与碱性氧化物反应，与某些盐发生反应。

硝酸失去氢原子后的结构是硝酸根，一般带一个负电荷，又被称作硝酸根离子。硝酸根具有对称的平面等边三角形结构，4个原子形成大π键，多出来的1个电子在离域π键里。硝酸去掉一个羟基的结构是硝基-NO₂。硝基的正离子叫硝酰正离子。

检测方法

硝酸含量的检测方法：取样，准确称量后，溶于氢氧化钠标准溶液，以甲基橙作指示剂，用硫酸标准溶液反滴定。

安全事宜

存储与运输

储存硝酸的场所要和其他仓间隔离，通风良好，避光，并远离热源。仓库地坪必须是耐酸地坪。大量储存地要有围墙或门栏，并备有中和剂，以防万一漏出时向外扩散。仓库外要备有消防龙头和氧气防毒面具，以便应急救援。硝酸要与氧化剂、金属粉末、电石、硫化氢、碱性物质、松节油、有机酸以及各种可燃物(如木屑、稻草、纸张、废纱头等)、有机物或易氧化物相隔绝。操作人员应穿戴防护服(包括对眼睛、脸、手和臂的防护)，防护装备要用耐酸材料制成。搬运时要轻装轻卸，防止撞击、震动、斜倒。硝酸是挥发性酸,不宜久储。

浓硝酸用铅槽车运输，稀硝酸用不锈钢或玻璃钢增强塑料槽车或储罐输送存储。浓硝酸和稀硝酸分别用耐酸泥和石膏封口。发现硝酸泄露，用雾状水稀释，用砂土、二氧化碳处理。

危险性概述

危险类别：酸性腐蚀品、氧化剂、易制爆、强腐蚀（含量高于70%）/氧化剂（含量不超过70%）。作为强氧化剂，遇H发孔剂、松节油立即燃烧，遇木屑剧烈氧化以致起火，遇氰化物产生剧毒其他。中华人民共和国公安部发布的《易制爆危险化学品名录》将硝酸列为氧化性液体，类别3；将发烟硝酸列为氧化性液体，类别1。

侵入途径：吸入、食入

爆炸危险：助燃，与可燃物混合会引起爆炸。

健康危害

硝酸蒸气会产生刺激作用，引起眼和上呼吸道刺激症状，如流泪、咽喉刺激感、呛咳，并伴有头痛、头晕、胸闷等。口服时引起腹部剧痛，严重者可有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛、肾损害、休克以及窒息。皮肤接触引起灼伤。慢性影响：长期接触可引起牙齿酸蚀症。

处理方案

皮肤接触：脱去被污染的衣物并用大量清水冲洗15分钟，然后就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量清水或生理盐水冲洗15分钟，然后就医。

吸入：迅速离开现场至空气清新处，保持呼吸道畅通，如果呼吸困难则应给输氧，如果停止呼吸怎应立即进行人工呼吸并就医。

食入：用水漱口，饮食牛奶或蛋清，就医。