الاستخدامات المتعددة لحمض النيتريك

يُعتبر حمض النيتريك (بالإنجليزية: Nitric Acid) واحداً من المركبات الكيميائية المهمة التي تُستخدم في عدة مجالات، منها:

• يُستخدم حمض النيتريك المُصنّع في إنتاج الأسمدة، حيث يُسهم بنسبة تصل إلى 80%، ومن أشهر أنواع الأسمدة التي تُصنع هي نترات الأمونيوم (بالإنجليزية: Ammonium nitrate) ونترات الكالسيوم الأمونيوم، والمعروفة أيضًا بنترات الحجر (بالإنجليزية: Calcium ammonium nitrate).
• يُستخدم في تطبيقات محدودة في صناعة المتفجرات.
• يستخدم في تصنيع مركبات وسيطة تُستخدم في إنتاج المبلمرات، لاسيما عند الاستعانة بحمض الأديبيك (Adipic acid) في إنتاج بوليمر متعدد الأميد، فضلاً عن عدد من المركبات العضوية، كما يُستخدم مركب النترو بنزين في صناعة الأنلين (Aniline)، الذي يُعتبر مركباً أساسياً في إنتاج الأصباغ.
• يتم استخدامه في القطاع الدوائي، وكذلك في تصنيع المبيدات الفطرية.
• يوجد له استخدامات في معالجة المياه.
• يُستخدم في تصنيع الألياف والبوليمرات، مثل النايلون.
• يتفاعل حمض النيتريك مع العديد من المعادن، مما يجعله مناسبًا للتنظيف وطلاء الأسطح المعدنية.
• يتفاعل بشكل كبير مع المركبات العضوية، مما يجعله جزءًا أساسيًا من وقود الصواريخ.
• يُستخدم أيضًا في صناعة الوقود النووي، فضلاً عن عمليات حفر الفولاذ والتعدين.
• يُستخدم في تصنيع الألعاب النارية.

ما هو حمض النيتريك؟

حمض النيتريك هو مركب كيميائي سائل يشير لونه إلى الأصفر وله رائحة خانقة، وصيغته الكيميائية هي HNO3، حيث يتكون من ذرة واحدة من النيتروجين، وذرة واحدة من الهيدروجين، وثلاث ذرات من الأكسجين. عند تعرضه للضوء، يبدأ الحمض في التحلل ليُنتج مركب أكسيد النيتروجين NO2، الذي يظهر كغاز بني، ويُعتبر هذا الحمض من أقوى المركبات المؤكسدة. يتفاعل حمض النيتريك مع جميع المعادن باستثناء الذهب والبلاتين (Platinum)، وتبلغ كتلته الجزيئية 63.01 غرام لكل مول، في حين أن درجة غليانه تصل إلى 83 درجة مئوية. يُعد حمض النيتريك من الأحماض الذائبة في الماء، ويتحلل أيضاً عند إضافته إلى الكحول الإيثيلي، كما يتمتع بتفاعل قوي مع المركبات العضوية.

كيفية تصنيع حمض النيتريك

يتم إنتاج معظم كميات حمض النيتريك المستخدمة في الصناعات عبر أكسدة الأمونيا مع الهواء، مما يؤدي إلى تكوين مركب أكسيد النيتروجين، والذي يتحد مع الماء ليُنتج حمض النيتريك، ويتم ذلك وفق المعادلات التالية:

4NH3 + 7O2 → 4NO2 + 6H2O

4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3

شروط تصنيع حمض النيتريك

لتحقيق أفضل نتائج من تفاعل أكسدة الأمونيا، من الضروري توافر الشروط الآتية:

• من الأفضل أن يكون الضغط الجوي مرتفعاً، إلى جانب توفر كميات كبيرة من الهواء.
• يجب استعمال عوامل محفزة للتفاعل، وغالباً ما تكون هذه المحفزات مصنوعة من البلاتين والروديوم بشكل غاز.
• يساعد ارتفاع درجة الحرارة في زيادة فعالية المواد المحفزة، حيث يتم التفاعل عند درجات حرارة تتراوح بين 750 و800 درجة مئوية، ثم يتم ضغط غاز الأمونيا مع الماء لبدء التفاعل الثاني.
• يساهم الماء في امتصاص أكسيد النيتروجين المُنتَج وتحويله إلى حمض النيتريك.