2. Властивості нітратної кислоти

Хімічно чиста нітратна кислота є безбарвною рідиною з сильним їдким запахом. Нітратна кислота з водою утворює з'єднання гідратів. На повітрі концентрована нітратна кислота димить; вона змішується з водою в будь-яких співвідношеннях з виділенням тепла.

Температура кипіння водних розчинів нітратної кислоти підвищується при збільшенні її концентрації, досягає максимуму для 68,4%-ної кислоти, а потім починає знижуватися. Розчини, що містить 68,4% НNO₃, є азеотропною сумішшю, вміст НNО₃ в паровій та рідкій фазах для такої кислоти однаково.

Чиста нітратна кислота малостійка і розкладається по рівнянню:

2HNO₃ = 2NO₂ + Н₂O + 0,5О₂

При нагріванні кислоти розкладання протікає з виділенням N₂O₃

2HNO₃ = N₂O₃ + O₂ + Н₂О

і завершується повністю при температурі близько 260 °С.

Швидкість розкладання нітратної кислоти зростає з підвищенням її концентрації; при збільшенні температури всього лише на 5 °С швидкість розкладання 99%-ної кислоти зростає більш ніж в два рази.

Нітратна кислота є сильним окислювачем. Вона легко руйнує багато органічних речовин, деякі з них під дією концентрованої кислоти здатні запалюватися.

Нітратна кислота розчиняє всі метали, окрім золота, платини, титану, танталу, родію і іридію.

При обробці концентрованої нітратної кислоти 100%-вим пероксидом водню при низькій температурі утворюється над азотна кислота що розкладається з вибухом.

HNO₃ + H₂O₂ = HNO₄+ H₂O

При поглинанні діоксиду азоту нітратною кислотою утворюється з'єднання HNO₃*NO₂ (нітролеум) — димляча рідина жовтуватого кольору, сильний окислювач. Нітратна кислота, яка містить 30% NО₂, при тиску 1-10⁵ Па кипить при температурі 38 °С, а що містить 40% NO₂ —при 29 °С. При цьому в парах знаходяться 96,5% оксидів азоту і 3,5% пари нітратної кислоти.

3. Сировина і способи виробництва

Сировиною для виробництва нітратної кислоти є аміак, повітря і вода. Всі три компоненти піддаються ретельному очищенню. Аміак, що поступає з цеху синтезу, очищають від каталізаторного пилу, що захоплюється газом при виході з колони синтезу аміаку, і від масла (в разі вживання поршневих компресорів для циркуляції газу). Ці домішки є отрутами для каталізаторів, вживаних при конверсії аміаку до оксиду азоту у виробництві нітратної кислоти.

Вода, що поступає в колону абсорбції для поглинання оксидів азоту і здобуття нітратної кислоти, має бути знесолена.

У 30—50-і р. неконцентровану нітратну кислоту отримували при атмосферному тиску: окисленням аміаку до NО на платиновому каталізаторі і абсорбцією оксидів азоту в гранітних баштах з насадкою з кілець Рашига. В кінці 50-х роках була побудована перша комбінована система, в якій окислення аміаку до NО проводили при атмосферному тиску, а абсорбцію оксидів азоту, що утворюються, — під тиском 3,5-10⁵ Па. Продуктивність такої системи 45 тис. т/рік HNO₃. В середині 60-х років була розроблена система потужністю 120 тис. т/рік HNO₃, що працює під тиском 7,3-10⁵ Па. Робота такого агрегату була заснована на максимальному використанні тепла реакцій, що протікають в процесі здобуття азотної кислоти, у високотемпературній газовій турбіні. При цьому не споживалася енергія із зовнішньої мережі. Дана система набула найбільшого поширення до 1978 р. в агрегатах під тиском 7,3-10⁵ Па отримували близько 40 % всієї нітратної кислоти, що вироблялася.

Зростання випуску мінеральних добрив в країні привело до необхідності збільшення виробництва нітратної кислоти. У зв'язку з цим на початку 70-х років була розроблена нова енерго-технологічна система, що працює під тиском 4,2 — 4,7-10⁵ Па на стадії окислення аміаку і під тиском 11 — 12,6-10⁵ Па на стадії абсорбції, продуктивністю 380 тис. т/рік HNO₃. Ця система судячи з літературних даних, є найбільшою в світі.