Kwas azotowy dymiący na czerwono - Red fuming nitric acid
Nazwy | |
---|---|
Nazwa IUPAC
Kwas azotowy
|
|
Inne nazwy
Kwas azotowy dymiący na czerwono
|
|
Identyfikatory | |
ChemSpider | |
Nieruchomości | |
H N O 3 + N O 2 | |
Wygląd | Płynne, czerwone opary |
Gęstość | Zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości wolnego NO 2 |
Temperatura wrzenia | 120,5 ° C (248,9 ° F, 393,6 K) |
Mieszalny w wodzie | |
Zagrożenia | |
Główne zagrożenia | Korozja skóry i metalu; poważne uszkodzenie oczu; toksyczne (doustne, skórne, płucne); Poważne oparzenia |
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
zweryfikować ( co to jest ?) | |
Referencje Infobox | |
Czerwony dymiący kwas azotowy ( RFNA ) jest utleniaczem nadającym się do przechowywania, stosowanym jako paliwo rakietowe . Składa się w 84% z kwasu azotowego ( H N O 3 ), 13% tetratlenku diazotu i 1–2% wody . Kolor dymiącego na czerwono kwasu azotowego jest spowodowany tetratlenkiem diazotu, który częściowo rozkłada się, tworząc dwutlenek azotu . Dwutlenek azotu rozpuszcza się aż do nasycenia cieczy i wytwarza toksyczne opary o duszącym zapachu. RFNA zwiększa palność materiałów palnych i jest silnie egzotermiczny w reakcji z wodą.
Zwykle stosuje się go z inhibitorem (z różnymi, czasami tajemniczymi substancjami, w tym fluorowodorem ; każda taka kombinacja nazywana jest hamowanym RFNA , IRFNA ), ponieważ kwas azotowy atakuje większość materiałów, z których jest wykonany pojemnik. Na przykład fluorowodór będzie pasywował metal pojemnika cienką warstwą fluorku metalu, dzięki czemu będzie prawie nieprzepuszczalny dla kwasu azotowego.
Może być również składnikiem monopropelanta ; dzięki rozpuszczonym w nim substancjom takim jak azotany aminy, może być używany jako jedyne paliwo rakiety. Jest to nieefektywne i zwykle nie jest używane w ten sposób.
Podczas II wojny światowej wojsko niemieckie użyło RFNA w niektórych rakietach. Zastosowane mieszaniny nazwano S- Stoff (96% kwas azotowy z 4% chlorkiem żelazowym jako katalizatorem zapłonu) i SV-Stoff (94% kwas azotowy z 6% czterotlenkiem azotu) i przydomek Salbei (szałwia).
Hamowany RFNA był utleniaczem najczęściej wystrzeliwanej na świecie lekkiej rakiety orbitalnej Kosmos-3M .
Inne zastosowania RFNA obejmują nawozy, barwniki pośrednie, materiały wybuchowe i farmaceutyczne środki pomocnicze jako zakwaszacze. Może być również stosowany jako odczynnik laboratoryjny w fotochemigrafii i trawieniu metali.
Kompozycje
- IRFNA IIIa : 83,4% HNO 3 , 14% NO 2 , 2% H 2 O , 0,6% HF
- IRFNA IV HDA : 54,3% HNO 3 , 44% NO 2 , 1% H 2 O, 0,7% HF
- S-Stoff : 96% HNO 3 , 4% FeCl 3
- SV-Stoff : 94% HNO 3 , 6% N 2 O 4
- AK20 : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4
- AK20F : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inhibitor na bazie fluoru
- AK20I : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inhibitor na bazie jodu
- AK20K : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inhibitor na bazie fluoru
- AK27I : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , inhibitor na bazie jodu
- AK27P : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , inhibitor na bazie fluoru
Eksperymenty
- Zawartość kwasu fluorowodorowego w IRFNA
- Kiedy RFNA jest używany jako utleniacz do paliw rakietowych, zwykle zawiera około 0,6% HF . Celem HF jest działanie jako inhibitor korozji.
- Zawartość wody w RFNA
- Do badania zawartości wody pobrano próbkę 80% HNO 3 , 8–20% NO 2 , a pozostałą część H 2 O w zależności od zróżnicowanej ilości NO 2 w próbce. Gdy RFNA zawarte HF było średnio H 2 O% pomiędzy 2,4% i 4,2%. Gdy RFNA nie zawierał HF, średni poziom H 2 O% wynosił od 0,1% do 5,0%. Gdy wzięto pod uwagę zanieczyszczenia metaliczne z korozji, zawartość H 2 O% wzrosła, a H 2 O% wynosiła od 2,2% do 8,8%
- Korozja metali w RFNA
- Przetestowano stal nierdzewną, stopy aluminium, stopy żelaza, płyty chromowane, cynę, złoto i tantal, aby zobaczyć, jak RFNA wpływa na szybkość korozji każdego z nich. Eksperymenty przeprowadzono z użyciem 16% i 6,5% próbek RFNA oraz różnych substancji wymienionych powyżej. Wiele różnych stali nierdzewnych wykazało odporność na korozję. Stopy aluminium nie wytrzymywały tak dobrze, jak stale nierdzewne, zwłaszcza w wysokich temperaturach, ale szybkość korozji nie była wystarczająco wysoka, aby uniemożliwić stosowanie tego z RFNA. Cyna, złoto i tantal wykazały wysoką odporność na korozję podobną do stali nierdzewnej. Te materiały są jednak lepsze, ponieważ w wysokich temperaturach szybkość korozji nie wzrosła znacznie. Szybkość korozji w podwyższonych temperaturach wzrasta w obecności kwasu fosforowego. Kwas siarkowy zmniejszył szybkość korozji.