硝酸(英文名:Nitric acid),是一種具有強(qiáng)氧化性、腐蝕性的一元無機(jī)強(qiáng)酸,是六大無機(jī)強(qiáng)酸之一,也是一種重要的化工原料,化學(xué)式為HNO3,分子量為63.01,其水溶液俗稱硝鏹水或氨氮水。在工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等;在有機(jī)化學(xué)中,濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑。所屬的危險(xiǎn)符號(hào)是O(Oxidizing agent氧化劑)與C(Corrosive 腐蝕品)。硝酸的酸酐是五氧化二氮(N2O5)。
物理性質(zhì)
純硝酸為無色透明液體,濃硝酸為淡黃色液體(溶有二氧化氮),正常情況下為無色透明液體,有窒息性刺激氣味。濃硝酸中的硝酸含量為68%左右,易揮發(fā),在空氣中產(chǎn)生白霧(與濃鹽酸相同),是硝酸蒸汽(一般來說是濃硝酸分解出來的二氧化氮)與水蒸汽結(jié)合而形成的硝酸小液滴。能與水混溶。能與水形成共沸混合物。對(duì)于稀硝酸,一般認(rèn)為濃稀之間的界線是6mol/L,市售普通試劑級(jí)硝酸濃度約為68%左右,而工業(yè)級(jí)濃硝酸濃度則為98%,通常發(fā)煙硝酸濃度約為98%。
相對(duì)密度:1.50(無水)
熔點(diǎn):-42℃(無水)
沸點(diǎn):83℃(無水)
相對(duì)蒸氣密度(空氣=1):2~3
飽和蒸氣壓(kPa):6.4(20℃)
臨界壓力(MPa):6.89
辛醇/水分配系數(shù):0.21
溶解性:與水混溶,溶于乙醚。
黏度(mPa·s,20ºC):0.89
比熱容(kJ/(kg·K),98.15%):1.99
比熱容(kJ/(kg·K),90.33%):2.22
比熱容(kJ/(kg·K),70.00%):2.56
比熱容(kJ/(kg·K),40.00%):2.80
電導(dǎo)率(S/m,30.42%):7008
電導(dǎo)率(S/m,51.78%):5554.2
電導(dǎo)率(S/m,78.96%):1945.1
電導(dǎo)率(S/m,98.50%):167.8
硝酸助燃,與可燃物混合會(huì)發(fā)生爆炸。
硝酸分子中氮元素為最高價(jià)態(tài)(+5)因此硝酸具有強(qiáng)氧化性,其還原產(chǎn)物因硝酸濃度的不同而有變化,從總體上說,硝酸濃度越高,平均每分子硝酸得到的電子數(shù)越少,濃硝酸的還原產(chǎn)物主要為二氧化氮,稀硝酸主要為一氧化氮,更稀的硝酸可以被還原為一氧化二氮、氮?dú)?/a>、硝酸銨等,需要指出的是,上述只是優(yōu)勢(shì)產(chǎn)物,實(shí)際上隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸濃度逐漸降低,所有還原產(chǎn)物都可能出現(xiàn)
環(huán)境危害
對(duì)環(huán)境有害。
硝酸不論濃稀溶液都有氧化性和腐蝕性,因此對(duì)人很危險(xiǎn),僅濺到皮膚上也會(huì)引起嚴(yán)重?zé)齻Fつw接觸硝酸后會(huì)慢慢變黃,最后變黃的表皮會(huì)起皮脫落(硝酸和蛋白質(zhì)接觸后,會(huì)導(dǎo)致黃蛋白反應(yīng)而變性)。此外,濃硝酸需以深色玻璃瓶盛裝,避免受到光照反應(yīng)釋出有毒的NO2 [6]。
吸入硝酸氣霧產(chǎn)生呼吸道刺激作用,可引起急性肺水腫。口服引起腹部劇痛,嚴(yán)重者可有胃穿孔、腹膜炎、喉痙攣、腎損害、休克以及窒息。眼和皮膚接觸引起灼傷。慢性影響:長(zhǎng)期接觸可引起牙齒酸蝕癥。
與硝酸蒸氣接觸有很大危險(xiǎn)性。硝酸溶液及硝酸蒸氣對(duì)皮膚和粘膜有強(qiáng)刺激和腐蝕作用。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動(dòng)清水沖洗20~30分鐘。如有不適感,就醫(yī)。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗10~15分鐘。如有不適感,就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。呼吸、心跳停止,立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇術(shù)。就醫(yī)。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
泄漏應(yīng)急措施
應(yīng)急處理:根據(jù)液體流動(dòng)和蒸氣擴(kuò)散的影響區(qū)域劃定警戒區(qū),無關(guān)人員從側(cè)風(fēng)、上風(fēng)向撤離至安全區(qū)。建議應(yīng)急處理人員戴正壓自給式呼吸器,穿防酸堿服。作業(yè)時(shí)使用的所有設(shè)備應(yīng)接地。穿上適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服前嚴(yán)禁接觸破裂的容器和泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止泄漏物進(jìn)入水體、下水道、地下室或密閉性空間。噴霧狀水抑制蒸氣或改變蒸氣云流向,避免水流接觸泄漏物。勿使水進(jìn)入包裝容器內(nèi)。
小量泄漏:用干燥的砂土或其他不燃材料覆蓋泄漏物。
大量泄漏:構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用飛塵或石灰粉吸收大量液體。用農(nóng)用石灰(CaO)、碎石灰石(CaCO3)或碳酸氫鈉(NaHCO3)中和。用抗溶性泡沫覆蓋,減少蒸發(fā)。用耐腐蝕泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)S檬占鲀?nèi)
鑒于硝酸的物理化學(xué)特性,以及對(duì)環(huán)境的危害性,和對(duì)人體的危害,儲(chǔ)存要儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不超過30℃,相對(duì)濕度不超過80%。保持容器密封。應(yīng)與還原劑、堿類、醇類、堿金屬等分開存放,切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。
儲(chǔ)罐需要使用帶接管的專用呼吸閥,硝酸儲(chǔ)罐通常使用專用的硝酸儲(chǔ)罐呼吸閥。這種呼吸閥是專門為硝酸等腐蝕性介質(zhì)設(shè)計(jì)的,具有耐腐蝕、耐高壓、耐真空等特性,以確保硝酸儲(chǔ)罐在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的安全性。
硝酸儲(chǔ)罐呼吸閥的主要作用是維持儲(chǔ)罐內(nèi)部氣壓的平衡,防止因超壓或真空狀態(tài)導(dǎo)致的儲(chǔ)罐損壞或泄漏。在硝酸儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力超過或低于設(shè)定值時(shí),呼吸閥能夠自動(dòng)開啟或關(guān)閉,釋放或吸入氣體,以調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力。
硝酸儲(chǔ)罐呼吸閥的設(shè)計(jì)需要考慮硝酸的腐蝕性和揮發(fā)性。通常,呼吸閥的材質(zhì)會(huì)選擇耐腐蝕的不銹鋼或特殊合金材料,并配備波紋阻火層等安全裝置,以防止外部火源對(duì)儲(chǔ)罐的威脅。
此外,硝酸儲(chǔ)罐呼吸閥的安裝和維護(hù)也需要遵循相關(guān)的安全規(guī)定和操作規(guī)程。安裝時(shí),需要確保呼吸閥與儲(chǔ)罐的連接緊密可靠,避免泄漏。維護(hù)時(shí),需要定期檢查呼吸閥的工作狀態(tài),清洗阻火層等部件,確保呼吸閥能夠正常發(fā)揮作用。
總之,硝酸儲(chǔ)罐應(yīng)使用專用的硝酸儲(chǔ)罐呼吸閥,以確保儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行和防止硝酸泄漏事故的發(fā)生。