硝酸(英文名:Nitric acid),是一種具有強氧化性、腐蝕性的一元無機強酸,是六大無機強酸之一,也是一種重要的化工原料,化學式為HNO3,分子量為63.01,其水溶液俗稱硝鏹水或氨氮水。在工業上可用于制化肥、農藥、炸藥、染料等;在有機化學中,濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑。所屬的危險符號是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
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,在空氣中產生白霧(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。對于稀硝酸,一般認為濃稀之間的界線是6mol/L,市售普通試劑級硝酸濃度約為68%左右,而工業級濃硝酸濃度則為98%,通常發煙硝酸濃度約為98%。
相對密度:1.50(無水)
熔點:-42℃(無水)
沸點:83℃(無水)
相對蒸氣密度(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: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
電導率(S/m,30.42%):7008
電導率(S/m,51.78%):5554.2
電導率(S/m,78.96%):1945.1
電導率(S/m,98.50%):167.8
硝酸助燃,與可燃物混合會發生爆炸。
硝酸分子中氮元素為最高價態(+5)因此硝酸具有強氧化性,其還原產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越少,濃硝酸的還原產物主要為二氧化氮,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、氮氣、硝酸銨等,需要指出的是,上述只是優勢產物,實際上隨著反應的進行,硝酸濃度逐漸降低,所有還原產物都可能出現
環境危害
對環境有害。
硝酸不論濃稀溶液都有氧化性和腐蝕性,因此對人很危險,僅濺到皮膚上也會引起嚴重燒傷。皮膚接觸硝酸后會慢慢變黃,最后變黃的表皮會起皮脫落(硝酸和蛋白質接觸后,會導致黃蛋白反應而變性)。此外,濃硝酸需以深色玻璃瓶盛裝,避免受到光照反應釋出有毒的NO2 [6]。
吸入硝酸氣霧產生呼吸道刺激作用,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:長期接觸可引起牙齒酸蝕癥。
與硝酸蒸氣接觸有很大危險性。硝酸溶液及硝酸蒸氣對皮膚和粘膜有強刺激和腐蝕作用。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗20~30分鐘。如有不適感,就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗10~15分鐘。如有不適感,就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。呼吸、心跳停止,立即進行心肺復蘇術。就醫。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。
泄漏應急措施
應急處理:根據液體流動和蒸氣擴散的影響區域劃定警戒區,無關人員從側風、上風向撤離至安全區。建議應急處理人員戴正壓自給式呼吸器,穿防酸堿服。作業時使用的所有設備應接地。穿上適當的防護服前嚴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。勿使水進入包裝容器內。
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:構筑圍堤或挖坑收容。用飛塵或石灰粉吸收大量液體。用農用石灰(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。用耐腐蝕泵轉移至槽車或專用收集器內
鑒于硝酸的物理化學特性,以及對環境的危害性,和對人體的危害,儲存要儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃,相對濕度不超過80%。保持容器密封。應與還原劑、堿類、醇類、堿金屬等分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
儲罐需要使用帶接管的專用呼吸閥,硝酸儲罐通常使用專用的硝酸儲罐呼吸閥。這種呼吸閥是專門為硝酸等腐蝕性介質設計的,具有耐腐蝕、耐高壓、耐真空等特性,以確保硝酸儲罐在儲存和運輸過程中的安全性。
硝酸儲罐呼吸閥的主要作用是維持儲罐內部氣壓的平衡,防止因超壓或真空狀態導致的儲罐損壞或泄漏。在硝酸儲罐內部壓力超過或低于設定值時,呼吸閥能夠自動開啟或關閉,釋放或吸入氣體,以調節儲罐內部壓力。
硝酸儲罐呼吸閥的設計需要考慮硝酸的腐蝕性和揮發性。通常,呼吸閥的材質會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,以防止外部火源對儲罐的威脅。
此外,硝酸儲罐呼吸閥的安裝和維護也需要遵循相關的安全規定和操作規程。安裝時,需要確保呼吸閥與儲罐的連接緊密可靠,避免泄漏。維護時,需要定期檢查呼吸閥的工作狀態,清洗阻火層等部件,確保呼吸閥能夠正常發揮作用。
總之,硝酸儲罐應使用專用的硝酸儲罐呼吸閥,以確保儲罐的安全運行和防止硝酸泄漏事故的發生。