Большая Советская Энциклопедия (АЗ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 60

Азотистоки'слые со'ли, соли азотистой кислоты HNO₂. Более употребительное название А. с. — нитриты. См. также натрия нитрит.

Азо'тистые ипри'ты, см. Иприт.

Азо'тистый ангидри'д, N₂O₃ см. Азота окислы.

Азо'тная кислота', HNO₃, одноосновная сильная кислота, при обычных условиях бесцветная жидкость; один из наиболее важных продуктов химической промышленности. Структурная формула:

  Физические и химические свойства. Плотность безводной А. к. 1522 кг/м³, t_пл— 41,15°С, t_кип 84° С. С водой смешивается во всех отношениях, причём образует азеотропную смесь, содержащую 69,2% А. к. с t_кип 121,8°C. Известны кристаллогидраты HNO₃×H₂O с t_пл —37,85° С и HNO₃×3H₂O c t_пл —18,5°С. В отсутствии воды А. к. неустойчива, разлагается на свету с выделением кислорода уже при обычных температурах (4HNO₃= 4NO₂ + 2H₂O + O₂), причём выделяющейся двуокисью азота окрашивается в жёлтый, а при высоких концентрациях NO₂ — в красный цвет. А. к. — сильный окислитель, окисляет серу до серной кислоты, фосфор — до фосфорной кислоты. Только золото, тантал и некоторые платиновые металлы не реагируют с А. к. С большинством металлов А. к. взаимодействует преимущественно с выделением окислов азота: ЗСu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O. Некоторые металлы, например железо, хром, алюминий, легко растворяющиеся в разбавленной А. к., устойчивы к воздействию концентрированной А. к., что объясняется образованием на поверхности металла защитного слоя окисла. Такая особенность позволяет хранить и перевозить концентрированную А. к. в стальных ёмкостях. Смесь концентрированной А. к. и соляной кислоты (1:3), называется царской водкой, растворяет даже золото и платину. Органические соединения под действием А. к. окисляются или нитруются, причём в последнем случае остаток А. к. — нитрогруппа — NO₂⁺ замещает в органических соединениях водород (см. Нитрование). Соли А. к. называютя нитратами, а соли с Na,K, Са, NO₄⁺ также селитрами.

  Получение и применение. В 13 в. было описано получение А. к. нагреванием калиевой селитры с квасцами, железным купоросом и глиной. В середине 17 в. И. Р. Глаубер предложил получать А. к. при умеренном (до 150°C) нагревании калиевой селитры с концентрированной серной кислотой: KNO₃ + H₂SO₄= HNO₃ + KHSO₄ До начала 20 в. этот способ применяли в промышленности, заменяя калиевую селитру более дешёвой природной чилийской селитрой NaNO₃.

  Современный способ производства А. к. основан на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. Основные стадии процесса: контактное окисление аммиака до окиси азота: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O; окисление окиси азота до двуокиси и поглощение смеси так называемых «нитрозных газов» водой: 2NO + O₂ = 2NO₂; 3NO₂ + H₂O = 2HNO₃+NO. Смесь аммиака (10 — 12% ) с воздухом пропускают через нагретую до 750 — 900° С сетку катализатора, которым служат сплавы платины — тройной (93% Pt, 3% Rh, 4% Pd) или двойной (90 — 95% Pt, 10 — 5% Rh). Используют также двухступенчатый катализатор (1-я ступень — платиноидная сетка, 2-я — неплатиновый катализатор), что позволяет на 25 — 30% сократить расход платины. Время контакта воздушно-аммиачной смеси с катализатором не должно превышать 1 мсек, иначе образовавшаяся окись азота разлагается. Вторая стадия процесса — окисление NO до N0₂ и растворение NO₂ в воде — может быть проведена при атмосферном давлении, под давлением до 1 Мн/м²(10 кгс/см²) или комбинированным способом, при котором под давлением происходит только поглощение нитрозных газов водой. Получают А. к. с концентрациями 45 — 49% или (при использовании давления) 55 — 58% . Дистилляцией таких растворов может быть получена А. к. азеотропного состава. Более концентрированную кислоту (до 100% ) получают перегонкой растворов А.к. с концентрированной H₂SO₄ или прямым синтезом — взаимодействием N₂O₄ с водой (или разбавленной А. к.) и кислородом: 2N₂O₄ + 2H₂O + O₂= =4HNO₃. В СССР производят 97 — 98%-ную А. к.

  Важнейшие области применения А. к. — производство азотных и комбинированных удобрений, взрывчатых веществ (тринитротолуола и др.), органических красителей. В органическом синтезе широко применяют смесь концентрированной А. к. и серной кислоты — «нитрующую смесь». А. к. используют в камерном способе производства серной кислоты, для получения фосфорной кислоты из фосфора, как окислитель ракетного топлива. В металлургии А. к. применяют для травления и растворения металлов, а также для разделения золота и серебра.

  Вдыхание паров А. к. приводит к отравлению, попадание А. к. (особенно концентрированной) на кожу вызывает ожоги. Предельно допустимое содержание А. к. в воздухе промышленных помещений равно 50 мг/м³ в пересчёте на N₂O₅. Концентрированная А. к. при соприкосновении с органическими веществами

вызывает пожары и взрывы.

  Лит.: Атрощенко В. И., Каргин С. И., Технология азотной кислоты, М. — Л., 1949; Миниович М. А., О современном состоянии и о перспективах развития производства разбавленной азотной кислоты, «Журнал прикладной химии», 1958, т. 31, в. 8; Миниович М. А., Азотная кислота, КХЭ, т. 1, М., 1961, с. 74-79.

  Э. Б. Шиллер.

Азо'тная промы'шленность, см. в ст. Химическая промышленность.

Азо'тной кислоты' эфи'ры, см. Нитроэфиры.

Азотноки'слые со'ли, соли азотной кислоты HNO₃, например KNO₃. Более употребительное название А.с. — нитраты. Об отдельных наиболее важных А. с. см. Алюминия нитрат, Железа нитраты, Серебра нитрат и т. д. Нитраты калия, натрия, аммония и кальция часто называют. селитрами (например, Аммиачная селитра).

Азо'тные удобре'ния, минеральные и органические вещества, применяемые как источник азотного питания растений. Подразделяются на органические удобрения (навоз, торф, компост), содержащие, кроме азота, и др. элементы питания растений; минеральные удобрения, выпускаемые промышленностью, и зелёные удобрения (люпин, сераделла и др., см. Сидерация). А. у. применяли уже в глубокой древности. В Древней Руси широко использовали навоз. В поливном земледелии Средней Азии давно известно зелёное удобрение. Значительно позднее стали применять минеральные удобрения, первым из которых были натриевая селитра, добываемая с середины 19 в. из природных залежей в Чили (Южная Америка). Потребление её в 1900 составляло около 300 тыс. т (в пересчёте на азот). В последующие годы промышленность стала выпускать сульфат аммония, цианамид кальция и кальциевую селитру. К 1913 мировое производство А. у. достигло почти 700 тыс. т (в пересчёте на азот). Освоение в промышленном масштабе синтеза аммиака из азота воздуха и водорода (1914 — 18) позволило резко повысить мировое производство А. у., которое в 1966 возросло до 19 200 тыс. т (в пересчёте на азот), в том числе в США 6400, ФРГ 1449, Франции 1082, Польше 462, ГДР 343 тыс. т. В России в 1913 производили 3 тыс. т (в пересчёте на азот) А. у. Крупная азотно-туковая промышленность в СССР начала создаваться в годы 1-й пятилетки. В 1928 сельскому хозяйству страны было поставлено А. у. (в тыс. т в пересчёте на азот) 2, в 1940 — 199, 1945 — 75, 1950 — 307, 1960 — 1003, 1965 — 2712, 1966 — 3188, 1967 — 3753 и в 1968 — 4177. В минеральных А. у. азот может находиться в аммиачной (NHз), аммиачно-нитратной (NH₃ и N0₃), нитратной (NO₃) и амидной (NH₂) формах.