Красная дымящая азотная кислота - Red fuming nitric acid

Красная дымящая азотная кислота
Имена
Название ИЮПАК
Азотная кислота
Другие имена
Красная дымящая азотная кислота
Идентификаторы
ChemSpider
  • Никто
Характеристики
ЧАСNО3 + NО2
ВнешностьЖидкие красные пары
ПлотностьУвеличивается как бесплатный NO2 содержание увеличивается
Точка кипения 120,5 ° С (248,9 ° F, 393,6 К)
Смешивается с водой
Опасности
Главный опасностиКожа и коррозия металла; серьезное повреждение глаз; токсичные (оральные, кожные, легочные); сильные ожоги
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Красная дымящая азотная кислота (РФНА) является хранимым окислитель используется как ракетное топливо. Он состоит из 84% азотная кислота (ЧАСNО3), 13% тетроксид диазота и 1-2% воды.[1] Цвет красной дымящей азотной кислоты обусловлен тетроксидом диазота, который частично распадается с образованием диоксид азота. Двуокись азота растворяется до насыщения жидкости и выделяет токсичные пары с удушающим запахом. RFNA увеличивает воспламеняемость горючих материалов и сильно экзотермичен при взаимодействии с водой.

Обычно используется с ингибитор (с различными, иногда секретными, веществами, в том числе фтороводород;[2] любая такая комбинация называется ингибированный RFNA, IRFNA), поскольку азотная кислота разъедает большинство материалов контейнеров. Например, фтористый водород будет пассивировать металлический контейнер с тонким слоем фторида металла, что делает его почти непроницаемым для азотной кислоты.

Он также может быть компонентом монотопливо; с растворенными в нем веществами, такими как нитраты амина, его можно использовать в качестве единственного топлива в ракете. Это неэффективно и обычно так не используется.

В течение Вторая Мировая Война Немецкие военные использовали RFNA в некоторых ракетах. Используемые смеси получили название S-Stoff (96% азотная кислота с 4% хлорид железа как катализатор зажигания[3]) и SV-Stoff (94% азотной кислоты с 6% тетроксида диазота) и по прозвищу Салбей (шалфей).

Ингибированный RFNA был окислителем самой запускаемой легкой орбитальной ракеты в мире. Космос-3М.

Другие области применения RFNA включают удобрения, промежуточные красители, взрывчатые вещества и фармацевтические добавки в качестве подкислителя. Он также может быть использован в качестве лабораторного реактива при фото гравировке и травлении металлов.[4]

Композиции

  • IRFNA IIIa: 83.4% HNO3, 14% НЕТ2, 2% ЧАС2О, 0.6% HF
  • IRFNA IV HDA: 54,3% HNO3, 44% НЕТ2, 1% H2O, 0,7% HF
  • S-Stoff: 96% HNO3, 4% FeCl3
  • SV-Stoff: 94% HNO3, 6% N2О4
  • AK20: 80% HNO3, 20% N2О4
  • AK20F: 80% HNO3, 20% N2О4, ингибитор на основе фтора
  • AK20I: 80% HNO3, 20% N2О4, ингибитор на основе йода
  • АК20К: 80% HNO3, 20% N2О4, ингибитор на основе фтора
  • AK27I: 73% HNO3, 27% N2О4, ингибитор на основе йода
  • АК27П: 73% HNO3, 27% N2О4, ингибитор на основе фтора

Эксперименты

Плавиковая кислота содержание IRFNA[5][6]
Когда RFNA используется в качестве окислителя ракетного топлива, он обычно имеет HF содержание около 0,6%. Назначение HF - действовать как ингибитор коррозии.
Вода содержание РФНА[7]
Для проверки содержания воды использовали образец 80% HNO.3, 8–20% НЕТ2, а остальные H2O в зависимости от различного количества NO2 в образце. Когда RFNA содержал HF, было среднее значение H2O% от 2,4% до 4,2%. Когда RFNA не содержал HF, было среднее значение H2O% от 0,1% до 5,0%. При учете коррозионных примесей металла H2O% увеличился, а H2O% было от 2,2% до 8,8%
Коррозия металлов в РФНА[8]
Нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, сплавы железа, хромированные пластины, олово, золото и тантал были испытаны, чтобы увидеть, как RFNA влияет на скорость коррозии каждого из них. Эксперименты проводились с использованием образцов RFNA 16% и 6,5% и различных веществ, перечисленных выше. Многие различные нержавеющие стали показали устойчивость к коррозии. Алюминиевые сплавы не так хорошо выдерживали, как нержавеющая сталь, особенно при высоких температурах, но скорость коррозии была недостаточно высокой, чтобы запретить их использование с RFNA. Олово, золото и тантал показал высокую коррозионную стойкость, как у нержавеющей стали. Эти материалы лучше, потому что при высоких температурах скорость коррозии не сильно увеличивается. Скорость коррозии при повышенных температурах увеличивается в присутствии фосфорной кислоты. Серная кислота снижает скорость коррозии.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Проблемы хранения и обращения с красной дымящей азотной кислотой» (PDF). Архивировано 27 сентября 2013 года.. Получено 2013-09-26.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (ссылка на сайт)
  2. ^ Кларк, Джон Д. (1972). Зажигание! Неофициальная история жидкого ракетного топлива. Издательство Университета Рутгерса. п. 62. ISBN  0-8135-0725-1.
  3. ^ Кларк, Джон Д. (1972). «9: Что делал Иван». Зажигание! Неофициальная история жидкого ракетного топлива (PDF). Издательство Университета Рутгерса. п. 116. ISBN  0813507251.
  4. ^ О'Нил, Марьядел Дж. (2006). Индекс Merck: энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов. Merck. п. 6576. ISBN  978-0-911910-00-1.
  5. ^ Карплан, Натан; Андрус, Родни Дж. (Октябрь 1948 г.). «Коррозия металлов в красной дымящей азотной кислоте и в смешанной кислоте». Промышленная и инженерная химия. 40 (10): 1946–1947. Дои:10.1021 / ie50466a021.
  6. ^ «Исследования коррозии дымящей азотной кислоты» (PDF). Получено 23 мая 2017.
  7. ^ Burns, E. A .; Мурака, Р.Ф. (1963). "Определение воды в красной дымящей азотной кислоте титрованием по Карлу Фишеру". Аналитическая химия. 35 (12): 1967–1970. Дои:10.1021 / ac60205a055.
  8. ^ Карплан, Натан; Андрус, Родни Дж. (Октябрь 1948 г.). «Коррозия металлов в красной дымящей азотной кислоте и в смешанной кислоте». Промышленная и инженерная химия. 40 (10): 1946–1947. Дои:10.1021 / ie50466a021.

внешняя ссылка