Tổng hợp và sản xuất acid nitric Acid nitric

Acid nitric được tạo ra bằng cách pha trộn nitơ dioxide (NO2) và nước với sự có mặt của oxy hoặc sử dụng không khí để oxy hóa acid nitrơ cũng tạo ra acid nitric:

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Acid nitric loãng có thể cô đặc đến 68% với một hỗn hợp azeotropic 32% nước. Việc cô đặc hơn được thực hiện bằng cách chưng cất với acid sunfuric với vai trò là chất khử nước. Trong quy mô phòng thí nghiệm, cách chưng cất như thế phải được tiến hành bằng dụng cụ thủy tinh với áp suất thấp để tránh phân hủy acid này. Các mối nối bằng thủy tinh và nút bần cũng nên tránh dùng do acid nitric tấn công các chất này. Dung dịch acid nitric cấp thương mại thường có nồng độ giữa 52% và 68%. Việc sản xuất acid nitric được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh.

Trong phòng thí nghiệm, acid nitric có thể điều chế bằng cách cho đồng(II) nitrat hoặc cho phản ứng những khối lượng bằng nhau kali nitrat (KNO3) với acid sunfuric (H2SO4) 96%, và chưng cất hỗn hợp này tại nhiệt độ sôi của acid nitric là 83 ℃ cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng, kali bisunfat (KHSO4), còn lưu lại trong bình. Acid nitric bốc khói đỏ thu được có thể chuyển thành acid nitric màu trắng. Cần lưu ý khi thí nghiệm thì phải dùng các trang thiết bị bằng thủy tinh, hay nhất là bình cổ cong nguyên khối do acid nitric khan tấn công cả nút bần, cao su và da nên sự rò rỉ có thể cực kỳ nguy hiểm:

H2SO4 + KNO3 → KHSO4 + HNO3

Chất NOx hòa tan được loại bỏ bằng cách sử dụng áp suất giảm tại nhiệt độ phòng (10–30 phút với áp suất 200 mmHg hay 27 kPa). Acid nitric bốc khói trắng thu được có tỷ trọng 1,51 g/cm³. Quy trình này cũng được thực hiện dưới áp suất và nhiệt độ giảm trong một bước để tạo ra ít khí nitơ dioxide hơn.

Acid này cũng có thể được tổng hợp bằng cách oxy hóa amonia, nhưng sản phẩm bị pha loãng bởi nước do phản ứng tạo ra. Tuy nhiên, phương pháp tổng hợp này quan trọng trong việc sản xuất amoni nitrat từ amôniăc theo công nghệ Haber, do sản phẩm cuối cùng có thể sản xuất từ nitơ, hyđrô và oxy là nguyên liệu đầu vào chính.

Acid nitric bốc khói trắng, cũng gọi là acid nitric 100% hay WFNA, rất gần giống với sản phẩm acid nitric khan. Một đặc tính kỹ thuật của acid nitric bốc khói trắng là nó có tối đa 2% nước và tối đa 0,5% NO2 hòa tan. Acid nitric bốc khói đỏ hay RFNA, chứa một lượng nitơ dioxide (NO2) đáng kể thoát khỏi dung dịch với màu nâu đỏ. Một công thức của RFNA thể hiện ít nhất 17% NO2, nhóm khác là 13% NO2. Trong trường hợp, acid nitric bị ức chế bốc khói (hoặc IWFNA, hoặc IRFNA) có thể làm tăng khi cho thêm thêm khoảng 0,6 đến 0,7% hydro fluoride, HF. Chất florit này được bổ sung vào để chống ăn mòn trong các bồn chứa kim loại (HF tạo ra một lớp fluoride kim loại bảo vệ kim loại đó).