Химия - увлекательная наука. Те, кто интересуются не только теорией, но и пробует свои навыки на практике, точно знают, о чем идет речь. С большинством элементов из таблицы Менделеева знаком каждый школьник. Но всем ли удалось попробовать на собственном опыте смешивать реагенты и проводить химические испытания? Даже сегодня не во всех современных школах имеется в наличии необходимое оборудование и реагенты, потому химия остается наукой открытой для самостоятельного изучения. Многие стремятся познать ее глубже, проводя исследования в домашних условиях.

Ни один самодельщик не обойдется без азотной кислоты - крайне важной в хозяйстве вещи. Достать вещество сложно: приобрести его можно только в специализированном магазине, где покупка осуществляется по подтверждающим мирное использование вещества документам. Потому если вы мастер-самоделка, достать этот компонент, скорее всего, не получится. Здесь и возникает вопрос о том, как сделать азотную кислоту в домашних условиях. Процесс вроде не отличается сложностью, тем не менее на выходе должно получиться вещество достаточного уровня чистоты и необходимой концентрации. Здесь без навыков химика-экспериментатора никак не обойтись.

Где используется вещество?

Применение азотной кислоты разумно в безопасных целях. Вещество используется в таких сферах деятельности человека:

• создание красящих пигментов;
• проявление фотопленок;
• приготовление лекарственных препаратов;
• переработка пластиковых изделий;
• использование в химии;
• удобрение садовых и огородных культур;
• производство динамита.

Чистая азотная кислота в неизмененном виде выглядит как жидкое вещество, которое при контакте с воздухом начинает выпускать белые пары. Замерзание его происходит уже при -42 о С, а кипение - при +80 о С. Как вывести такое вещество, как азотная кислота, своими руками в домашних условиях?

Способ 1

Дымящееся вещество получают посредством воздействия концентрата на натриевую (калийную) селитру (натрий (калий) нитрат). В результате реакции получается искомое вещество и гидросульфат натрия (калия). Схема реакции выглядит таким образом: NaNO 3 + H 2 SO 4 => HNO 3 + NaHSO 4. Запомните, что концентрация полученного вещества зависит от перед вступлением в реакцию.

Способ 2

Получение азотной кислоты в домашних условиях с меньшей концентрацией вещества происходит тем же способом, необходимо только заменить натриевую селитру нитратом аммония. Химическое уравнение выглядит так: NH 4 NO 3 + H 2 SO 4 =>(NH 4) 2 SO 4 + HNO 3 . Заметьте, что аммиачная селитра доступнее, чем калийная или натриевая, потому большинство исследователей проводят реакцию на ее основе.

Чем выше концентрация H 2 SO 4 , тем более концентрированной будет азотная кислота. Чтобы получить сбалансированное вещество, требуется увеличить объем электролита, необходимого для проведения реакции. Чтобы достичь желаемого результата, на практике пользуются методом выпаривания, который заключается в постепенном уменьшении объема электролита примерно в 4 раза от первоначального.

Особенности метода выпаривания

На дно посуды высыпают просеянный песок и ставят резервуар с электролитом. При этом процесс кипячения газовой плиты, поддавая или уменьшая огонь. Процесс отличается длительностью, поэтому в таком деле важно терпение. Эксперты рекомендуют использовать кипелки - стеклянные или керамические трубочки, предназначенные для проведения химических опытов, в том числе и выпаривания. Они нейтрализуют образование пузырей и снижают силу кипения, предотвращая разбрызгивание вещества. В таких условиях допустимо получение азотной кислоты в домашних условиях с концентрацией около 93 %.

Инструменты и реагенты для практического получения вещества

Для проведения реакции потребуется наличие:

• концентрированного H 2 SO 4 (>95%) - 50 мл;
• нитрата аммония, калия, натрия;
• 100 мл емкости;
• 1000 мл контейнера;
• стеклянной воронки;
• резинки;
• водяной бани;
• колотого льда (можно заменить на снег или холодную воду);
• термометра.

Получение азотной кислоты в домашних условиях, как и проведение любой другой химической реакции, требует соблюдения мер предосторожности:

• В процессе получения азотной кислоты в домашних условиях необходимо поддерживать температуру в рамках 60-70 о С. Если превысить эти границы, кислота начнет распадаться.
• Во время проведения реакции могут выделяться пары и газы, поэтому, работая с кислотами, обязательно пользуйтесь защитной маской. Руки должны быть защищены от внезапного попадания вещества на кожу, потому химики работают в резиновых перчатках. На больших химических производствах, где человек контактирует с опасными для здоровья веществами, рабочие вообще работают в специальных защитных костюмах.

Теперь вы знаете, как получить азотную кислоту в процессе проведения простой реакции. Будьте осторожны с использованием такого вещества и применяйте его только в мирных целях.

Введение

Вряд ли кто-нибудь из вас ничего не слышал о нитрате натрия. Его название нередко упоминается еще в школе, не то что в промышленности. Но только название! А что еще известно про натриевую селитру? Вот о чем мы поговорим в сегодняшней статье.

Нитрат натрия (формула NaNO 3) является натриевой солью азотной кислоты. Его могут называть "натрием азотнокислым" или "натриевой/натронной/чилийской селитрой".

Свойства

Натрий азотнокислый представлен бесцветными длинными кристаллами, имеющими ромбоэдрическую или тригональную кристаллическую решетку. На вкус они являются очень солеными. В разных веществах растворяются по-разному, но лучше всего нитрат натрия "тает" в воде. При температуре 380 о С данное соединение разлагается на азотистокислый натрий и кислород. Реакция выглядит так: 2NaNO 3 => 2NaNO 2 + O 2. Также нитрат натрия может вступать в реакции обмена, вторым реагентом которых являются соли щелочных металлов. Одним из продуктов при этом всегда будет нитрат с растворимостью, значение которой будет гораздо ниже, чем у обсуждаемого сейчас вещества. Например, при взаимодействии натриевой селитры с хлоридом калия образуется нитрат калия и поваренная соль (хлорид натрия). В расплаве обсуждаемый нитрат проявляет сильные окислительные, а в растворе - восстановительные свойства. При его разложении выделяется кислород, и благодаря этому данное соединение может вступать в реакцию с неметаллами.

Данный нитрат можно получить несколькими способами:

Реакция азотной кислоты с металлом или оксидом натрия

При добавлении в азотную кислоту чистого натрия происходит реакция нейтрализации. Продуктами ее станут искомое вещество, вода, а также газообразные азот и его оксиды (I, II). Если к этой же кислоте добавить оксид натрия, то в результате получатся обсуждаемое сейчас соединение и вода.

Реакция азотной кислоты с кислыми солями или гидроксидом натрия

Если к HNO 3 добавить кислую соль натрия (например, его гидрокарбонат), то образуются искомое вещество, вода и углекислый газ, который быстро улетучивается. Если же вторым реагентом станет гидроксид натрия, то, как в случае с его оксидом и азотной кислотой, получаются только нитрат натрия и H 2 O.

Реакция аммиачной селитры с кислыми солями или гидроксидом натрия

Азотную кислоту может с успехом заменить нитрат аммония. Во время его взаимодействия с гидроксидом натрия образуются искомое вещество, вода и газообразный аммиак, а при реакции с гидрокарбонатом натрия продуктами станут эти соединения и углекислый газ.

Реакция поваренной соли с нитратом серебра

В этом случае происходит реакция обмена, продуктами которой являются нитрат натрия и хлорид серебра.

Применение

Данное вещество используется в качестве ценного азотного удобрения. Без нитрата натрия не обходятся пиротехническая, пищевая, стекольная и металлообрабатывающая отрасли промышленности. Натриевая селитра добывается из природных залежей несколькими способами:

Выщелачивание данного вещества с помощью горячей воды и кристаллизации;

Абсорбция окислов азота с использованием раствора пищевой соды;

Реакция обмена, в которой участвуют сульфат/хлорид/карбонат натрия и кальциевая/аммиачная селитра.

Заключение

Вот какую важную роль играет азотнокислый натрий. Есть еще и другие вещества, без которых не обходится человек, но о них поговорим в другой раз.

(А) Нитриты

При условии соблюдения исключений , указанных в общих положениях к данной подгруппе, в данную товарную позицию включаются нитриты, соли металлов азотистой кислоты (HNO 2) (товарная позиция ).

1. Нитрит натрия (NaNO 2). Получают восстановлением нитрата натрия свинцом и в процессе производства свинцового глета. Бесцветные кристаллы, гигроскопичные и хорошо растворимые в воде. Используется как окислитель в кубовом крашении; в органическом синтезе; для обработки мяса; в фотографии; как крысиный яд и т.п.
2. Нитрит калия (KNO 2). Получают теми же способами, что и нитрит натрия, или действием диоксида серы на смесь оксида кальция и нитрата калия. Белый кристаллический порошок или желтоватые палочки; часто содержит другие соли в качестве примесей. В воде растворяется, на воздухе сильно расплывается с ухудшением свойств. Используется в тех же целях, что и нитрит натрия.
3. Нитрит бария (Ва(NO 2) 2). Кристаллы, используемые в пиротехнике.
4. Прочие нитриты . К ним относится нитрит аммония, неустойчивый и взрывчатый продукт; используется в виде раствора для получения азота в лаборатории.

(Б) Нитраты

При условии соблюдения исключений , указанных в общих положениях к данной подгруппе, в данную товарную позицию включаются нитраты, соли металлов и азотной кислоты (товарная позиция ), кроме нитрата аммония и нитрата натрия как чистых, так и неочищенных (товарная позиция или ). (Другие исключения см. ниже.)

Основные нитраты также включаются сюда.

1. Нитрат калия (KNO 3) (также называемый "селитра"). Получают из нитрата натрия и хлорида калия. Представляет собой бесцветные кристаллы или стекловидную массу, или белый кристаллический порошок, растворимый в воде и гигроскопичный в неочищенном виде. Используется аналогично нитрату натрия, а также для получения пороха, химических детонаторов, в пиротехнике, для изготовления спичек и металлургических флюсов.
2. Нитраты висмута :

(а)нейтральный нитрат висмута (Bi(NO 3) 3 ·5Н 2 О). Получается действием азотной кислоты на висмут; крупные бесцветные расплывающиеся кристаллы. Используется для получения оксидов или солей висмута и некоторых лаков;

(б)основной нитрат висмута (BiNO 3 (OН) 2). Получается из нейтрального нитрата висмута; жемчужно–белый порошок, не растворимый в воде. Используется в медицине (для лечения желудочно–кишечных заболеваний); в производстве керамики (радужные краски), в косметике, в производстве взрывателей и т.п.

1. Нитрат магния (Mg(NO 3) 2 ·6Н 2 О). Бесцветные кристаллы, растворимые в воде. Используется в пиротехнике, для получения огнеупорных продуктов (с оксидом магния), калильных сеток и т.п.
2. Нитрат кальция (Са(NO 3) 2). Получается при обработке дробленого известняка азотной кислотой. Белая расплывающаяся масса, растворимая в воде, спирте и ацетоне. Используется в пиротехнике, в производстве взрывчатых веществ, спичек, удобрений и т.п.
3. Нитрат трехвалентного железа (Fe(NO 3) 3 ·6H 2 O или 9Н 2 О). Голубые кристаллы. Используется как протрава при крашении и печатании (в чистом виде или в смеси с ацетатом). Чистый водный раствор используется в медицине.
4. Нитрат кобальта (Со(NO 3) 2 ·6Н 2 О). Пурпурные, красноватые или коричневатые кристаллы, растворимые в воде и расплывающиеся. Используется при получении кобальтовых синей или кобальтового желтого и симпатических чернил; для декорирования керамики; для электроосаждения кобальта и т.п.
5. Нитрат никеля (Ni(NO 3) 2 ·6Н 2 O). Водорастворимые, расплывающиеся зеленые кристаллы. Используется в производстве керамики (коричневые пигменты); при крашении (как протрава); при электроосаждении никеля; для получения оксида никеля или чистых никелевых катализаторов.
6. Нитрат двухвалентной меди (Сu(NO 3) 2). Получают растворением меди в азотной кислоте и последующей кристаллизацией (содержит 3 или 6 молекул воды в зависимости от температуры). Голубые или зеленые кристаллы, растворимые в воде, гигроскопичные; ядовитые. Используется в пиротехнике; в производстве красителей; при крашении или печатании текстильных материалов (протрава); для получения оксида двухвалентной меди и изготовления фотографической бумаги; при нанесении гальванического покрытия, для придания металлам искусственной патины и т.п.
7. Нитрат стронция (Sг(NO 3) 2). Получают при действии оксида стронция или сульфида стронция на азотную кислоту при нагревании в виде безводной соли или в виде гидратированной соли (с 4 молекулами воды) при пониженных температурах. Бесцветный кристаллический порошок, расплывающийся, растворимый в воде, разлагающийся при нагревании. Используется в пиротехнике (красный свет), при изготовлении спичек.
8. Нитрат кадмия (Cd(NO 3) 2 ·4Н 2 О). Получается из оксида. Бесцветные иголки, расплывающиеся, растворимые в воде. Используется как красящее вещество в керамической или стекольной промышленности.
9. Нитрат бария (Ва(NO 3) 2). Получают из природного карбоната (витерита) (товарнаяпозиция ). Бесцветные или белые кристаллы или кристаллический порошок; растворимые в воде, ядовит. Используется в пиротехнике (зеленый свет); в производстве взрывчатых веществ, оптического стекла, керамических глазурей, солей бария или нитратов и т.п.
10. Нитрат свинца (Рb(NO 3) 2). Нитрат свинца образуется как побочный продукт при получении диоксида свинца действием азотной кислоты на красный свинец. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде; ядовит. Используется в пиротехнике (желтый свет), в производстве спичек, взрывчатых веществ и некоторых красящих веществ; в дублении, фотографии и литографии; для получения солей свинца, как окислитель в органическом синтезе.

Кроме указанных выше исключений , также не включаются следующие продукты.

Селитрой называют азотнокислые соли (нитраты) аммония, натрия, кальция и калия. В основном, они применяются в сельском хозяйстве, в качестве минеральных удобрений, и в промышленном производстве пиротехнических изделий и взрывчатых веществ.

Нитрат калия считается очень ценным удобрением, так как одновременно содержит два важных для жизни растений вещества – азот и калий. Но, в тоже время, калиевая селитра является основой черного пороха и просто незаменима при изготовлении различной пиротехники. Однако эксперименты доморощенных умельцев по созданию ракет, дымовух и прочих «взрывалок» часто заканчиваются весьма плачевно. Поэтому продажа калиевой селитры в последнее время ограничена, и дачники с наступлением весны все чаще вынуждены задумываться, как сделать селитру самостоятельно. Наш совет предназначается садоводам-любителям, использующим калиевую селитру исключительно в мирных целях.

Как сделать калиевую селитру

1. Приобретите в хозяйственном магазине углекислый калий, он же поташ, и аммиачную селитру.
2. Растворите их по отдельности в теплой воде, лучше дистиллированной. Используйте равные весовые части реагентов. Смешайте в ненужной посуде оба раствора, вливая раствор поташа в раствор аммиачной селитры.
3. Поставьте кастрюлю на медленный огонь. Кастрюля должна быть достаточно большая, так как во время реакции смесь пенится и увеличивается в объеме. Регулярно помешивайте смесь. Вскоре из нее начнет выделяться газ аммиак с резким характерным запахом – это значит, что реакция пошла. Из-за резкого запаха газа процесс лучше проводить на улице или в помещении с хорошей вытяжкой.
4. После того, как выделение газа прекратиться, снимите кастрюлю с огня, и оставьте в прохладном месте на сутки. После этого на дне образуются крупные игольчатые кристаллы калиевой селитры, которые только достать, слив жидкость, и просушить.

Аммиачная селитра одно из самых распространенных удобрений, ее вносят при посеве практически под все сельскохозяйственные культуры, как зерновые, так и овощные, а также употребляют в качестве подкормки взрослых растений. В горном деле аммиачную селитру широко используют в качестве основного компонента бризантных взрывчатых веществ – аммонала, аммонита или аммотола. Аммиачная селитра продается во всех хозяйственных магазинах в отделах «Удобрения», где ее можно легко приобрести. Изготовление аммиачной селитры в кустарных условия крайне опасно и совершенно нерентабельно! Попробовать синтезировать ее самому можно лишь в малых дозах, соблюдая все правила техники безопасности, в учебных целях.

Как сделать аммиачную селитру

1. В хозяйственно магазине надо купить: нашатырный спирт, медный купорос, кальциевую селитру.
2. Смешиваем нашатырный спирт с медным купоросом до получения голубого цвета раствора. В результате реакции замещения мы получим гидрооксид меди, выпавший в осадок, и сульфат аммония, остающийся в растворе.
3. Сливаем раствор сульфата аммония с осадка и смешиваем его с кальциевой селитрой. В итоге, получаем сульфат кальция в виде осадка и раствор, содержащий нашу аммиачную селитру.

Мы описали основные способы получения селитры, а уж, что можно сделать из селитры, произведенной в домашних, условиях решать только вам.