高中化学素材集锦19硝酸工业制法的发展

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309教育资源库 硝酸工业制法的发展
硝酸的工业制法有三种。

第—种是早在17世纪就使用的硝石法,它是利用钠硝石跟浓硫酸共热而得硝酸:
NaNO3+H2SO4(浓)加热
=NaHSO4+HNO3↑。

由于硝酸较易挥发,所以反应产生的是硝酸蒸气,经冷凝后即为液体。

反应生成的酸式硫酸盐,在高温条件下可进一步与钠硝石反应,生成硫酸正盐和硝酸。

但硝酸在高温时会分解,所以硝石法一般控制在第一步反应。

此方法产量低,消耗硫酸多,又受到原料硝石产量的限制,故已逐步被淘汰。

第二种是电弧法。

它是利用电弧使空气中的氮气和氧气直接化合而成NO:N2+O2放电
=2NO,这是可逆反应,而且这两种单质互相化合时是吸热的,因此高温对于NO的生成有利。

不过,即使在3000℃,平衡混合物中也仅含有5%的一氧化氮。

工业上用强大的电源产生的电弧做加热器,温度可达4000℃左右,当空气流迅速通过电弧时,空气受到强热,于是就生成少量的一氧化氮。

立刻将混合气体冷却到1200℃以下,然后再进一步冷却,混合气体中的NO 与O2化合而成NO2,最后用水吸收而成硝酸。

该方法耗费大量的电能,同时由于NO的产率较低,当氨氧化法问世后,此法也逐渐被淘汰了。

第三种是氮的催化氧化法。

此方法成本较低,产量高,消耗的电能少,为工业制硝酸常采用的方法。

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