اسید نیتریک از قیمی ترین اسید هایی است که در طول زمان مورد استفاده بشر به منظور های گوناگونی قرار می گرفته است. با گذر زمان و افزایش اطلاعات دانشمندان و اندیشمندان در مورد نیتریک اسید ، کاربرد و استفاده از آن نیز افزایش پیدا کرد به طوری که امروزه به عنوان یکی از پرکاربرد ترین اسید ها شناخته می شود.
قدیمی ترین اطلاعاتی که از اسید نیتریک در دسترس است مربوط به اولین تلاش های دانشمندان در زمینه کیمیاگری می باشد . در آن زمان از اسید نیتریک برای تولید آب سلطنتی استفاده می شد .آب سلطنتی محلولی بود که برای حل کردن طلا و پلاتین مورد استفاده قرار می گرفت. درست است که این فلز توانایی حل کردن طلا و پلاتین را دارا هست ، اما در مقابل فلزاتی هم وجود دارد که در این اسید حل نمی شوند ؛ ایریدیم ، ناتالیوم ، تیتانیوم و اسمیوم نمونه هایی از این فلزات هستند. همچنین استخراج طلا با اسید نیتریک در اصفهان توسط مجموعه بازیافت آنلاین انجام می شود.
جالب است بدانید ، اسید نیتریک از آمونیاک بدست می آید و کاربرد زیادی در تولید کودهای شیمیایی دارد. بیشتر اسید نیتریک جهان از اکسیداسیون آمونیوم در هوا تولید می شود.
اسید نیتریک ، مایعی بی رنگ می باشد که بوی بسیار تندی دارد و خواص خورندگی آن بسیار بالا است؛ به عبارتی اینقدر بالا ست که قادر به حل کردن طلا و پلاتین در خود می باشد. هنگامی که برای مدت طولانی نگهداری شود و در صورتی که در معرض دما قرار می گیرد، خود به خود به اکسیدهای نیتروژن و آب تجزیه شده و زرد می شود. اسید نیتریک به آسانی با مواد گوناگون واکنش نشان می دهد و در صورت حل شدن در آب گرما تولید می کند. بسیاری از واکنش های انجام شده توسط نیتریک اسید حالت انفجاری دارند.
اسید نیتریک و نمک هایش اکسید کننده های قوی هستند. این موضوع شدت واکنش با فلزات و هیدروژن آزاد شده از آن ها را توجیه می کند. اما اسیدنیتریک فقط با فلزات واکنش نمی دهد بلکه توانایی واکنش با فلزات غیر فعال و برخی عناصر غیر فلزی مانند گوگرد، فسفر و کربن (به شکل گرافیت) نیز دارد که در طی این واکنش ها اسید اکسید می گردد.
میزان استفاده از اسیدنیتریک به آلیاژ یا ماده مورد نظر بستگی دارد.در برخی از الیاژ ها مقاومت در برابر خودگی مشاهده می شود.
به عنوان مثال، اسیدنیتریک رقیق برای آلومینیوم به اندازه کافی اکسید کننده نیست اما برای فولادهای ضد زنگ ایده آل است و اسیدنیتریک غلیظ با آلومینیوم سازگار است اما برای فولادهای زنگ نزن بیش از حد اکسید کننده است.
آب سلطانی
همان طور که گفته شد ، آب سلطانی از نیتریک اسید تولید می شود . این ماده که مربوط به دوره کیمیاگری مسلمانان است، خاصیت اسیدی بالا دارد و بسیار خونده است ، به طوری که از قدیم الایام از آن برای حل کردن طلا و پلاتین استفاده شده است.
کاربرد جالب آب سلطانی
یکی از موارد استفاده این ترکیب مربوط به سال ۱۹۴۰ در جنگ جهانی دوم می باشد . شیمیدان جورج دوهویسی برای دست نیافتن آلمانی ها به مدال جایزه نوبلی که متعلق به ماکس فون لا و جیمز فرانک بود، آن ها را در تیزاب یا آب سلطانی حل نمود و آنرا در قفسه موسسه نیلزبور قرار داد . بعد از جنگ او طلاهای آب سلطانی را بازیابی نمود و آنها را به آکادمی علوم سلطنتی سوئد تحویل داد تا بنیاد نوبل مجددا، مدال های جایزه نوبل را به لوئه و فرانک اعطا کند . هرچند در عصر حال حاضر جدایی از کاربرد حل کردن طلا و پلاتین ، برای پالایش و استخراج آنها نیز کاربرد دارد.
برای مثال دانشمندان دریافتند که بسیاری از گیاهان در طول برنامه ریزی نگهداری روزانه خود، انواع مواد حامل فلزات گرانبها را انباشته و نگهداری می کنند. از این رو می توان با استفاده از اسیدها با غلظت های متفاوت این فلزات را استخراج نمود.
کاربرد اسید نیتریک در بازیافت فلزات گرانبها
تولید تیزاب سلطانی
همانطور که پیش تر هم اشاره کردیم از اسید نیتریک برای ساخت تیزاب سلطانی استفاده می شود . به طور معمول در ساختار تیزاب سلطانی ، از یک قسمت اسید نیتریک و سه قسمت جوهر نمک استفاده تشکیل شده است.
حذف فلزات مزاحم
از میان اسید های موجود ، تنها اسید نیتریک است که قادر به حل کردن نقره و مس در خود می باشد، از این رو از اسیدنیتریک برای جداسازی فلزاتی مانند نقره ، نیکل و روی از فلزات گرانبهایی همچون طلا و پلاتین استفاده می شود.
جداسازی طلا و نقره از یکدیگر
با توجه به اینکه طلا در اسید نیتریک حل نمی شود، از این اسید به کررات برای جدا سازی طلا و نقره از یکدیگر استفاده می شود. به خصوص در زمینه بازیافت جواهرات مستعمل ، استفاده از این اسید بسیار رایج است و به متخصصان توصیه می شود.
حلال پالادیوم
اسیدنیتریک به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی بی نظیری که دارد ، این توانایی را دارد که پالادیوم را به راحتی درون خود حل کند و این امر سبب شده ، در فرآیند های جداسازی و بازیافت پالادیوم از طلا و پلاتین و برخی قطعات الکترونیکی از اسیدنیتریک استفاده شود.
از اسیدنیتریک برای ساختن الکترولیت نقره استفاده می شود
یکی از کاربردهای دیگر اسیدنیتریک ، ساخت الکترولیت سلول نقره برای الکترولیز کردن نقره می باشد. فرآیند الکترولیز کردن نقره ، برای خالص سازی نقره ناخالص انجام می شود ، که در این فرآیند ، اسید نیتریک جز مواد اصلی انجام فرآیند است.
چگونه ریسک استفاده از اسید نیتریک را کاهش دهیم؟
همان طور که پیشتر اشاره شد اسید نیتریک یک اسید معدنی می باشد که خاصیت اکسیداسیون و خورندگی بسیار بالایی دارد. اسید نیتریک به شدت با الکل ، مواد قلیا، مواد قابل احتراق، مواد آلی، فلزات، مواد اسیدی ، سیانیدها، زغال سنگ و استون واکنش می دهد. این واکنش ها،که گرمازا هستند و در صورت انجام، بخارات سمی ایجاد می شوند که خورنده و قابل اشتعال هستند. اسید نیتریک می تواند که موارد استنشاق قرار بگیرد ، باعث خورده شدن ریه شود. در تماس با پوست می تواند باعث خوردگی و تحریک پوست شود .اگر با چشم تماس پیدا کند ، باعث خوردگی بافت چشمی می شود .
داشتن این اطلاعات و استفاده از ابزار و لباس های مناسب کار با مواد اسیدی ، می توانند ریسک استفاده از نیتریک اسید را کاهش دهد؛ و به عنوان توصیه ، حتما قبل از استفاده از این اسید اطمینان حاصل کنید که دانش کافی از اسید نیتریک و واکنش هایش داشته باشید.
