غلظت ‌ها و درجه ‌بندی ‌های مختلف اسید نیتریک

چرا غلظت اسید نیتریک مهم است ؟

غلظت اسید نیتریک تعیین‌ کننده رفتار شیمیایی و کاربردهای آن است. اسید نیتریک غلیظ‌ تر واکنش ‌پذیری بالاتر و قدرت اکسیدکنندگی بیشتری دارد. این ویژگی آن را برای برخی کاربردهای صنعتی حیاتی می ‌سازد در حالی که برای مصارف دیگر غلظت پایین ‌تر مناسب ‌تر است. غلظت تأثیر مستقیمی بر ایمنی کار با این ماده دارد. اسید غلیظ خطرناک ‌تر و نیازمند پیشگیری‌ های دقیق ‌تر است. علاوه بر این هزینه ‌ی تمام ‌شده ‌ی اسید نیتریک با درصد خلوص آن رابطه مستقیم دارد. تولید و تصفیه اسید با غلظت بالاتر پرهزینه‌ تر است و انتخاب غلظت باید با توجه به هزینه‌ و کاربرد مورد نظر باشد. در نتیجه انتخاب غلظت مناسب بسیار مهم است.

تقسیم ‌بندی اسید نیتریک بر اساس درصد خلوص

اسید نیتریک بر اساس درصد خلوص به چند دسته تقسیم می‌شود. غلظت ‌های رایج آن شامل 55%، 68% و 98% است. اسید نیتریک 55% به دلیل غلظت نسبتا پایین در کاربردهایی که نیازمند واکنش ‌پذیری کم ‌تر است استفاده می‌ شود. مثلا در تولید کودهای شیمیایی. اسید 68% به عنوان غلظت متداول در صنعت مورد استفاده قرار می‌ گیرد و کاربردهای متنوعی در صنایع شیمیایی دارد. اسید نیتریک 98% یا اسید نیتریک دودزا به شدت خورنده و واکنش ‌پذیر است و در فرآیندهای شیمیایی ویژه نظیر تولید مواد منفجره و یا بعضی فرآیندهای شیمیایی خاص به کار می ‌رود. انتخاب غلظت برای خرید اسید نیتریک باید با در نظر گرفتن ملاحظات ایمنی و نیازهای واکنش شیمیایی صورت گیرد.

گرید صنعتی اسید نیتریک : ویژگی‌ ها و ملاحظات مصرف

اسید نیتریک گرید صنعتی با خلوص تقریبی 55 تا 70 درصد در صنایع مختلف کاربرد وسیعی دارد. این گرید با توجه به نیاز صنعت درجه خلوص متفاوتی دارد و محتوای ناخالصی ‌های آن نیز متفاوت است. در تولید کودهای شیمیایی ، خالص‌ سازی فلزات و سایر فرآیندهای شیمیایی از این نوع اسید استفاده می ‌شود. حفظ ایمنی در هنگام کار با این ماده بسیار مهم است. باید از تجهیزات حفاظتی مانند دستکش ، عینک و روپوش استفاده کرد و با برگه اطلاعات ایمنی (SDS) کاملاً آشنا بود. رعایت پروتکل‌ های ایمنی و ذخیره ‌سازی مناسب از ملزومات استفاده از این اسید است.

گرید آزمایشگاهی : شاخصه ‌ها و استانداردهای مهم

اسید نیتریک آزمایشگاهی خلوص بسیار بالاتری (معمولا بالای 95 درصد) نسبت به گرید صنعتی داراست و میزان ناخالصی ‌های آن به حداقل ممکن رسیده است. این گرید برای آزمایش‌ های دقیق و حساس شیمیایی ، تحلیل نمونه ‌ها و سنتز ترکیبات شیمیایی به کار می‌ رود. رعایت استانداردهای کیفیت و خلوص در تولید اسید نیتریک با این گرید برای اطمینان از نتایج دقیق آزمایش ‌ها حیاتی است. تفاوت اساسی بین گرید صنعتی و آزمایشگاهی در سطح کنترل ناخالصی ‌ها و تضمین کیفیت است که در گرید آزمایشگاهی بسیار سختگیرانه ‌تر است. استفاده از اسید نیتریک آزمایشگاهی غیر استاندارد می ‌تواند به نتایج نادرست منجر شود.

آیا اسید نیتریک گرید خوراکی وجود دارد ؟

اسید نیتریک ماده ای شدیدا خورنده است و هیچ گرید خوراکی ندارد. مصرف آن حتی به مقدار کم برای بدن بسیار خطرناک است و موجب سوختگی شدید بافت‌ های دهان و مری می ‌شود. وجود چنین گریدی نه تنها غیرممکن بلکه غیرمنطقی است. این ماده در هیچ فرآیندی که ارتباطی با مواد غذایی دارد استفاده نمی ‌شود و هر گونه ادعایی در این مورد نادرست و مخاطره‌ آمیز است.

تأثیر درصد خلوص بر واکنش‌ پذیری و خوردگی

خلوص اسید نیتریک رفتار شیمیایی و اثرات خوردگی آن را تعیین می‌ کند. اسید با درصد خلوص بالا واکنش ‌پذیری و خاصیت اکسیدکنندگی بسیار قوی ‌تری دارد. این افزایش واکنش ‌پذیری به شدت خوردگی و آسیب به مواد مختلف از جمله فلزات و بافت ‌های زنده می ‌افزاید. غلظت ‌های بالاتر خطر تولید بخارات سمی و خفه کننده را نیز افزایش می ‌دهند. بنابراین درصد خلوص عامل مهمی در تعیین ملاحظات ایمنی و روش ‌ها به کارگیری این ماده است.

خطرات مربوط به غلظت ‌های بالا و روش ‌های پیشگیری

اسید نیتریک 98 درصد ماده ‌ای بسیار خطرناک و قوی است. تماس با آن موجب سوختگی‌ های شیمیایی جدی و جبران ‌ناپذیر می ‌شود. بخارات این اسید نیز بسیار سمی و مضر هستند و تنفس آنها خطر جدی برای سلامتی دارد. در هنگام کار با این غلظت استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مانند ماسک تنفسی با فیلتر مناسب ، عینک ایمنی و لباس کار مقاوم به اسید بسیار حائز اهمیت است. تهویه مناسب محل کار و رعایت مقررات ایمنی نیز از الزامات کار با این ماده پرخطر است.

روش ‌های متداول برای اندازه ‌گیری غلظت اسید نیتریک

غلظت اسید نیتریک با روش ‌های گوناگونی تعیین می ‌شود. تیتراسیون با بازهای استاندارد روشی آزمایشگاهی دقیق و رایج است که غلظت اسید را با اندازه‌ گیری حجم باز مورد نیاز برای خنثی ‌سازی آن محاسبه می ‌کند. در مقیاس صنعتی دستگاه ‌های آنالایزر مانند اسپکتروسکوپی NIR و هدایت‌ سنجی اندازه ‌گیری سریع و پیوسته غلظت را امکان ‌پذیر می ‌سازند. روش‌ های دیگر شامل دانسیته‌ سنجی و استفاده از رفراکتیومتر است که به طور مستقیم غلظت را نشان نمی ‌دهند بلکه با استفاده از روابط تجربی غلظت را محاسبه می‌ کنند. انتخاب روش به دقت مورد نیاز و مقیاس اندازه‌ گیری بستگی دارد.

نحوه رقیق ‌سازی اسید نیتریک و نکات ایمنی آن

رقیق‌ سازی اسید نیتریک غلیظ فرایندی گرمازا است و نیازمند احتیاط فراوان است. هرگز اسید را به آب اضافه نکنید بلکه همیشه آب را به آرامی و به تدریج به اسید اضافه کنید. این کار حرارت ایجاد شده را کنترل کرده و از پاشش و خطر سوختگی جلوگیری می ‌کند. از ظروف شیشه ‌ای مقاوم به حرارت و اسید استفاده کنید. به دلیل تولید بخارات خورنده و سمی عمل رقیق‌ سازی باید در هود آزمایشگاهی و با استفاده از تجهیزات حفاظتی کامل شامل دستکش ، عینک و روپوش مقاوم به اسید انجام پذیرد. همیشه قبل و بعد از عمل رقیق ‌سازی دستان خود را با آب و صابون کاملا بشویید.

گرید فوق خالص (Ultra Pure): چه مزایایی دارد ؟

اسید نیتریک فوق خالص ، ناخالصی ‌های بسیار کمی دارد. این ویژگی آن را برای کاربردهای حساس ایده ‌آل می ‌کند. در صنایع الکترونیک از این گرید برای ساخت مدارهای مجتمع و قطعات الکترونیکی استفاده می ‌شود ، جایی که حتی مقادیر اندک ناخالصی کیفیت محصول را به خطر می ‌اندازد. در آزمایشگاه‌ های پیشرفته این گرید برای سنتز مواد شیمیایی با خلوص بالا و انجام تحلیل ‌های دقیق شیمیایی حیاتی است. عدم وجود ناخالصی دقت و اطمینان نتایج آزمایش ‌ها را تضمین می‌ کند. گرید فوق خالص به دلیل خلوص بی ‌نظیر خود در صنایع دقیق و پژوهش ‌های علمی حرف اول را می ‌زند.

بررسی واکنش ‌پذیری اسید نیتریک در غلظت‌ های مختلف

واکنش ‌پذیری اسید نیتریک ارتباط مستقیمی با غلظت آن دارد. اسید غلیظ ‌تر اکسیدکننده قوی ‌تر و واکنش‌ پذیرتری است. در واکنش با فلزات اسید غلیظ اکسیدهای فلزی تولید می‌ کند و گازهای نیتروژن دی اکسید (NO2) ونیتریک اکسید (NO) آزاد می‌ کند. غلظت‌ های پایین‌ تر واکنش ‌های ملایم‌ تری را به دنبال دارند. اسید نیتریک رقیق با مواد آلی نیز واکنش می ‌دهد اما با شدت کمتر. رفتار اسید با مواد معدنی نیز به غلظت آن وابسته است. اسید غلیظ‌ تر واکنش ‌های سریع ‌تر و شدیدتری ایجاد می‌ کند. در مجموع غلظت اسید عامل مهمی در کنترل سرعت و شدت واکنش‌ های شیمیایی است.

مقایسه هزینه و دسترس ‌پذیری گریدهای متنوع اسید نیتریک

هزینه اسید نیتریک با خلوص آن رابطه مستقیم دارد. گرید صنعتی ارزان ‌ترین و پرشمارترین نوع است. در مقابل گریدهای آزمایشگاهی و فوق خالص قیمت بالاتر و دسترسی محدودتری دارند. بازار ایران عرضه بالای گرید صنعتی را نشان می‌ دهد. خریداران با توجه به نیاز و بودجه خود انتخاب هوشمندانه ‌ای خواهند داشت.

استانداردهای بسته ‌بندی و ذخیره‌ سازی بر اساس غلظت

بسته ‌بندی اسید نیتریک با غلظت آن تعیین می ‌شود. ظروف مقاوم به خوردگی مثل شیشه بوروسیلیکات یا پلی ‌اتیلن استفاده می ‌شوند. غلظت‌ های پایین ‌تر نیاز به بسته‌ بندی خاص ندارند. اما غلظت‌ های متوسط و بالا ظروف مقاوم‌ تر طلب می ‌کنند. انبارداری باید در محیطی خنک ، خشک و دور از مواد ناسازگار انجام شود. تهویه مناسب برای غلظت‌ های بالا ضروری است.

توصیه ‌های ایمنی برای حمل و نقل اسید نیتریک غلیظ

جابجایی اسید نیتریک غلیظ نیازمند رعایت دقیق پروتکل ‌های ایمنی است. ظروف مقاوم و درزبندی شده الزامی هستند. حمل و نقل باید با وسایل نقلیه ویژه و رانندگان آموزش ‌دیده صورت گیرد. مواد جاذب برای مقابله با نشت‌ های احتمالی ضروری است. تجهیزات حفاظتی فردی مثل دستکش ، عینک و لباس مخصوص برای همه افراد درگیر حیاتی است.