منتشر شده توسط

تاریخ انتشار مقاله :

تاریخ بروزرسانی مقاله : 27-02-1404

تعداد کلمات : 1500

آدرس مقاله : لینک مقاله

مقایسه اسید نیتریک 57 درصد و 98 درصد

مقایسه اسید نیتریک 57 درصد و 98 درصد

تفاوت ساختاری و شیمیایی اسید نیتریک 57 درصد و 98 درصد

تفاوت اصلی در غلظت اسید نیتریک است. اسید نیتریک 98 درصد شامل 98% HNO₃ و 2% آب است در حالی که اسید 57 درصد شامل 57% HNO₃ و 43% آب است. این تفاوت در میزان آب بر واکنش ‌پذیری ، پایداری و خواص فیزیکی اسید تأثیر می ‌گذارد. اسید 98 درصد بسیار واکنش ‌پذیرتر و خورنده ‌تر است و تمایل به تجزیه به NO₂ (گاز قهو ه‌ای) دارد در حالی که اسید 57 درصد پایداری بیشتری نشان می ‌دهد.

خواص فیزیکی اسید نیتریک با خلوص مختلف

با افزایش غلظت از 57 درصد به 98 درصد چگالی اسید نیتریک افزایش می ‌یابد. اسید 98 درصد چگالی حدود 1.51 g/cm³ دارد در حالی که اسید 57 درصد چگالی کمتری دارد. همچنین دمای جوش اسید 98 درصد بالاتر از اسید 57 درصد است. رنگ اسید نیتریک 98 درصد خالص بی ‌رنگ است اما به دلیل تجزیه جزئی ممکن است به رنگ زرد روشن تا قهوه ‌ای مایل به قرمز دیده شود. اسید 57 درصد معمولا رنگ کمتری دارد.

غلظت اسید نیتریک (%) چگالی (g/cm³) نقطه جوش (°C) رنگ pH تقریبی ویسکوزیته (mPa·s)
57٪ 1.38 107 بی‌رنگ تا زرد کم‌رنگ 1.2 1.1
65٪ 1.41 113 زرد کم‌رنگ 1.1 1.2
70٪ 1.43 118 زرد مایل به قهوه‌ای 1.0 1.3
80٪ 1.47 122 زرد پررنگ 0.9 1.4
90٪ 1.49 126 زرد مایل به نارنجی 0.8 1.5
98٪ 1.51 130 بی‌رنگ تا قهوه‌ای مایل به قرمز 0.7 1.6

کاربردهای صنعتی اسید نیتریک 57 درصد

اسید نیتریک 57 درصد به دلیل ایمنی بالاتر و حمل و نقل آسان ‌تر در برخی صنایع ترجیح داده می ‌شود. این نوع اسید در تولید کودهای نیتراتی مانند نیترات آمونیوم کمتر از نوع 98 درصد خطرناک است و ریسک کمتری دارد. همچنین در صنایع متالورژی برای انحلال فلزات خاص و تولید محلول ‌های فلزی و یا در پیش تصفیه فاضلاب به کار می‌ رود. قیمت پایین ‌تر آن ، آن را برای کاربردهایی که نیاز به خلوص بسیار بالا ندارند مقرون به صرفه می ‌کند.

موارد استفاده از اسید نیتریک 98 درصد در صنایع پیشرفته

اسید نیتریک 98 درصد به دلیل خلوص و واکنش ‌پذیری بالا در فرآیندهای حساس مانند برخی فرآیندهای طلاسازی و صنایع پیشرفته نقشی حیاتی ایفا می ‌کند. در صنعت نیمه ‌هادی ‌ها برای حکاکی و تمیزکاری سیلیکون استفاده می‌ شود. در تولید مواد پیشرفته مانند برخی از پلیمرها و مواد دارویی خاص به عنوان کاتالیست یا عامل اکسید کننده به کار می ‌رود. همچنین در سنتز ترکیبات شیمیایی با خلوص بالا از جمله برخی از مواد منفجره با کارایی بالا به ‌کارگیری می ‌شود. خلوص بالای این اسید موجب بهبود کیفیت محصولات نهایی و دقت بالاتر در فرآیندهای صنعتی می ‌شود.

مقایسه هزینه و قیمت خرید دو نوع اسید نیتریک

قیمت اسید نیتریک 98 درصد به طور قابل ‌توجهی بالاتر از اسید 57 درصد است. این اختلاف قیمت به دلیل هزینه ‌های بالای تولید نیاز به تجهیزات تخصصی در فرآیند تولید و حمل و نقل و همچنین مراقبت‌ های ویژه در نگهداری این نوع اسید است. اسید 57 درصد به دلیل ریسک پایین ‌تر و نیاز کمتر به تجهیزات ویژه برای حمل و نگهداری ، هزینه خرید کمتر و مقرون‌ به ‌صرفه ‌تری دارد. بنابراین انتخاب نوع اسید بستگی به نیاز و بودجه مشتری دارد.

مقایسه پایداری شیمیایی و نگهداری دو نوع اسید نیتریک

اسید نیتریک 98 درصد به دلیل غلظت بالای آن نسبت به اسید 57 درصد از پایداری شیمیایی کمتری برخوردار است و به‌ راحتی تجزیه شده و گازهای سمی تولید خواهد کرد. نگهداری آن نیاز به ظروف خاص از جنس مواد مقاوم به خوردگی ، محیط خنک و خشک و دور از نور مستقیم خورشید دارد. در مقابل اسید 57 درصد پایداری بیشتر داشته و نگهداری آن نیاز به شرایط ویژه ندارد. به‌ همین دلیل حمل و نقل و ذخیره ‌سازی آن نیز امن ‌تر و آسان ‌تر است.

مقایسه پایداری شیمیایی و نگهداری اسید نیتریک 57% و 98%

ملاحظات ایمنی هنگام کار با اسید نیتریک با درصد خلوص 98 درصد و غلیظ

کار با اسید نیتریک 98 درصد بسیار خطرناک است و نیازمند رعایت دقیق پروتکل ‌های ایمنی است. تماس مستقیم با پوست یا چشم می ‌تواند باعث سوختگی ‌های شیمیایی شدید و آسیب‌ های دائمی شود. بخارات سمی NOx نیز خطر تنفسی را به دنبال دارد. بنابراین استفاده از لباس محافظ كامل (شامل دستکش ، عینک ، روپوش و چکمه مقاوم به مواد شیمیایی) ، تهویه مناسب و سیستم‌ های اطفاء حریق مناسب ضروری است. همچنین ذخیره‌ سازی در محیط ‌های خنک و خشک و دور از مواد قابل اشتعال از اهمیت ویژه ‌ای برخوردار است. آموزش کافی به کارکنان قبل از کار با این اسید نیز بسیار حائز اهمیت است.

نقش خلوص در واکنش ‌پذیری اسید نیتریک ‌ها

خلوص اسید نیتریک به طور مستقیم بر واکنش ‌پذیری آن تأثیر می ‌گذارد. اسید نیتریک 98 درصد به دلیل غلظت بالای HNO₃ قدرت اکسیدکنندگی و نیتراسیون بسیار بیشتری نسبت به اسید 57 درصد دارد. این به معنی سرعت و شدت واکنش ‌های شیمیایی بالاتر است. در واکنش ‌های اکسیداسیون اسید 98 درصد به ‌راحتی فلزات را اکسید کرده و محلول ‌های نمکی تولید می ‌کند. در نیتراسیون این اسید برای تولید ترکیبات نیترو مورد نیاز در صنایع مواد منفجره و دارویی با سرعت و راندمان بالاتری عمل می ‌کند. همچنین خورندگی آن در غلظت 98 درصد بسیار زیادتر است.

تأثیر غلظت اسید نیتریک بر بازده فرآیندهای شیمیایی

غلظت اسید نیتریک تأثیر قابل توجهی بر بازده واکنش‌ های شیمیایی دارد. در فرآیندهایی مانند نیتراسیون اسید نیتریک 98 درصد به دلیل غلظت بالای HNO₃ قدرت نیتراسیون بالاتر و سرعت واکنش بیشتر معمولاً بازده بالاتری را ارائه می ‌دهد. اما این افزایش بازده با افزایش خطرات و پیچیدگی ‌های عملیاتی همراه است. کنترل دقیق پارامترهای واکنش مانند دما و فشار برای جلوگیری از واکنش ‌های جانبی و حصول به حداکثر بازده ضروری است. در مقابل اسید 57 درصد واکنش ‌پذیری کمتری دارد و کنترل آن آسان ‌تر است اما ممکن است بازده کمتری داشته باشد. انتخاب بین این دو غلظت به عوامل اقتصادی ، ایمنی و الزامات کیفیت محصول بستگی دارد. در مواردی که کنترل دقیق واکنش امکان‌ پذیر است اسید 98 درصد می‌ تواند به دلیل بازده بالاتر مقرون به صرفه ‌تر باشد.

تفاوت در حمل ‌و نقل و بسته ‌بندی اسید نیتریک

حمل و نقل اسید نیتریک 98 درصد به دلیل ماهیت خورنده و واکنش ‌پذیری بالای آن نیازمند رعایت دقیق استانداردهای ایمنی است. این اسید باید در ظروف مخصوص ضد خوردگی (مانند فولاد ضد زنگ) و با سیستم‌ های تهویه مناسب برای جلوگیری از تجمع بخارات سمی حمل شود. رعایت مقررات حمل و نقل مواد خطرناک (مانند استانداردهای سازمان ملل متحد) نیز الزامی است. اسید 57 درصد به دلیل غلظت پایین ‌تر خطرات کمتری دارد و در ظروف پلی ‌اتیلنی یا سایر ظروف مقاوم به خوردگی با سیستم ‌های تهویه ساد ه‌تر حمل می شود. کاهش ریسک و هزینه ‌های حمل و نقل از مزایای اسید 57 درصد به شمار می‌ رود.

وضعیت استانداردهای بین ‌المللی برای دو نوع اسید نیتریک

استانداردهای بین ‌المللی مانند سیستم شماره گذاری سازمان ملل متحد (UN)برای طبقه ‌بندی و حمل و نقل ایمن اسید نیتریک تعریف شده ‌اند. اسید نیتریک 98 درصد به عنوان یک ماده خطرناک با شماره UN2031 دارای الزامات سختگیرانه ‌تری برای بسته ‌بندی ، برچسب‌ گذاری و حمل و نقل است. این استانداردها شامل الزامات ویژه ای برای ظروف ، برچسب ‌های هشدار دهنده و مدارک حمل و نقل است. اسید 57 درصد با شماره UN2032 و به عنوان ماده ‌ای کمتر خطرناک دارای الزامات ساده‌ تری است. رعایت این استانداردها برای اطمینان از ایمنی و پیشگیری از حوادث در حمل و نقل بسیار مهم است. این استانداردها به طور مداوم بازنگری شده و به ‌روز می‌شوند تا مطابق با آخرین تحقیقات و تکنولوژی ‌ها باشند.

مقایسه تولید اسید نیتریک با خلوص‌های 57 درصد و 98 درصد

تولید اسید نیتریک 98 درصد به دلیل نیاز به خلوص بسیار بالا فرآیندی پیچیده‌ تر و پرهزینه‌ تر است. این فرآیند شامل مراحل پیشرفته ‌تر تصفیه ، استفاده از برج ‌های جذب چند مرحله‌ ای با طراحی خاص و سیستم ‌های بازیابی NOx برای افزایش راندمان و کاهش آلایندگی است. به ‌علاوه نیاز به مواد مقاوم به خوردگی در تمامی مراحل تولید هزینه ‌ها را افزایش می ‌دهد. در مقابل تولید اسید نیتریک 57 درصد از تجهیزات ساده ‌تر و کم‌ هزینه ‌تر استفاده می ‌کند و مراحل تصفیه کمتری را می ‌طلبد در نتیجه هزینه تولید پایین ‌تر است. انتخاب بین این دو روش تولید به میزان تقاضا برای هر خلوص ، هزینه تجهیزات و ملاحظات زیست ‌محیطی بستگی دارد.

بررسی بازار فروش اسید نیتریک با خلوص ‌های متفاوت در ایران

بازار اسید نیتریک در ایران عمدتا متقاضی اسید 57 درصد است. این امر به دلیل کاربرد گسترده‌ تر آن در صنایع مختلف مانند تولید کودهای شیمیایی ، صنایع غذایی (به صورت کنترل شده و با رقیق ‌سازی بیشتر) و برخی از صنایع معدنی است. سهولت در نگهداری ، حمل و نقل و قیمت مناسب ‌تر آن از عوامل مؤثر بر تقاضای بالای اسید 57 درصد است. در مقابل اسید نیتریک 98 درصد تقاضای کمتری دارد و بیشتر در صنایع پیشرفته و خاص مانند تولید مواد الکترونیکی و برخی از صنایع دارویی مورد استفاده قرار می ‌گیرد. تأمین اسید 98 درصد اغلب از طریق واردات صورت می ‌گیرد و یا توسط تولیدکنندگان با ظرفیت تولید محدود عرضه می ‌شود. بنابراین ساختار بازار این دو نوع اسید نیتریک تفاوت قابل ‌توجهی از نظر حجم و نوع مصرف ‌کننده دارد.

مقالات مرتبط