Ácido nítrico fumegante vermelho - Red fuming nitric acid

Ácido nítrico fumegante vermelho
Nomes
Nome IUPAC
Ácido nítrico
Outros nomes
Ácido nítrico fumegante vermelho
Identificadores
ChemSpider
Propriedades
H N O 3 + N O 2
Aparência Vapores líquidos e vermelhos
Densidade Aumenta conforme o conteúdo de NO 2 livre aumenta
Ponto de ebulição 120,5 ° C (248,9 ° F; 393,6 K)
Miscível em água
Perigos
Riscos principais Corrosão da pele e metal; lesões oculares graves; tóxico (oral, dérmico, pulmonar); queimaduras graves
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O ácido nítrico fumegante vermelho ( RFNA ) é um oxidante armazenável usado como propelente de foguete . Consiste em 84% de ácido nítrico ( H N O 3 ), 13% de tetróxido de dinitrogênio e 1–2% de água . A cor do ácido nítrico fumegante vermelho é devido ao tetróxido de dinitrogênio, que se decompõe parcialmente para formar dióxido de nitrogênio . O dióxido de nitrogênio se dissolve até a saturação do líquido e produz gases tóxicos com um odor sufocante. RFNA aumenta a inflamabilidade de materiais combustíveis e é altamente exotérmico quando reage com a água.

É geralmente usado com um inibidor (com várias substâncias, às vezes secretas, incluindo fluoreto de hidrogênio ; qualquer combinação desse tipo é chamada de RFNA inibido , IRFNA ) porque o ácido nítrico ataca a maioria dos materiais do recipiente. O fluoreto de hidrogênio, por exemplo, passiva o metal do recipiente com uma fina camada de fluoreto de metal, tornando-o quase impermeável ao ácido nítrico.

Também pode ser um componente de um monopropelente ; com substâncias como nitratos de amina dissolvidos nele, pode ser usado como único combustível em um foguete. Isso é ineficiente e normalmente não é usado dessa forma.

Durante a Segunda Guerra Mundial , os militares alemães usaram RFNA em alguns foguetes. As misturas utilizadas foram denominadas S- Stoff (96% de ácido nítrico com 4% de cloreto férrico como catalisador de ignição) e SV-Stoff (94% de ácido nítrico com 6% de tetróxido de dinitrogênio) e apelidado de Salbei (sálvia).

O RFNA inibido foi o oxidante do foguete orbital leve mais lançado no mundo, o Kosmos-3M .

Outros usos para RFNA incluem fertilizantes, corantes intermediários, explosivos e auxiliares farmacêuticos como acidificantes. Também pode ser usado como reagente de laboratório em fotogravura e corrosão metálica.

Composições

  • IRFNA IIIa : 83,4% HNO 3 , 14% NO 2 , 2% H 2 O , 0,6% HF
  • IRFNA IV HDA : 54,3% HNO 3 , 44% N 2 , 1% de H 2 O, 0,7% de HF
  • S-Stoff : 96% HNO 3 , 4% FeCl 3
  • SV-Stoff : 94% HNO 3 , 6% N 2 O 4
  • AK20 : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4
  • AK20F : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inibidor à base de flúor
  • AK20I : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inibidor à base de iodo
  • AK20K : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inibidor à base de flúor
  • AK27I : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , inibidor à base de iodo
  • AK27P : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , inibidor à base de flúor

Experimentos

Conteúdo de ácido fluorídrico de IRFNA
Quando RFNA é usado como um oxidante para combustíveis de foguete, geralmente tem um teor de HF de cerca de 0,6%. O objetivo do HF é atuar como um inibidor de corrosão.
Conteúdo de água do RFNA
Para testar o conteúdo de água, uma amostra de 80% HNO 3 , 8–20% NO 2 e o restante H 2 O dependendo da quantidade variada de NO 2 na amostra. Quando o RFNA continha HF, houve uma média H 2 O% entre 2,4% e 4,2%. Quando o RFNA não continha HF, houve uma média H 2 O% entre 0,1% e 5,0%. Quando as impurezas metálicas da corrosão foram levadas em consideração, o H 2 O% aumentou e o H 2 O% ficou entre 2,2% e 8,8%
Corrosão de metais em RFNA
Aço inoxidável, ligas de alumínio, ligas de ferro, placas de cromo, estanho, ouro e tântalo foram testados para ver como RFNA afetava as taxas de corrosão de cada um. Os experimentos foram realizados usando amostras de RFNA de 16% e 6,5% e as diferentes substâncias listadas acima. Muitos aços inoxidáveis ​​diferentes mostraram resistência à corrosão. As ligas de alumínio não resistiram tão bem quanto os aços inoxidáveis, especialmente em altas temperaturas, mas as taxas de corrosão não foram altas o suficiente para proibir o uso disso com RFNA. Estanho, ouro e tântalo apresentaram alta resistência à corrosão semelhante à do aço inoxidável. Esses materiais são melhores porque em altas temperaturas as taxas de corrosão não aumentaram muito. As taxas de corrosão em temperaturas elevadas aumentam na presença de ácido fosfórico. O ácido sulfúrico diminuiu as taxas de corrosão.

Veja também

Referências

links externos