Salpetersäure und ihre Eigenschaften

Was ist Salpetersäure?

Salpetersäure, auch HNO3 genannt, ist eine farblose und an der Luft rauchende Flüssigkeit. Auch in der Industrie ist Salpetersäure käuflich zu erwerben, jedoch sind dort nur 69% HNO enthalten und der Rest ist Wasser.

Die Säure lässt sich mithilfe eines destilliervorganges und Schwefelsäure von 98% auf 100% konzentrieren. Eine Rotbraune Farbe enthält die Salpetersäure durch gelöstes Stickstoffdioxid.

Der Schmelzpunkt der Salzpetersäure liegt bei -43 Grad während sein Siedepunkt bei etwas 83 Grad liegt.

Die Eigenschaften und der Inhalt der Salpetersäure

Wenn man die Salze, die in der Salpetersäure sind betrachtet, sieht man, dass es sich hierbei um Ammonium-,Kalium-,Nitrat und Silbernitrat handelt.

NH ( 2 ) NO ist gut wasserlöslich aber hoch explosiv, zudem zerfällt es beim erhitzen zur Herstellung von Sprengstoff. Natriumnitrat ist ebenfalls gut wasserlöslich und schmilzt beim erhitzen.

Die Herstellung und das Vorkommen von Salpetersäure

Damals wurde Salpetersäure von Alchemisten verwendet, da mit der Hilfe von 50% Salpetersäure Gold und Silber getrennt werden konnten. Aus diesem Grund nannte man sie damals Scheidewasser genannt. Diese Zeiten sind jedoch lange her und heute wird der Begriff beispielsweise in der Metallurgie verwendet.

Bis zum Beginn des ersten Weltkrieges wurde die Salpetersäure in der Industrie durch die Reaktion von Schwefelsäure und Chilesalpeter hegestellt, später stellte man aus wirtschaftlichen Gründen auf Ammoniak um. Dies fand mit Hilfe eines Katalysators statt. Einen sogenannten Platin beziehungsweise ein Platin-Rhodium Katalysator.

Die Salpetersäure ist nicht nur eine starke Säure sondern auch ein sehr starkes Oxidationsmittel, die auf der Haut und auch auf Wolle eine gelbliche Verfärbung hinterließ.

Das Ostwald-Verfahren

Das Ostwald-Verfahren ist ein Herstellungsverfahren durch die Oxidation von Ammoniak. Das Ziel besteht darin, dass man das Ammoniak in großen Mengen gewinnen will.

Die Oxidation von Stickstoffmonoxid und Wasser erfolgt in einem Platin-Rhodium Katalysator der eine Temperatur bis zu 800 Grad erreicht. Eine erste Reaktion ist erst durchführbar ab einer Temperatur >50 Grad.

Die 50% Salpetersäure ensteht durch eine Reaktin zwischen Stickstoffdioxid mit Wasser. Sie sammelt sich in den Absorptionstürmen des Katalysators.
Man kann sie in einer Destillationsanlage auf 65% hoch arbeiten.

Das anfallende Stickstoffmonoxid wird weiter zu Stickstoffdioxid oxidiert.

Wofür wird Salpetersäure verwendet?

75% der Salpetersäure wird zur Düngemittelherstellung genommen aber auch zur Explosivstoffherstellung. Aber nicht nur in diesem Bereich wir die Salpetersäure verwendet, sondern auch zur Herstellung von Polyester und Polyamid. Ebenso wird sie in der Fotoindustrie genommen und zum Beizen und Brennen von Metallen.

In der Herstellung für Nitro und Zaponlacke und für Celluloid wird es auch verwendet aber auch im Bereich der Metalle und zur Versilberung Salpetersäure genommen. Aber genau wie damals wird es nach wie vor als Scheidewasser genommen. Das heißt, das es zur Erkennung von Silber und Gold verwendet wird.

Die Geschichte der Salpetersäure

Im Mittelalter wurde die Säure zur Verwendung als Scheidewasser genommen aber ebenso hat man sie genommen, um Schwarzpulver herzustellen. Ab dem Jahr 1788 erreichte die Summenformel bekanntheit. Noch vor dem Jahr 1908 wurde es erstmals in einem Labor hergestellt, dies erfolgte unter der Verwendung von HNO3 ( Natriumnitrat ).
Seit 1908 wird für die Salpetersäure das sogenannte Ostwald Verfahren verwendet und seit den späten 1980er Jahren wird es in der Raketen Technik verwendet.

Die Eigenschaften der Salpetersäure

In ihrem reinem Zustand ist die Salpetersäure farblos, nutzt man jedoch konzentrierte Salpetersäure zersetzt sie sich, dies geschieht besonders bei Lichteinwirkungen auf die Säure. Aufgrund des gelösten Stickstoffdioxides ( NO2 ) hat sie oftmals einen gelblichen bis rötlichen Farbton.

Die reine Salpetersäure enthält freies Stickstoffdioxid und wird auch rauchende Salpetersäure genannt. Die reine Salpetersäure hat weit über 90% HNO3, ist stark oxidierend und wirkt manchesmal auch leicht brennbare Stoffe entzünden.

Durch eine kleine Menge Harnstoff, besser gesagt Harnstoffnitrat kann die Salpetersäure, die durch Stickstoffdioxid gelb gefärbt ist, entfärbt werden.

Die meisten Metalle werden durch die Salpetersäure aufgelöst, einzig die Edelmetalle Gold, Iridium und Platin bleiben einer Auflösung verschont. Aber auch Aluminium, Zirconium, Hafnium, Niob, Tantal, Titan und Wolfram bleiben durch ihre Passivierung vor der Salpetersäure verschont.

Da man in der Vergangenheit Gold und Silber mit Salpetersäure, früher noch Scheidewasser genannt, trennen konnte und es heute auch noch mit den Edelmetallen machen möchte, wird ein Gemisch mit Salzsäure, auch Königswasser genannt, produziert. Denn damit kann man auch heute noch die Edelmetalle auflösen. Desweiterein sind Eisen und Aluminium infolge ihrer Passivierung resistent gegenüber kalter Salpetersäure, bei Chrom ist es die heiße Salpetersäure.

Wenn ein Kontakt von Eiweißen, die aromatische Aminosäuren wie L-Tyrosin und L-Phenylalanin enthalten wird die Salpetersäure unter der Nitrierung des Benzolrings gelbverfärbt. Diese chemische Reaktion wird Xanthoprotein-Reaktion genannt und dient dem Nachweis aromatischer Aminosäuren beziehungsweise von Eiweißen.

Wie erfolgt der Nachweis von Salpetersäure?

Mittels einer Ringprobe und durch Lunges Reagenz, kann ein Nitratnachweis und Salpetersäure nachgewiesen werden.

Dieses Nachweisverfahren wird in der Chemie auch als klassisches Nachweisverfahren bezeichnet und wird seit vielen Jahren in der Chemie zum Nachweis angewandt.

Fazit

Um in der Chemie die Salpetersäure erfolgreich nachweisen zu können, gibt es verschiedenste Mittel, die hier aufgelistet worden. Wenn man die Salpetersäure in einem gelblichen Zustand antrifft, weiß man das sie mit Eiweiß in berührung gekommen ist.