PROCESO INDUSTRIAL DEL ACIDO NÍTRICO

RECURSOS NATURALES INORGÁNICOS POTENCIALES DE EXPLOTACIÓN

El amoníaco sirve de materia prima para un número elevado de aplicaciones como es la producción de acido nítrico. Mediante la oxidación de este, que puede proceder de una instalación Haber-Bosch o de alguna otra fuente productora, con oxígeno presente en el aire, previamente purificado.Además, a nivel de laboratorio se puede preparar ácido nítrico a partir de nitrato de sodio con ácido sulfúrico

DEFINICIÓN OPERACIONAL DEL PROCESO INDUSTRIAL INORGÁNICO EN ESTUDIO

El ácido nítrico puro es un líquido viscoso e incoloro. A menudo, distintas impurezas lo colorean de amarillo-marrón. A temperatura ambiente libera humos rojos o amarillos. Es un ácido fuerte y un oxidante fuerte. Debido a estas dos propiedades es capaz de disolver a casi todos los metales nobles, oxidándolos primero y transformando luego los óxidos en nitratos. No disuelve al oro ni al platino, por ello se pueden separar los compuestos de aleaciones de oro y plata por medio del ácido nítrico. La plata se disuelve y el oro queda sin disolver, es por esto que el ácido nítrico adquiere el nombre de “agua deSeparación”.

PROPIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS, TERMODINÁMICAS Y AMBIENTALES DEL PROCESO

PROPIEDADES FÍSICAS

ESTADO DE AGREGACIÓN LIQUIDO

APARIENCIA

LIMPIDO-TRANSPARENTE (SI ES

PURO)

AMARILLENTO (SI POSEE RESIDUOS

DE LA SÍNTESIS INDUSTRIAL)

DENSIDAD 1500 Kg/m3 ; 1.5 g/cm3

MASA MOLAR 63.012 g/mol

PUNTO DE FUSION 231 K (- 42°C)

PUNTO DE EBULLICION 356 K (83°C)

PROPIEDADES QUÍMICAS

 El Ácido Nítrico concentrado es un agente oxidante muy fuerte y ataca metales nobles como el Cobre y la Plata aunque no el oro y ni el Platino; no obstante, estas propiedades oxidantes desaparecen cuando se encuentra en forma diluida. De esta manera, el Ácido Nítrico interviene de dos formas diferentes en las reacciones dependiendo de su concentración:

1) NO-3 + 4H ↔ NO + 2 H2O

2) HNO3 + H2O ↔ H3O + NO-3

La primera de las semirreacciones corresponde a su forma concentrada y la segunda a la diluida .Este ácido reacciona con metales de carácter básico liberando Hidrógeno y dando lugar al correspondiente nitrato del metal; si los metales se encuentran en forma de polvo, la reacción se desarrolla con un violento desprendimiento de energía generando por lo regular explosiones.

El Ácido Nítrico no ataca metales nobles como el oro, pero éste se puede disolver en una mezcla de tres partes de Ácido Nítrico concentrado y una de Ácido Clorhídrico concentrado conocida como agua regia.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRINCIPAL

1. Oxidación catalítica de NH3(g) a NO(g):

Es un proceso exotérmico (ΔH°= -292.5 KJ/mol). Se lleva a cabo en presencia de un catalizador a temperaturas entre 820-950 °C y a presiones de 1-12 bar.

Método de Ostwald

2. Oxidación del NO(g) a NO2(g):El gas que se obtiene de la primera reacción de oxidación

catalítica y que contiene entre un 10-12% de NO, se enfría, y el calor que se genera se emplea para calentar agua. El gas enfriado se hace reaccionar con oxígeno atmosférico para producir NO2:

Esta reacción se favorece a bajas temperaturas y a elevadas presiones, condiciones que también favorecen la dimerización del NO2:

3. Desproporción del NO2(g) en agua:

El NO (g) procedente de esta reacción se recicla para formar más NO2(g).

DIAGRAMA DE FLUJO

DIAGRAMA DE BLOQUES

El Ácido Nítrico no se debe transportar o almacenar junto con alimentos o productos alimenticios intermediarios para evitar la contaminación de estos últimos

el Ácido Nítrico se transporta y almacena en contenedores de acero inoxidable.

Reacciona violentamente con sustancias orgánicas como Acetona, Ácido Acético, Anhídrido Acético, Alcoholes, Trementina, causando riesgo de fuego y explosión

IDENTIFICAR CASOS PROBLEMATICOS DE INTERES INDUSTRIAL