Красная дымящая азотная кислота

Красная дымящая азотная кислота
Имена
	Название ИЮПАК Азотная кислота
	Другие имена Красная дымящая азотная кислота
Идентификаторы
Номер CAS	52583-42-3 ;
ХимическийПаук	Никто ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID5029685 ;
Характеристики
Химическая формула	ХНО 3+ НЕТ 2
Появление	Жидкость, красные пары
Плотность	Увеличивается как бесплатно Содержание NO 2 увеличивается
Точка кипения	83 ° С (181 ° F; 356 К)
Растворимость в воде	Смешивается с водой
Опасности
	Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH):
Основные опасности	Коррозия кожи и металлов; серьезное повреждение глаз; токсичные (оральные, кожные, легочные); сильные ожоги
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Красная дымящая азотная кислота ( RFNA ) – хранимый окислитель, используемый в качестве ракетного топлива . Состоит из 84% азотной кислоты ( H N O ₃ ), 13%-ный четырехокись азота ( N ₂ O ₄ ) и 1–2 % воды . ^{[ 1 ]} Красный цвет дымящей азотной кислоты обусловлен тетраоксидом азота, который частично распадается с образованием диоксида азота . Диоксид азота растворяется до насыщения жидкости и выделяет токсичные пары с удушливым запахом. РФНА повышает воспламеняемость горючих материалов и сильно экзотермичен при реакции с водой.

Обычно его применяют с ингибитором (с различными, иногда секретными, веществами, в том числе фтористым водородом ; ^{[ 2 ]}^: 62 любая такая комбинация называется ингибированной RFNA , IRFNA ), поскольку азотная кислота разъедает большинство материалов контейнеров. Например, фтористый водород пассивирует металл контейнера тонким слоем фторида металла, делая его практически непроницаемым для азотной кислоты.

Он также может быть компонентом монотоплива ; с растворенными в нем такими веществами, как нитраты амина, его можно использовать в качестве единственного топлива в ракете. Это неэффективно и обычно не используется таким образом.

Во время Второй мировой войны немецкие военные использовали RFNA в некоторых ракетах. Используемые смеси назывались S- Stoff (96% азотная кислота с 4% хлорида железа в качестве катализатора воспламенения). ^{[ 2 ]}^: 115–9) и СВ-Стофф (94%-ная азотная кислота с 6%-ным четырехокиси азота) и по прозвищу Салбей ( шалфей ).

Ингибированный RFNA был окислителем самой популярной в мире легкой орбитальной ракеты « Космос-3М» . В странах бывшего СССР ингибированный РФНА известен как Меланж .

Другие области применения RFNA включают удобрения, промежуточные красители, взрывчатые вещества и фармацевтические подкислители. Его также можно использовать в качестве лабораторного реагента при фотогравировке и травлении металлов. ^{[ 3 ]}

Композиции

IRFNA IIIa : 83,4% HNO ₃ , 14% NO ₂ , 2% H ₂ O , 0,6% HF
IRFNA IV HDA : 54,3% HNO ₃ , 44% NO ₂ , 1% H ₂ O, 0,7% HF.
S-вещество : 96% HNO ₃ , 4% FeCl ₃
Ткань СВ : 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 , ингибитор на основе фтора .
АК20И : 80% HNO ₃ , 20% N ₂ O ₄ , ингибитор на основе йода.
AK20K : 80% HNO ₃ , 20% N ₂ O ₄ , ингибитор на основе калия.
АК27И : 73% HNO ₃ , 27% N ₂ O ₄ , ингибитор на основе йода.
АК27П : 73% HNO ₃ , 27% N ₂ O ₄ , ингибитор на основе фосфора.

Коррозия

Содержание плавиковой кислоты в IRFNA ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}: Когда РФНА используется в качестве окислителя ракетного топлива, его содержание HF обычно составляет около 0,6%. Целью HF является действие ингибитора коррозии путем образования слоя фторида металла на поверхности резервуаров для хранения.
Содержание воды в РФНА ^{[ 6 ]}: Для проверки содержания воды отбирают пробу, состоящую из 80 % HNO ₃ , 8–20 % NO ₂ , а остальная часть H ₂ O в зависимости от варьируемого количества NO ₂ в пробе. Когда RFNA содержал HF, среднее содержание H ₂ O% составляло от 2,4% до 4,2%. Когда RFNA не содержал HF, среднее содержание H ₂ O% составляло от 0,1% до 5,0%. Если принять во внимание металлические примеси от коррозии, процент H ₂ O увеличился, а процент H ₂ O составил от 2,2% до 8,8%.
Коррозия металлов в РФНА ^{[ 4 ]}: Нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, железные сплавы, хромированные пластины, олово, золото и тантал были протестированы, чтобы увидеть, как RFNA влияет на скорость коррозии каждого из них. Эксперименты проводились с использованием образцов РФНА 16% и 6,5% и различных веществ, перечисленных выше. Многие различные нержавеющие стали продемонстрировали устойчивость к коррозии. Алюминиевые сплавы не выдерживают так же хорошо, как нержавеющие стали, особенно при высоких температурах, но скорость коррозии не была достаточно высокой, чтобы запретить их использование с RFNA. Олово, золото и тантал показали высокую коррозионную стойкость, аналогичную нержавеющей стали. Однако эти материалы лучше, поскольку при высоких температурах скорость коррозии не сильно увеличивается. Скорость коррозии при повышенных температурах увеличивается в присутствии фосфорной кислоты. Серная кислота снижает скорость коррозии.

См. также

Белая дымящая азотная кислота

Ссылки

^ В.С. Сугур; Г.Л. Манвани (октябрь 1983 г.). «Проблемы хранения и обращения с красной дымящей азотной кислотой» . Оборонный научный журнал . 33 (4): 331–337. дои : 10.14429/dsj.33.6188 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Кларк, Джон Друри (23 мая 2018 г.). Зажигание!: Неофициальная история жидкого ракетного топлива . Издательство Университета Рутгерса. п. 302. ИСБН 978-0-8135-9918-2 . ОСЛК 281664 .
^ О'Нил, Мариадель Дж. (2006). Индекс Merck: энциклопедия химических веществ, лекарств и биологических препаратов . Мерк. п. 6576. ИСБН 978-0-911910-00-1 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Карплан, Натан; Андрус, Родни Дж. (октябрь 1948 г.). «Коррозия металлов в красной дымящей азотной кислоте и кислотной смеси». Промышленная и инженерная химия . 40 (10): 1946–1947. дои : 10.1021/ie50466a021 .
^ Фелпс, Эдсон Х.; Ли, Фредрик С.; Робинсон, Раймонд Б. (октябрь 1955 г.). Исследования коррозии в дымящей азотной кислоте (PDF) (Технический отчет). Центр развития авиации Райта . 55-109. Архивировано (PDF) из оригинала 27 июля 2018 г. Проверено 02 января 2024 г.
^ Бернс, Э.А.; Мурака, РФ (1963). «Определение воды в красной дымящей азотной кислоте методом титрования по Карлу Фишеру». Аналитическая химия . 35 (12): 1967–1970. дои : 10.1021/ac60205a055 .

Внешние ссылки

[1] В.С. Сугур; Г.Л. Манвани (октябрь 1983 г.). «Проблемы хранения и обращения с красной дымящей азотной кислотой» . Оборонный научный журнал . 33 (4): 331–337. дои : 10.14429/dsj.33.6188 .

[Clark2018-2] Перейти обратно: ^а ^б Кларк, Джон Друри (23 мая 2018 г.). Зажигание!: Неофициальная история жидкого ракетного топлива . Издательство Университета Рутгерса. п. 302. ИСБН 978-0-8135-9918-2 . ОСЛК 281664 .

[3] О'Нил, Мариадель Дж. (2006). Индекс Merck: энциклопедия химических веществ, лекарств и биологических препаратов . Мерк. п. 6576. ИСБН 978-0-911910-00-1 .

[ReferenceA-4] Перейти обратно: ^а ^б Карплан, Натан; Андрус, Родни Дж. (октябрь 1948 г.). «Коррозия металлов в красной дымящей азотной кислоте и кислотной смеси». Промышленная и инженерная химия . 40 (10): 1946–1947. дои : 10.1021/ie50466a021 .

[5] Фелпс, Эдсон Х.; Ли, Фредрик С.; Робинсон, Раймонд Б. (октябрь 1955 г.). Исследования коррозии в дымящей азотной кислоте (PDF) (Технический отчет). Центр развития авиации Райта . 55-109. Архивировано (PDF) из оригинала 27 июля 2018 г. Проверено 02 января 2024 г.

[6] Бернс, Э.А.; Мурака, РФ (1963). «Определение воды в красной дымящей азотной кислоте методом титрования по Карлу Фишеру». Аналитическая химия . 35 (12): 1967–1970. дои : 10.1021/ac60205a055 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]