Красная азотная кислота
| |
| Имена | |
|---|---|
| Имя IUPAC
Азотная кислота
| |
| Другие имена
Красная азотная кислота
| |
| Идентификаторы | |
| Chemspider |
|
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| HNN 3 + № 2 | |
| Появление | Жидкость, красные пары |
| Плотность | Увеличивается как бесплатное № 2 контента увеличивается |
| Точка кипения | 83 ° C (181 ° F; 356 K) |
| Смешивается в воде | |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
Коррозия кожи и металла; серьезное повреждение глаз; токсичный (оральный, кожный, легочный); Сильные ожоги |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |
Красная азотная кислота ( RFNA ) - это искательный окислитель, используемый в качестве ракетного топлива . Он состоит из 84% азотной кислоты ( H N O 3 ), 13% тетроксид динитрогена ( N 2 O 4 ) и 1–2% воды . [ 1 ] Цвет красной азотной кислоты из -за тетроксида динитрогена, который частично разбивается с образованием диоксида азота . Диоксид азота растворяется до тех пор, пока жидкость не будет насыщена и производит токсичные пары с удушающим запахом. RFNA увеличивает воспламеняемость горючих материалов и очень экзотермична при реагировании с водой.
Обычно он используется с ингибитором (с различными, иногда секретными веществами, включая фторид водорода ; [ 2 ] : 62 Любая такая комбинация называется ингибированной RFNA , IRFNA ), потому что азотная кислота атакует большинство контейнерных материалов. Например, фторид водорода будет пассивировать металл -контейнер с тонким слоем фторида металла, что делает его почти непроницаемым для азотной кислоты.
Это также может быть компонентом монопропелланта ; С такими веществами, как нитраты амина, растворенные в нем, 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 называли S- Stoff (96% азотная кислота с 4% хлоридом железа в качестве катализатора зажигания [ 2 ] : 115–9 ) и SV-Stoff (94% азотная кислота с 6% тетроксидом динитрогена) и по прозвищу сальбии ( шалфей ).
Ингибированная RFNA была окислителем самой запутанной в мире легкой орбитальной ракеты, Kosmos-3M . В бывших советских странах ингибированная RFNA известна как Mélange .
Другие применения для RFNA включают удобрения, интермедиаты красителей, взрывчатые вещества и фармацевтические кислоты. Он также может быть использован в качестве лабораторного реагента в фотоенгравнической и металле. [ 3 ]
Композиции
[ редактировать ]- IRFNA IIIA : 83,4% HNO 3 , 14% № 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-Fabric : 96% ENT 3 , 4% FECL 3
- Ткань SV : 94% ENT 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
- AK20I : 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
- AK27I : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , ингибитор на основе йода
- AK27P : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , ингибитор на основе фосфора
Коррозия
[ редактировать ]- Содержание гидрофлуорической кислоты в Irfna [ 4 ] [ 5 ]
- Когда RFNA используется в качестве окислителя для ракетного топлива, она обычно имеет содержание HF около 0,6%. Цель HF - действовать как ингибитор коррозии, образуя металлический фторид на поверхности сосудов для хранения.
- Содержание воды в RFNA [ 6 ]
- Чтобы проверить содержание воды, образец из 80% HNO 3 , 8–20% № 2 , а остальные H 2 O в зависимости от различного количества № 2 в образце. Когда RFNA содержала HF, было среднее H 2 O% от 2,4% до 4,2%. Когда RFNA не содержит HF, в среднем H 2 O% от 0,1% до 5,0%. Когда примеси металла от коррозии были приняты во внимание, H 2 O% увеличилось, а H 2 O% составлял 2,2% до 8,8%
- Коррозия металлов в RFNA [ 4 ]
- Были испытаны из нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, железных сплавов, хромированных пластин, олова, золота и тантала, чтобы увидеть, как RFNA влияет на скорость коррозии каждого. Эксперименты проводились с использованием образцов 16% и 6,5% RFNA и различных веществ, перечисленных выше. Многие разные нержавеющие стали показали сопротивление коррозии. Алюминиевые сплавы не выдержали, а также нержавеющие стали, особенно при высокой температуре, но скорости коррозии были недостаточно высокими, чтобы запретить использование этого с помощью RFNA. Олово, золото и тантал показали высокую коррозионную стойкость, сходную с устойчивой к нержавеющей стали. Эти материалы лучше, потому что при высоких температурах скорость коррозии не увеличилась. Скорость коррозии при повышенных температурах увеличивается в присутствии фосфорной кислоты. Серная кислота снижала скорость коррозии.
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Против Сугура; GL Manwani (октябрь 1983). «Проблемы в хранении и обращении с красной азотной кислотой» . Defense Science Journal . 33 (4): 331–337. doi : 10.14429/dsj.33.6188 .
- ^ Jump up to: а беременный Кларк, Джон Друри (23 мая 2018 г.). Зажигание!: Неформальная история жидких ракетных пропеллентов . Рутгерс Университет Пресс. п. 302. ISBN 978-0-8135-9918-2 Полем OCLC 281664 .
- ^ О'Нил, Мэриаделе Дж. (2006). Индекс Merck: энциклопедия химических веществ, лекарств и биологических препаратов . Мерк. п. 6576. ISBN 978-0-911910-00-1 .
- ^ Jump up to: а беременный Карплан, Натан; Андрус, Родни Дж. (Октябрь 1948 г.). «Коррозия металлов в красной азотной кислоте и в смешанной кислоте». Промышленная и инженерная химия . 40 (10): 1946–1947. doi : 10.1021/IE50466A021 .
- ^ Фелпс, Эдсон Х.; Ли, Фредрик С.; Робинсон, Рэймонд Б. (октябрь 1955 г.). Исследования коррозии в стиле азотной кислоты (PDF) (технический отчет). Райт Центр развития воздуха . 55-109. Архивировано (PDF) из оригинала 27 июля 2018 года . Получено 2024-01-02 .
- ^ Ожоги, EA; Мурака, RF (1963). «Определение воды в красной азотной кислоте при титровании Карла Фишера». Аналитическая химия . 35 (12): 1967–1970. doi : 10.1021/ac60205a055 .