Ácido Nítrico - Aplicações
Dos explosivos aos fármacos
Este é um artigo anexo ao do ácido nítrico, contendo uma descrição mais minuciosa das aplicações do ácido nítrico.
Artigo principal: Ácido Nítrico
Explosivos, umas das principais aplicações do ácido nítrico (www.liquidmatrix.org).
6.Aplicações
6.1.Em síntese química
Seu principal emprego, no entanto, é na fabricação de nitratos inorgânicos e orgânicos (nitrados ou nitrocompostos orgânicos), e de nitroderivados em todos os ramos da química orgânica.[1]
Os nitratos inorgânicos de importância comercial são os de NH4, de cobre e de prata, sendo o primeiro o que mais consome ácido nítrico.[1] A produção de nitrato de amônio grau explosivo (EGAN, explosive grade ammonium nitrate) diferente do nitrato de amônio AN (ammonium nitrate).[2]
Muitos nitratos e nitrocompostos são usados diretamente em especial na indústria de explosivos, como por exemplo, o NH4NO3, a nitroglicerina (na qual é fundamental) e a nitrocelulose (respectivamente o trinitrato de glicerina e o polinitrato de celulose).[1] A nitrocelulose é a matéria prima principal do "cordite", deflagrante propulsor de artilharia.[3] Os compostos nitrados aromáticos, o picrato de NH4 e o trinitrotolueno (TNT) e RDX (ciclotrimetilenotrinitramina - o explosivo básico para a produção de diversos explosivos plásticos, como o C-4[3]), assim como o tetril, são explosivos muito importantes.[1]
Molécula de TNT (www.e.shuttle.de).
O ácido nítrico, em diversas concentrações, é utilizado para fabricação de corantes, ésteres orgânicos, nitrificação (ou nitração) de compostos alifáticos e aromáticos, tais como o ácido pícrico e a nitrocelulose. É usado na produção de ácido benzóico[3] e ácido adípico[2] e ácido tereftálico para a produção do polímero politereftalato de etileno (PET)[3].
Bastante frequente, por outro lado, é o uso do grupamento nitro numa etapa química intermediária, combinando-se com hidrocarbonetos alifáticos ou aromáticos, na preparação de derivados mais úteis. É o exemplo do nitrobenzeno, na fabricação da anilina (maior finalidade do nitrobenzeno[2]) e dos nitroparafinas, que levam às aminas e aos álcoois aminados da série parafínica.[1]
Ácido pícrico.
Modelo de molécula da nitrocelulose, mostrando os radicais "nitro" (Wikipedia).
6.2.Limpeza e como removedor de obstruções
Soluções aquosas comercialmente disponíveis com 5-30% de ácido nítrico e 15-40% de ácido fosfórico são comumente usadas para limpeza de equipamento de alimentos e laticínios principalmente para remover precipitados de compostos de cálcio e magnésio (depositados pelas correntes de processo ou resultado do uso de água dura - com concentrações de metais alcalino-terrosos - durante a produção e limpeza).
Ácido nítrico, em um meio de alta concentração, é usado como um removedor de obstruções de baixo custo.
Incrustração de compostos de cálcio e magnésio.
6.3.Digestão de amostras para análise química
Em análise elementar por ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry, espectrometria de massas com fonte de plasma de acoplamento indutivo), ICP-AES (inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy, espectrometria de emissão atômica com fonte de plasma de acoplamento indutivo), GFAA, e espectrofotometria e espectroscopia de absorção atômica de chama, ácido nítrico diluído (0,5 a 5,0 %) é usado como um composto matriz para a determinação de sais metálicos em soluções.[13] Ácido nítrico ultrapuro é requerido para tais determinações, porque pequenas quantidades de íons metálicos afetam o resultado da análise.
Digestão de amostra com ácido nítrico (USGS).
6.4.Indústria da madeira
Em baixas concentrações (aproximadamente a 10%), ácido nítrico é frequentemente usado para artificialmente envelhecer pinho e bordo. A cor produzida é um cinza-dourado muito semelhante ao de madeira com acabamento encerado ou acabado ao óleo muito velha.[14]
6.5.Como propelente de foguetes
O ácido nítrico fumegante branco inibido (ou IWFNA, de inhibited white fuming nitric acid) pode ser usado como um oxidante em combustível líquido de foguetes. O ácido nítrico fumegante vermelho inibido (ou IRFNA, inhibited red fuming nitric acid) foi um dos três combustíveis líquidos do míssil BOMARC.[11] Usou-se ácido nítrico a 100% como oxidante com a anilina, o álcool furfurílico e outros produtos orgânicos, em combustível para foguetes.[3] Para evitar vários problemas com seu uso, foi necessário combinar o ácido nítrico com N2O4 além de compostos passivantes.[12]
6.6.Nas indústrias de metais
Sozinho, o ácido nítrico é muito útil em metalurgia e refino e reage com a maioria dos metais.
O ácido nítrico é usado diretamente, como um oxidante ácido na separação da prata e do ouro, na decapagem de latão e na gravação em metal.[1]
Operadores com aço usam-no, na preparação do aço, para remoção de crostas em aço inoxidável, para gravação. É usado em galvanoplastia. A indústria de impressão usa-o como agente de gravação em litografia e fotogravura.[3] Pelos mesmos motivos, é usado na indústria de joalheria.
Uma solução de ácido nítrico diluído e álcool etílico, Nital, é usada para gravura a água-forte de metais e revelar sua microestrutura.
Quando misturado com ácido clorídrico (aprox. 3 vols. HCl para 1 vol. HNO3), o ácido nítrico forma a água régia, um dos poucos reagentes capazes de dissolver ouro e platina. A razão pela qual a água régia é tão ativa é a formação de radicais de cloro livre (Cl2) no estado nascente e cloreto de nitrosilo (NOCl) quando os dois ácidos são misturados. Esta poderosa mistura ácida ataca tanto o ouro quanto a platina devido a habilidade do Cl- a estabilizar-se nos complexos AuCl4- e PtCl62-.[5][6]
Ouro reagindo com a "água régia".
O ácido nítrico é utilizado para banhos rápidos após o tratamento com hidróxido de sódio para a decapagem de alumínio e suas ligas.[4] Para a decapagem de aço temperado, aço cromo-níquel e ferro fundido o ácido nítrico é utilizado isoladamente ou misturado com outros ácidos, destacadamente o fluorídrico (especialmente para aço inoxidável). A passivação que causa no material impede um ataque posterior.[5]
6.7.Outros usos
O ácido nítrico, em diversas concentrações, é utilizado para fabricação de fibras sintéticas, seda artificial, rayon (nitração), nylon, terylene, etc. As indústrias de couro, tintas e vernizes, corante e de plásticos dependem do ácido nítrico devido à nitração.[3]
O ácido nítrico tem aplicação na indústria de borracha, como reagente de borracha sintética e como solvente para borracha composta e vulcanizada.[3]
O boro, B, é detectado por converter-se o material a ser analisado em bórax, Na2B4O7.10H2O, por aquecimento com ácido nítrico concentrado, e então aquecido com ácido sulfúrico concentrado, e etanol, C2H5OH, para formar borato de etila, C2H5H2BO3, o qual queima com uma chama verde.[7]
Chama do borato de etila.
Ácido nítrico é também usado para produzir iniciadores pirotécnicos para detonadores de explosivos.
Um uso em expansão, e potencialmente muito importante, é o do HNO3 em substituição ao H2SO4, na acidulação de rocha fosfática.[1]
O ácido nítrico foi fundamental na indústria fotográfica, enquanto as únicas películas existentes eram as de nitrocelulose, posteriormente substituídas pelo acetato de celulose, menos combustível.
Referências
SHREEVE, R. Norris, BRINK, Joseph A.; Indústrias de Processos Químicos; Guanabara Dois; Rio de Janeiro; 4a Ed; Rio de Janeiro; 1980.
R.Thompson (edited by); Industrial Inorganic Chemicals: Production And Uses; The Royal Society of Chemistry; 1995 ISBN 0-85404-5147
R.W.Thomas e P.J. Farago; Industrial Chemistry; Heinemann Educational Books Ltd; Irlanda; ISBN 0 435 64900 0.
Decapagem Química
Limpeza e Desengraxamento