硝酸和硫酸是兩種最重要的工業化學品,產量巨大。它們在制造和使用方面有許多聯系。這兩種酸對化肥和炸藥工業至關重要,是使用最廣泛的實驗室試劑之一。它們也很嚴重污染物和酸雨的成因。 硝酸和硫酸都用于化肥工業。早...
硝酸和硫酸是兩種最重要的工業化學品,產量巨大。它們在制造和使用方面有許多聯系。這兩種酸對化肥和炸藥工業至關重要,是使用最廣泛的實驗室試劑之一。它們也很嚴重污染物和酸雨的成因。

硝酸和硫酸都用于化肥工業。早期的制酸方法是用蒸汽加熱硝石(NaNO3)和硫磺。硝酸(HNO3)首先是用濃硫酸(H2SO4)蒸餾硝石來制備的化學物質反應生成硝酸和硫酸氫鈉:H2SO4 NaNO3→NaHSO4 HNO3。混合物加熱后,硝酸在181.4°F(83°C)下沸騰,形成蒸汽,在接收器中冷凝。這些生產方法在工業環境中已被取代,但在實驗室中,金屬硝酸鹽與硫酸的蒸餾仍然可以用來生產少量的硝酸。熱的硝酸蒸汽往往會部分分解成二氧化氮、水和氧氣,從而生成不純凈的酸。為了得到純酸,減壓蒸餾,因此,所需熱量更少。所用的儀器必須是全玻璃的,因為硝酸會迅速破壞橡膠、軟木和大多數塑料。如今,商業上硝酸是通過氨的催化氧化作用生成二氧化氮來制造的,它溶解在水中生成酸。原酸可以蒸餾出高達68.5%的濃度,在這一點上它與水形成共沸物。這是商業硝酸,用于大多數應用和作為實驗室試劑。通過簡單的蒸餾無法獲得更高的濃度當需要無水或非常高濃度的硝酸(通常稱為"發煙硝酸")時,可通過減壓蒸餾和濃硫酸生產硝酸,硝酸和硫酸的最大用途是在化肥工業中。硝酸用于生產硝酸肥料,它以一種很容易被植物吸收的形式釋放出必需的氮。硝酸銨是使用最廣泛的肥料之一。硫酸可以反應用磷礦或骨粉生產"過磷酸鈣",過磷酸鈣為植物提供另一種必需元素磷。這種酸也用于生產硫酸銨,在工業炸藥生產中,硝酸是另一種常用的工業硝酸,也是一種常用的工業硝酸,硝基(NO2)離子用于將羥基(OH)取代為硝基(NO2)。硝酸和硫酸結合提供NO2離子,其反應如下:HNO3 2H2SO4→H3O NO2 2HSO4-。對于某些炸藥,例如三硝基甲苯(TNT),混合物必須是無水的。這可以通過使用無水來保證,或者"發煙",硝酸。或者,商業硝酸也可以與發煙硫酸一起使用-通過將三氧化硫(SO3)溶解在濃硫酸中制成-以便通過與SO3結合來除去水,以產生更多的硫酸。通常首選后一種方法,因為發煙硫酸很容易通過同一工藝制造發煙硝酸的生產成本相對較高,運輸危險,除非冷藏,否則容易分解。除工業應用外,硝酸和硫酸也是最常用的實驗室試劑之一這兩種方法在需要強酸的過程中都很有用。硫酸是一種強大的脫水劑,可用于干燥一些新制備的氣體,也可用于從化合物中除去水的反應。硝酸可作為氧化劑使用,硝酸是一種硝化劑,廣泛應用于化學分析,特別是在鑒定土壤和礦物樣品中的金屬時。硫酸和硝酸也是主要污染物,也是酸雨的來源。硝酸是在汽車尾氣中發現的氣體二氧化氮,在閃電的作用下自然產生的-溶于水。硫酸是由化石燃料燃燒和火山自然產生的二氧化硫與氧氣反應生成的三氧化硫,三氧化硫溶解在水中生成硫酸。盡管這些化合物是自然產生的,但大部分酸雨是由人為來源造成的酸是最大的貢獻者,因為二氧化硫是比二氧化氮更常見的污染物。