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Salpetersäure

Salpetersäure ist die stabilste und bekannteste Sauerstoffsäure des Stickstoffs. Nach der Nomenklatur wird sie auch IUPAC Hydrogennitrat bezeichnet. Der Name leitet sie von Salpeter ab. Salpetersäure kann aus Salpeter durch Zugabe von Schwefelsäure gewonnen werden. In wässriger Lösung liegt Salpetersäure weitgehend dissoziiert vor. Sie zählt als starke anorganische Säure zu den Mineralsäuren. Die Ester und Salze heißen Nitrate. Diese Salze werden ebenfalls mit dem Trivialnamen „Salpeter“ bezeichnet, etwa Kali-Salpeter, Chilesalpeter, Kalksalpeter, Ammonsalpeter, Barytsalpeter oder Mauersalpeter. Die reine Säure hat einen scharf stechenden Geruch und ist farblos. Unter anderem wird Salpetersäure zu Herstellung von Farbstoffen, Düngemitteln und Sprengstoff verwendet.

Seit 1908 wird Salpetersäuretechnisch durch das Ostwaldverfahren hergestellt. Dabei handelt es sich um die katalytische Ammoniak-Oxidation. Das Ammoniak-Luft-Gemisch- wird zügig durch heiße Platin-Rhodium-Netze geleitet. Bei 800 Grad Celsius entsteht Stickstoffmonoxid, welches durch Abkühlen mit Sauerstoff zu Stickstoffdioxid sowie anschließend in Rieseltürmen mit Wasser reagiert. Es entsteht eine etwa 60 prozentige Salpetersäure. Durch Destillation kann sie bis 68 Prozent konzentriert werden, was einem Azeotrop mit einem Siedepunktmaximum von 122 Grad Celsius entspricht.

Salpetersäure

Salpetersäure ist die stabilste und bekannteste Sauerstoffsäure des Stickstoffs.

Salpetersäure kann im Labormaßstab durch Umsetzung gesättigter Schwefelsäure mit Nitraten beschrieben werden. Vor 1908 wurde sie unter der Verwendung von Natriumnitrat gewonnen. Reine Salpetersäure wird auch rauchende Salpetersäure genannt, wenn sie freies Stickstoffdioxid enthält. Da sie über 90 Prozent HNO3 enthält, können leicht brennbare Stoffe entzündet werden und wirkt sie stark oxidierend. Ab 70 Prozent gilt sie daher als brandfördernd. Ist sie gelblich gefärbt, kann sie durch eine kleine Menge Harnstoffnitrat oder Harnstoff entfärbt werden. Die Säure kann die meisten Metalle auflösen, außer den Edelmetallen Platin, Iridium und Gold. Ebenfalls Titan, Aluminium, Hafnium, Zirconium, Tantal, Wolfram und Niob widerstehen der Salpeterauflösung durch Passivierung. Auf dem Metall bildet sich dabei eine undurchlässige, fest haftende Oxidschicht. Da hiermit Silber und Gold getrennt werden kann, nannte man sie früher auch Scheidewasser. Wird sie mit Salzsäure oder Solensäure gemischt, kann sie auch Platin und Gold auflösen.

Salpetersäure gehört in der chemischen Industrie zu den wichtigsten Grundstoffen. Sie dient als:

  • Explosivstoff und Düngemittel
  • als Silbernitrat in der Fotoindustrie
  • als Scheidewasser zur Trennung von Silber und Gold
  • als Königswasser zum Auflösen von Gold, zum Vergolden sowie zum nachweisen von Gold
  • zum Brennen und Beizen von Metallen
  • sie dient bei der Herstellung von Heilmitteln, Farbstoffen, Desinfektionsmitteln und Explosivstoffen
  • sie verändert Fette zu Zwecke der Reinigung
  • es poliert Metall

Bereits in der Alchemie wurde mit diesen Säuren experimentiert. Dieser auch Alchimie oder Alchymie bezeichnete Begriff ist ein alter Zweig innerhalb der Naturphilosophie. Die Alchemie wurde ab dem 17.Jahrhundert nach und nach von der Pharmakologie und Chemie abgelöst. In einigen Theorien ist die Herstellung von Gold sowie anderer Edelmetallen das einzige Zielt der Alchemie, bzw. der Alchemisten.