Sporządzanie mieszanin nitrujących - zasady obliczeń. Przygotowanie poszczególnych kwasów o żądanym stężeniu. Przygotowanie mieszanin nitrujących o żądanych składach.

W praktyce laboratoryjnej najczęściej mamy do dyspozycji tzw. dymiący kwas azotowy o gęstości 1,51-1,52 g/cm³ i stężeniu 98-99 % HNO₃ oraz laboratoryjny kwas azotowy o gęstości 1,44 g/cm³ odpowiadający stężeniu ok. 68 % HNO₃. Poza tym do sporządzania mieszanin nitrujących używa się stężonego kwasu siarkowego o gęstości 1,84 g/cm³ (95-96 % H₂SO₄) oraz oleum o różnej zawartości procentowej SO₃.

Sporządzanie kwasów o żądanym stężeniu - układy dwuskładnikowe

Skład każdego układu dwuskładnikowego (takim układem są wodne roztwory kwasów) można przedstawić graficznie za pomocą odcinka linii prostej ograniczonego punktami A i B nazwanego osią składów.

C

A B

gdzie:

N - żądane stężenie kwasu [% mas.]

A - stężenie kwasu wyjściowego o wyższym stężeniu

B - stężenie kwasu wyjściowego o niższym stężeniu

a - ilość kwasu o stężeniu A [j. masy]

b - ilość kwasu o stężeniu B [j. masy]

n - ilość otrzymanego kwasu o stężeniu N [j. masy]

n = a + b = N - B + A - N = A - B,

Jeżeli znana jest dokładnie potrzebna ilość tego kwasu np. x gramów to przeliczenie ilości n = a + b = A - B (otrzymywanej w metodzie koperty) można wykonać wykorzystując proste proporcje:

n[g] - a[g] - b[g]

X_n[g] - X_a[g] - X_b[g]

Potrzebne ilości kwasu o stężeniach A i B dane są wzorami:

X_a =, lub w jednostkach objętości:

V_a = ,

Sporządzanie mieszanin nitrujących - układy trójskładnikowe HNO₃/H₂SO₃/H₂O.

Mamy przygotować M gramów (kg) mieszaniny nitrującej zawierającej N% HNO₃, S% H₂SO₄ i W% H₂O. Do dyspozycji mamy mieszaniny kwasów 1, 2 i 3 (np. kwasy odpadkowe, ewentualne wyjściowe czyste kwasy) zawierające N₁, N₂ i N₃ % HNO₃, S₁, S₂ i S₃ % H₂SO₄ oraz W₁, W₂ i W₃ % H₂O. Mieszając te kwasy w ilościach M₁, M₂ i M₃ chcemy uzyskać końcową mieszaninę w ilości M. Możemy zatem zapisać:

M₁ + M₂ + M₃ = M (bilans masowy)

M₁ N₁ + M₂ N₂ + M₃ N₃ = M N (bilans HNO₃)

M₁ S₁ + M₂ S₂ + M₃ S₃ = M S (bilans H₂SO₄)

M₁ W₁ + M₂ W₂ + M₃ W₃ = M⋅W (bilans wody)

Rozwiązanie układu równań np. przez kolejną eliminację niewiadomych (M₁, M₂ i M₃) pozwala znaleźć interesujące nas wielkości.

---