Красная дымящая азотная кислота ( RFNA ) представляет собой хранящийся окислитель, используемый в качестве ракетного топлива . Он состоит из 84% азотной кислоты ( H N O 3 ), 13% тетроксида диазота и 1-2% воды . [1] Цвет красной дымящейся азотной кислоты обусловлен тетроксидом диазота, который частично распадается с образованием диоксида азота . Двуокись азота растворяется до насыщения жидкости и выделяет токсичные пары с удушающим запахом. RFNA увеличивает воспламеняемость горючих материалов и сильно экзотермичен при реакции с водой.
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Азотная кислота | |
Другие названия Красная дымящая азотная кислота | |
Идентификаторы | |
| |
ChemSpider |
|
Характеристики | |
H N O 3 + N O 2 | |
Появление | Жидкие красные пары |
Плотность | Увеличивается по мере увеличения содержания свободного NO 2 |
Точка кипения | 120,5 ° С (248,9 ° F, 393,6 К) |
Смешивается с водой | |
Опасности | |
Основные опасности | Кожа и коррозия металла; серьезное повреждение глаз; токсичный (оральный, кожный, легочный); сильные ожоги |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Обычно он используется с ингибитором (с различными, иногда секретными, веществами, включая фтороводород ; [2] любая такая комбинация называется ингибированным RFNA , IRFNA ), потому что азотная кислота разрушает большинство материалов контейнеров. Фтористый водород, например, пассивирует металл контейнера тонким слоем фторида металла, делая его почти непроницаемым для азотной кислоты.
Он также может быть компонентом одноразового топлива ; с растворенными в нем веществами, такими как нитраты амина, его можно использовать в качестве единственного топлива в ракете. Это неэффективно и обычно так не используется.
Во время Второй мировой войны немецкие военные использовали RFNA в некоторых ракетах. Используемые смеси назывались S- Stoff (96% -ная азотная кислота с 4% -ным хлоридом железа в качестве катализатора зажигания [3] ) и SV-Stoff (94% -ная азотная кислота с 6% -ным тетроксидом диазота) и прозвали Salbei (шалфей).
Ингибированный RFNA был окислителем самой запускаемой легкой орбитальной ракеты Космос-3М .
Другие применения RFNA включают удобрения, промежуточные красители, взрывчатые вещества и фармацевтические добавки в качестве подкислителя. Его также можно использовать в качестве лабораторного реактива при фото гравировке и травлении металлов. [4]
Композиции
- IRFNA IIIa : 83,4% HNO 3 , 14% NO 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-Stoff : 96% HNO 3 , 4% FeCl 3
- SV-Stoff : 94% HNO 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 фтора.
- 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 фтора.
Эксперименты
- Содержание плавиковой кислоты в IRFNA
- [5] [6] Когда RFNA используется в качестве окислителя ракетного топлива, он обычно имеет содержание HF около 0,6%. Назначение HF - действовать как ингибитор коррозии.
- Вода содержание RFNA
- [7] Чтобы проверить содержание воды, образец 80% HNO 3 , 8–20% NO 2 и остальное H 2 O в зависимости от различного количества NO 2 в образце. Когда RFNA содержал HF, среднийпроцентH 2 O составлял от 2,4% до 4,2%. Когда RFNA не содержал HF, среднийпроцентH 2 O составлял от 0,1% до 5,0%. С учетом металлических примесей от коррозии содержание H 2 O% увеличивалось, а содержание H 2 O составляло от 2,2% до 8,8%.
- Коррозия металлов в РФНА
- [5] Нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, сплавы железа, хромовые пластины, олово, золото и тантал были протестированы, чтобы увидеть, как RFNA влияет на скорость коррозии каждого из них. Эксперименты проводились с использованием образцов RFNA 16% и 6,5% и различных веществ, перечисленных выше. Многие различные нержавеющие стали показали устойчивость к коррозии. Алюминиевые сплавы не выдерживали так же хорошо, как нержавеющие стали, особенно при высоких температурах, но скорость коррозии была недостаточно высокой, чтобы запретить их использование с RFNA. Олово, золото и тантал показали высокую коррозионную стойкость, аналогичную коррозионной стойкости нержавеющей стали. Эти материалы лучше, потому что при высоких температурах скорость коррозии не сильно увеличивается. Скорость коррозии при повышенных температурах увеличивается в присутствии фосфорной кислоты. Серная кислота снижает скорость коррозии.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «Проблемы при хранении и обращении с красной дымящей азотной кислотой» (PDF) . Архивировано 27 сентября 2013 года . Проверено 26 сентября 2013 .CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
- ^ Кларк, Джон Д. (1972). Зажигание! Неофициальная история жидкого ракетного топлива . Издательство Университета Рутгерса. п. 62. ISBN 0-8135-0725-1.
- ^ Кларк, Джон Д. (1972). «9: Что делал Иван». Зажигание! Неофициальная история жидкого ракетного топлива (PDF) . Издательство Университета Рутгерса. п. 116. ISBN 0813507251.
- ^ О'Нил, Марьядел Дж. (2006). Индекс Merck: энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов . Merck. п. 6576. ISBN 978-0-911910-00-1.
- ^ а б Карплан, Натан; Андрус, Родни Дж. (Октябрь 1948 г.). «Коррозия металлов в красной дымящей азотной кислоте и в смешанной кислоте». Промышленная и инженерная химия . 40 (10): 1946–1947. DOI : 10.1021 / ie50466a021 .
- ^ «Исследования коррозии дымящей азотной кислоты» (PDF) . Проверено 23 мая 2017 года .
- ^ Бернс, EA; Мурака, РФ (1963). «Определение воды в красной дымящей азотной кислоте титрованием по Карлу Фишеру». Аналитическая химия . 35 (12): 1967–1970. DOI : 10.1021 / ac60205a055 .
Внешние ссылки
- Национальный реестр загрязнителей - Информационный бюллетень по азотной кислоте
- https://web.archive.org/web/20030429160808/http://www.astronautix.com/props/nitidjpx.htm