Acide nitrique
Acide fort oxydant, second plus produit après l'acide sulfurique. Précurseur essentiel de tous les engrais azotés via le nitrate d'ammonium.
Propriétés physiques
Structure
Description détaillée
L'acide nitrique est, après H₂SO₄, le deuxième acide minéral le plus produit au monde — environ 60 Mt/an. Sa centralité industrielle vient de deux usages : ~80 % part vers la fabrication de nitrate d'ammonium NH₄NO₃ (engrais agricole majeur, mais aussi explosif primaire ANFO), et ~10 % vers les explosifs militaires et civils dérivés (TNT, nitroglycérine, nitrocellulose). Le reste alimente la métallurgie (décapage des aciers inox, eau régale 3:1 HCl/HNO₃ qui dissout l'or et le platine), la microélectronique (gravure des wafers de silicium) et la synthèse organique (nitrations aromatiques pour colorants et médicaments).
Le procédé Ostwald, mis au point par Wilhelm Ostwald en 1902, est universel : oxydation catalytique de l'ammoniac sur des grilles de platine-rhodium à 850 °C (4 NH₃ + 5 O₂ → 4 NO + 6 H₂O), oxydation thermique de NO en NO₂ par excès d'air, puis absorption de NO₂ dans l'eau pour former HNO₃ + NO. Ce procédé consomme l'ammoniac issu du Haber-Bosch — les deux procédés forment ensemble le « pipeline azote » sur lequel repose toute l'agriculture moderne.
Chimiquement, HNO₃ est un acide fort (pKa = -1,4) doublé d'un oxydant puissant grâce à son atome d'azote au degré +V. Cette dualité le rend dangereusement réactif : il dissout la plupart des métaux usuels en générant des oxydes nitreux, et passive l'aluminium et le fer en formant un film d'oxyde protecteur (raison pour laquelle on transporte HNO₃ concentré dans des cuves en aluminium). L'acide nitrique fumant rouge, qui contient ~16 % de NO₂ dissous, dégage des vapeurs orangées toxiques et est utilisé comme oxydant dans les fusées (Titan II, Saturn IB, certains lanceurs militaires).
Procédé Ostwald : oxydation catalytique de l'ammoniac sur platine (NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃). Le procédé consomme l'ammoniac du procédé Haber-Bosch.
Usages et applications
- Synthèse du nitrate d'ammonium (engrais, explosifs)
- Fabrication d'explosifs (TNT, nitroglycérine, nitrocellulose)
- Métallurgie (décapage, eau régale avec HCl)
- Synthèse organique (nitrations aromatiques)
- Gravure chimique et microélectronique
Sécurité (GHS)
Acide oxydant puissant et très corrosif. Provoque des brûlures graves et est toxique par inhalation. L'acide nitrique fumant rouge contient du NO₂ dissous.
Éléments constitutifs
Références
Procédés liés
Procédés industriels qui mettent en jeu ce composé.