질산

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질산(nitric acid)
Nitric-acid-3D-balls-B.png
일반적인 성질
이름 질산(nitric acid)
화학식 HNO3
CAS 번호 7697-37-2
물리적 성질
상태 액체
분자량 63 g/mol
녹는점 231.15 K (-42 °C, -43.6 °F)
끓는점 356.15 K (83 °C, 181.4 °F)
열화학적 성질
안전성
피부 심각한 화상을 입는다.

질산(窒酸, HNO3)은 무색의 부식성과 발연성이 있는 대표적인 강산이다. 유기 화합물나이트로화에 쓰인다. 용액 내에 질산의 비율이 86%를 넘을 경우 발연질산(發煙窒酸)이라 부른다.

순수할 때에는 무색을 띠나, 햇볕을 쪼이면 서서히 분해되어 황갈색(NO2)이 되므로 갈색 병에 넣어 보관한다.
2HNO3 + hv → 2NO2(g) + H2O + 1/2 O2

또한 금속과 반응하면 질산염을 형성한다.
M(금속) + HNO3 → M + NO3 + H2(g) : 세척용
NO3- + H+ + 8e- → NH4+ + 3H2O : 감극제

역사[편집]

질산은 익명의 유럽 연금술사De Inventione Veritatis에서 처음 언급되었다. 여기서 초석, 백반, 파란 비트리올의 혼합물을 하소하여 얻는다고 되어 있다. 다시 13세기에는 알베르투스 마그누스가, 또 초석과 흙을 가열함으로써 이를 마련한 뒤 eau forte(강수)라고 부른 라몬 유이(Ramon Lull)가 이를 다시 언급하였다.[1]

글로버(Glauber)는 강한 황산으로 초석을 가열함으로써 오늘날에 쓰이는 질산을 얻는 과정을 고안하였다. 여기에 산소가 포함되어 있음을 증명한 앙투안 라부아지에가 1776년에 결정한 것이 실체였고 1785년 헨리 캐번디시가 이에 대한 구성을 결정하여 습기찬 공기를 통해 전기 불꽃을 내보내며 합성하는 것을 입증하였다.[1]

그리고, 질산은 구리나 은과도 반응할 정도로 산화력이 강하다는 점을 유용하게 써서 에칭과 같은 기법을 만들었지만 악용되어 테러 용품 중 하나로 쓰이고 있다. 예를 들면, 김영삼 질산테러 사건과 같은 사건이 일어났다.

제법[편집]

실험실에서는 질산 나트륨 또는 질산 칼륨에 진한 황산을 가하고 가열하여 얻는다.

2NaNO3 + H2SO4 → 2HNO3 + Na2SO4
2KNO3 + H2SO4 → 2HNO3 + K2SO4

공업적으로는 암모니아백금 촉매 존재하에서 산화시킨 후 물과 반응시켜 얻는다. (오스트발트법 또는 암모니아 산화법)

① 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
② 2NO + O2 → 2NO2
③ 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

주석[편집]

  1. Encyclopedia Britannica 1911 edition, Nitric Acid