Produção de ácido nítrico

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PRODUÇÃO DE ÁCIDO NÍTRICO
Acadêmicos: Antonio Teste Neto
Maycon V. de Senna Ribeiro
Docente: Tatiana Rodrigues da Silva Baumgartner
UNIOESTE – Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Disciplina: Processos da Indústria Química
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Sumário
Introdução
Aplicações
Limpeza e remoção de incrustações;
Digestão de amostras para análise;
Indústria de madeira;
Propelente de foguetes;
Indústria de metais.
Produção Industrial
Economia e Mercado.
História
Conclusão
Referências	 
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Introdução
	
Ácido Nítrico: é um ácido forte, com grau de ionização de 92%, fumegante com o ar, vapores extremamente tóxicos e corrosivo;
Depois do ácido sulfúrico é o ácido mais produzido pela indústria, com formação natural ou industrial;
É formado em ambientes não poluídos, durante chuvas acompanhadas de relâmpagos, e pode ser liberado por veículos com motor a explosão e que ocasionam um tipo de chuva ácida;
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Introdução
	
Muito utilizado na fabricação de explosivos (nitroglicerina, TNT e algodão-pólvora);
Fabricação de salitre (NaNO3 e KNO3) para produzir fertilizantes agrícolas;
É muito utilizado na fabricação de corantes, fibras sintéticas, nitratos, etc;
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Aplicações
	Limpeza e remoção de incrustações
Soluções aquosas comercialmente disponíveis com 5-30% de ácido nítrico e 15-40% de ácido fosfórico são comumente empregados na limpeza de equipamentos;
Usado em um meio de alta concentração para remover as obstruções de baixo custo;
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Aplicações
	Digestão de amostras para análise química
Análises elementares por ICP-MS e ICP-AES, o ácido nítrico diluído é usado como matriz para a determinação de sais metálicos em soluções;
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Aplicações
	Indústria de madeira
Em concentrações de aproximadamente 10% é frequentemente usado para envelhecer pinho e bordo;
A cor produzida é um cinza-dourado muito semelhante ao de madeira com acabamento encerado ou acabado ao óleo muito velha;
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Aplicações
	Como propelente de foguetes
Pode ser usado como um oxidante em combustível líquido de foguetes;
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Aplicações
	Nas indústrias de metais
Muito útil em metalurgia pois reage com a maioria dos metais. É usado diretamente como um oxidante na separação da prata e ouro, na decapagem de latão e na gravação de metal;
Quando misturado com ácido clorídrico na proporção certa, forma a água régia que dissolve o ouro e a platina;
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Produção Industrial
	
O ácido nítrico é obtido pela reação do dióxido de nitrogênio com a água;
 3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO;
É concentrado à 68% em torres de destilação (máximo), de forma que para obter maiores concentrações é necessário a dissolução de dióxido de nitrogênio em uma torre de absorção;
 
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Produção Industrial
	
 
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Produção Industrial
O mecanismo de obtenção do ácido nítrico é via processo de Ostwald, em homenagem ao químico alemão Wilhelm Ostwald;
Amônia anidra é oxidada a óxido nítrico pelo oxigênio à 850 ºC, 5 atm de pressão, com placas catalisadoras de platina-ródio, para obter o gás NO.
Nesse processo as únicas matérias primas utilizadas são o ar ou o gás natural;
 
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Produção Industrial
	
 
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Produção Industrial
 
As reações fundamentais do processo de produção do ácido nítrico são:
 4 NH3 (g)   +   5 O2 (g)   →   4 NO (g)   +   6 H2O;
4 NO (g)   +   O2 (g)   →   2 NO2 (g) ;
2 NO2   +  O2   →  2 NO2  +  N2O4; (reação intermediária);
 4 NO2 (g)   +   2 H2O (l)   + O2   →   4 HNO3
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Produção Industrial
O ácido nítrico forma azeótropo com a água, logo a obtenção de ácido nítrico concentrado se faz com diluição em ácido sulfúrico (66-68% em peso);
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Produção Industrial
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Economia e Mercado
O consumo de ácido nítrico teve seu ápice na década de 1980, antes de declinar significativamente até 1994 (colapso econômico de países do bloco soviético);
Desde então o crescimento é vegetativo;
A produção de ácido nítrico decaiu de aproximadamente 12% entre 1994 e 2006;
O ácido nítrico possui baixo comércio internacional, de forma que a produção é consumida pelo próprio mercado interno.
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Economia e Mercado
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Economia e Mercado
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Economia e Mercado
No Brasil, a Vale fertilizantes é responsável por 85% da produção nacional (470 mil t/ano);
Os outros 15% são distribuídos entre a Petrobrás (em sua unidade de fertilizantes) e a Rhodia;
Do total de ácido nítrico da Vale, 35% serve à produção de nitrato de amônio para fertilizantes e 65% para o setor químico;
O setor que mais cresce em consumo de ácido nítrico é a construção civil no emprego de explosivos;
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Economia e Mercado
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História
Ostwald descobriu o processo durante a Primeira Guerra Mundial e contribuiu para que a guerra se estendesse;
A Alemanha necessitava de reservas de nitrato, onde a única forma de obtenção de explosivos era do guano, encontrado em grandes quantidades em ilhas na costa do Peru;
Com o início das hostilidades, as rotas para o Atlântico foram bloqueadas e a Alemanha necessitava de matéria-prima para seus explosivos e armas de artilharia;
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História
Logo antes do início da guerra, Haber, outro químico alemão desenvolveu o processo de Haber, que converte nitrogênio do ar em amônia;
A BASF pioneira no setor químico, produzia em 1913 cerca de 30 toneladas por dia de amônia;
Dessa forma, combinando os processos de Haber e Ostwald, a Alemanha possuía explosivos para anos e anos de guerra;
Especialistas dizem, que se esses processos não fossem desenvolvidos nesse tempo, a guerra não teria desenrolado como foi.
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História
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Conclusão
O ácido nítrico tem grande papel como matéria-prima para outras indústrias;
Seu processo é barato devido a usar o ar atmosférico como principal matéria-prima;
Suas aplicações diversas implicam em ser o ácido mais produzido no mundo, de forma que sua produção é altamente afetada pelo crescimento econômico de outras áreas (engenharia civil e explosivos, por exemplo);
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Referências Bibliográficas
https://sites.google.com/site/scientiaestpotentiaplus/acido-nítrico;
http://www.slideshare.net/pepballester/produccin-y-usos-del-cido-ntrico;
http://www.quimica.com.br/pquimica/produtos-quimicos-e-especialidades/acidos-demanda-cresce-e-incentiva-producao-local-a-investir/3;
Perry, R; Green D, Maloney J (1984). Perry's Chemical Engineers' Handbook (6th ed.). McGraw-Hill Book Company. ISBN 0-07-049479-7;
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OBRIGADO!!!
Obstruções de cálcio e magnésio geralmente em equipamentos de uso de água-dura (alto teor de cálcio).
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Explicar o ponto de azeotropia e como a diluição em ácido sulfúrico evita esse ponto.
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Vale fertilizantes (Uberaba – MG)
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Guano: excremento de pássaros comedores de peixes marinhos
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Guano: excremento de pássaros comedores de peixes marinhos
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Peça de artilharia ferroviária alemã. Só possível devido ao processo de ostwald.
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Guano: excremento de pássaros comedores de peixes marinhos
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