اسید نیتریک (کاربردها و بازار جهانی)
اسید نیتریک چیست؟
اسید نیتریک یا نیتریک اسید با فرمول شیمیایی (HNO3)، مایعی است بی رنگ، دودزا و بسیار خورنده (نقطه انجماد -42 درجه سانتیگراد [°44 درجه فارنهایت]، نقطه جوش 83 درجه سانتی گراد [181 درجه فارنهایت])، این ماده شیمیایی یک معرف آزمایشگاهی رایج و صنعتی مهم است. این ماده شیمیایی برای ساخت مواد منفجره با کود شیمیایی استفاده می شود.
تاریخچه :
استفاده از اسید نیتریک برای کیمیاگران اولیه شناخته شده بود. برای آن ها یک فرآیند آزمایشگاهی رایج بود. که سال ها مورد استفاده قرار می گرفت و به شیمی دان آلمانی، یوهان رودولف گلاوبر (1648) نسبت داده شده است. فرمول تولید ابتدایی این ماده شیمیایی، شامل گرم کردن نیترات پتاسیم با اسید سولفوریک غلیظ بود.
در سال 1776 آنتوان-لوران لاووازیه نشان داد که حاوی اکسیژن است و در سال 1816 جوزف-لوئیس گی-لوساک و کلود-لوئیس برتولت ترکیب شیمیایی آن را ایجاد کردند.
تولید اسید نیتریک :
روش اصلی تولید اسید نیتریک اکسیداسیون کاتالیزوری آمونیاک است. در روش توسعه یافته توسط شیمی دان آلمانی ویلهلم استوالد در سال 1901، گاز آمونیاک به طور پی در پی در هوا و در حضور کاتالیزور گاز پلاتین به اکسید نیتریک و دی اکسید نیتروژن، تبدیل می شود. دی اکسید نیتروژن در آب جذب می شود تا اسید نیتریک ایجاد شود. محلول اسید در آب حاصل (حدود 50-70 درصد وزنی اسید) را می توان با تقطیر با اسید سولفوریک آب گیری کرد.
اسید نیتریک به آب، دی اکسید نیتروژن و اکسیژن تجزیه شده و محلول زرد مایل به قهوه ای ایجاد می کند. مایع ایجاد شده، یک اسید قوی است که کاملاً به یون های هیدرونیوم (H3O+) و نیترات (NO3−) در محلول آبی یونیزه می شود. یک عامل اکسید کننده قوی (یکی که در واکنش های اکسیداسیون-کاهش دهنده به عنوان پذیرنده الکترون عمل می کند) است.
از واکنش های مهم اسید نیتریک عبارتند از:
- خنثی سازی با آمونیاک برای تشکیل نیترات آمونیوم ، یک جزء اصلی کود،
- نیترات گلیسرول و تولوئن، به ترتیب مواد منفجره نیتروگلیسیرین و تری نیتروتولولن (TNT) را تشکیل می دهند،
- تهیه نیتروسلولز ؛ و اکسیداسیون فلزات به اکسیدها یا نیترات های مربوطه.
کاربردها:
مانند آمونیاک، یکی از کاربردهای اصلی اسید نیتریک در تهیه کود است. اسید نیتریک همچنین یک اکسید کننده خوب است و برای تولید سایر ترکیبات معدنی استفاده می شود. با این حال، این ترکیب شیمیایی کاربردهای بسیار دیگری نیز دارد. اسید نیتریک دارد، کاربردهای خود را در صنایع و همچنین در زندگی روزمره ما پیدا می کند. بیایید برخی از کاربردهای این ماده شیمیایی را بررسی کنیم:
- کاربرد نیتریک در کودها
- کاربرد نیتریک در زندگی روزمره
- کاربردهای نیتریک در صنعت
هر کدام از این کاربردها را به اختصار توضیح می دهیم:
- کاربردهای نیتریک در صنعت: اسید نیتریک ماده شیمیایی سازنده برای تولید بسیاری از ترکیبات شیمیایی دیگر است. از این ماده شیمیایی در ساخت انواع مختلفی از پلیمرها مانند پلی آمیدها و پلی اورتان ها استفاده می شود. اسید نیتریک معمولاً به عنوان سوخت موشک در صنعت هوافضا استفاده می شود. همچنین از آن برای تولید ترکیبات مبتنی بر نیتروژن مانند نایلون و بیشتر مواد منفجره مانند تری نیتروتولولن (N.T.) ، نیتروگلیسیرین و سایر موارد استفاده می شود. اسید نیتریک به عنوان یک عامل اکسید کننده در طول تولید اسید آدیپیک از سیکلوهزانول و سیکلو هگزانون استفاده می شود. علاوه بر این ، اسید آدیپیک برای تولید نایلون 6،6 استفاده می شود. نایلون 6،6 به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، استحکام مکانیکی، شکل پذیری و مقاومت حرارتی، جایگزینی ایده آل برای فلزات در کاربردهای مختلف بخش خودرو از جمله چرخ دنده ها، یاتاقان ها، پوشش های ضد آب و هوا، ماژول های جلویی است.
- کاربرد نیتریک در کودها: اسید نیتریک برای تولید انواع کودهای نیتروژنی مانند نیترات کلسیم، نیترات آمونیوم و غیره استفاده می شود. اسید نیتریک جزء کلیدی است که همچنین محصول جانبی آمونیاک است.
- کاربرد نیتریک در زندگی روزمره: رایج ترین استفاده از این ماده شیمیایی در مدارس می باشد، اغلب از آن به عنوان معرف آزمایشگاهی استفاده می شود. اسید نیتریک رقیق در کارهای چوبی برای ساخت چوب افرا و کاج و کهنه نشان دادن آن ها استفاده می شود. همچنین در صنایع غذایی استفاده می شود.
بازار اسید نیتریک:
بازار نیتریک اسید بر اساس صنعت کاربر نهایی و جغرافیا تقسیم بندی شده است.
براساس صنعت مصرف کننده نهایی:
- بازار کود ،
- هوا فضا ،
- جوهر ،
- رنگدانه ها و رنگها ،
- صنایع شیمیایی ،
- مواد منفجره
- و …
این گزارش همچنین اندازه بازار و پیش بینی بازار نیتریک اسید را در 15 کشور در مناطق اصلی پوشش می دهد. برای هر بخش ، اندازه بازار و پیش بینی ها بر اساس درآمد (میلیون دلار) انجام شده است.
بازار جهانی اسید نیتریک
پیش‌بینی می‌شود که اندازه بازار جهانی اسید نیتریک در سال 2023 از 23.73 میلیارد دلار در به 30.39 میلیارد دلار تا سال 2030 افزایش یابد، با CAGR 3.6 درصد در طول دوره پیش‌بینی می شود.
روندهای اصلی بازار:
افزایش تقاضا از بخش صنعت کود:
- بیش از 80 درصد از این ماده شیمیایی، در تولید کود استفاده می شود. کودهایی مانند نیترات آمونیوم و نیترات آمونیوم کلسیم از نیتریک تولید می شوند. برای رفع نیازهای روزافزون تقاضای جهانی غذا، زمین های زراعی بیشتری برای کشت مورد نیاز است.
- تقاضا برای نیترات آمونیوم، کود نیتروژنی بالا که به عنوان عامل اکسید کننده مورد استفاده قرار می گیرد و از ترکیب آمونیاک با نیتریک ساخته می شود.
- نیترات کلسیم آمونیوم با مخلوط کردن نیترات آمونیوم مذاب و کربنات کلسیم در دمای حدود 170 درجه سانتی گراد تولید می شود. طبیعت رطوبت سنج است و می تواند رطوبت محیط را جذب کند. بنابراین، نیترات کلسیم آمونیوم می تواند در خاک بدون آب کافی مورد استفاده قرار گیرد.
- بر اساس گزارش انجمن بین المللی کود (IAF) ، تقاضای جهانی کود در سال مالی 2019 حدود 189.9 میلیون تن بود و در سال مالی 2020 به حدود 184.4 میلیون تن رسید، با نرخ کاهش حدود 2.9، بنابراین منجر به کاهش مصرف نیترات آمونیوم و نیترات آمونیوم کلسیم از بخش کود ، که به نوبه خود بر تقاضا برای بازار مورد مطالعه تأثیر منفی گذاشت.
- بر اساس گزارش Fertilizers Europe ، حجم کودهای حاوی نیتروژن مورد استفاده برای اهداف کشاورزی در سال 2019 11.5 میلیون تن بوده است و میزان کاهش آن حدود 2.5 درصد است، بنابراین تقاضا برای بازار این ماده شیمیایی تأثیر منفی می گذارد.
آسیا و اقیانوسیه بر بازار تسلط دارند
- انتظار می رود آسیا و اقیانوسیه به دلیل بیشترین تولید و مصرف کود در کشورهای آسیا و اقیانوسیه، از جمله چین، هند و غیره . بازار غالب در تولید نیتریک باشد.
- همچنین انتظار می رود آسیا-اقیانوسیه با افزایش تقاضا از صنایع مصرف کننده نهایی مانند کود، جوهر، رنگدانه ها و رنگ ها و صنایع تولید مواد شیمیایی، سریع ترین بازار در طول دوره پیش بینی باشد.
اسید نیتریک را از کجا تهیه کنیم؟
شرکت علمی سازان پاسارگاد با برند کانگورو تامین کننده مواد اولیه شیمیایی و پلیمری می باشد. جهت خرید این ماده با شماره 88064800 تماس حاصل نمایید، همکاران ما آماده ثبت سفارشات شما می باشند.
گردآورنده: مهناز معصومی راد
منابع: https://www.mordorintelligence.com
https://www.britannica.com
