Cristina Felecan - Fabricarea acidului azotic

Cyrus Smith avea nevoie, pentru preparatele sale viitoare, de încă o substanţă, de azotatul de potasiu. Din fericire, de data aceasta, natura îi sări în ajutor. Harbert descoperi în nordul insulei, la poalele Muntelui Franklin un zăcământ de salpetru, iar lor nu le mai rămanea de făcut decat să purifice sărurile găsite.

                                                       Jules Verne, “ Insula Misterioasă”

           Pentru obtinerea HNO₃ se tratează salpetru de India cu soluţie H₂SO₄ 98%, în exces de 10% ; ştiind că s-au obţinut 600 kg soluţie HNO₃ 63%, se cere:

a) masa de salpetru de India de puritate 75 % utilizată;

b) masa de soluţie H₂SO₄ luată în lucru;

c) cantitatea de K₂SO₄  obţinută in kmoli şi kg.

                                                        Felecan Cristiana, clasa a VIII-a A,

                                                        Profesor: Păşcuţ Elda

                                                        Şcoala cu Clasele I – VIII “Avram Iancu”

Baia Mare

  a) Masa de acid azotic din solutie:

100 kg sol HNO₃ ….............. 63 kg HNO₃

600 kg sol HNO₃….............. x kg HNO₃

x = 378 kg HNO₃

           y kg             u kg            n kmoli       378 kg

         2KNO₃ + H₂SO₄   →  K₂SO₄ + 2HNO₃

         2·101 kg       98 kg          1 kmoli       2·63 kg

   Masa de azotat de potasiu pură, respectiv cu impurităţi este:

y = 606 kg NaNO₃ pur

100 kg salpetru de India impur ….............. 75 kg KNO₃ pur

    z kg salpetru de India impur ................. 606 kg KNO₃ pur

z = 808 kg salpetru de India impur

  b) Masa de acid sulfuric consumată:

u = 294 kg H₂SO₄      

  Dar se lucrează cu un exces de 10% :

110 kg H₂SO₄ total ............... 100 kg H₂SO₄ consumat .............. 10 kg HNO₃ exces

    v kg H₂SO₄ total …........... 294 kg H₂SO₄ consumat

v = 323,4 kg H₂SO₄

  Masa de soluţie H₂SO₄ luata in lucru este:

100 kg sol H₂SO₄ …............. 98 kg H₂SO₄

   m kg sol H₂SO₄ …............. 323,4 kg H₂SO₄

m = 330 kg sol H₂SO₄

c)     Cantitatea de sulfat de potasiu obtinuta:

n = 3 kmoli K₂SO₄

1 kmol K₂SO₄ …............. 174 kg K₂SO₄

3 kmoli K₂SO₄ …............ m' kg K₂SO₄

m' = 522 kg Na₂SO₄