El ácido nítrico fumante rojo ( RFNA ) es un oxidante almacenable que se utiliza como propulsor de cohetes . Consiste en 84% de ácido nítrico ( H N O 3 ), 13% de tetróxido de dinitrógeno y 1 a 2% de agua . [1] El color del ácido nítrico fumante rojo se debe al tetróxido de dinitrógeno, que se descompone parcialmente para formar dióxido de nitrógeno . El dióxido de nitrógeno se disuelve hasta que el líquido se satura y produce vapores tóxicos con un olor sofocante. RFNA aumenta la inflamabilidad de los materiales combustibles y es altamente exotérmico cuando reacciona con el agua.
Nombres | |
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Nombre IUPAC Ácido nítrico | |
Otros nombres Ácido nítrico humeante rojo | |
Identificadores | |
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ChemSpider |
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Propiedades | |
H N O 3 + N O 2 | |
Apariencia | Vapores líquidos, rojos |
Densidad | Aumenta a medida que aumenta el contenido de NO 2 libre |
Punto de ebullición | 120,5 ° C (248,9 ° F; 393,6 K) |
Miscible en agua | |
Peligros | |
Principales peligros | Corrosión cutánea y de metales; daño ocular grave; tóxico (oral, dérmico, pulmonar); quemaduras severas |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Por lo general, se usa con un inhibidor (con varias sustancias, a veces secretas, incluido el fluoruro de hidrógeno ; [2] cualquier combinación de este tipo se llama RFNA inhibida , IRFNA ) porque el ácido nítrico ataca a la mayoría de los materiales del recipiente. El fluoruro de hidrógeno, por ejemplo, pasivará el metal del recipiente con una fina capa de fluoruro metálico, haciéndolo casi impermeable al ácido nítrico.
También puede ser un componente de un monopropulsor ; con sustancias como nitratos de amina disueltos en él, se puede utilizar como único combustible en un cohete. Esto es ineficaz y normalmente no se usa de esta manera.
Durante la Segunda Guerra Mundial , el ejército alemán utilizó RFNA en algunos cohetes. Las mezclas utilizadas se denominaron S- Stoff (96% de ácido nítrico con 4% de cloruro férrico como catalizador de ignición [3] ) y SV-Stoff (94% de ácido nítrico con 6% de tetróxido de dinitrógeno) y se apodaron Salbei (salvia).
El RFNA inhibido fue el oxidante del cohete orbital ligero más lanzado del mundo, el Kosmos-3M .
Otros usos de la RFNA incluyen fertilizantes, tintes intermedios, explosivos y auxiliares farmacéuticos como acidulantes. También se puede utilizar como reactivo de laboratorio en fotograbado y grabado de metales. [4]
Composiciones
- IRFNA IIIa : 83,4% HNO 3 , 14% NO 2 , 2% H 2 O , 0,6% HF
- IRFNA IV HDA : 54,3% HNO 3 , 44% NO 2 , 1% H 2 O, 0,7% HF
- S-Stoff : 96% HNO 3 , 4% FeCl 3
- SV-Stoff : 94% HNO 3 , 6% N 2 O 4
- AK20 : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4
- AK20F : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inhibidor a base de flúor
- AK20I : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inhibidor a base de yodo
- AK20K : 80% HNO 3 , 20% N 2 O 4 , inhibidor a base de flúor
- AK27I : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , inhibidor a base de yodo
- AK27P : 73% HNO 3 , 27% N 2 O 4 , inhibidor a base de flúor
Experimentos
- Contenido de ácido fluorhídrico de IRFNA
- [5] [6] Cuando se usa RFNA como oxidante para combustibles de cohetes, generalmente tiene un contenido de HF de aproximadamente 0,6%. El objetivo del HF es actuar como inhibidor de la corrosión.
- Contenido de agua de RFNA
- [7] Para probar el contenido de agua, una muestra de 80% de HNO 3 , 8-20% de NO 2 y el resto de H 2 O dependiendo de la cantidad variada de NO 2 en la muestra. Cuando el RFNA contenía HF, había un promedio de % de H2O entre el 2,4% y el 4,2%. Cuando el RFNA no contenía HF, hubo un H promedio 2 O% entre 0,1% y 5,0%. Cuando se tomaron en cuenta las impurezas metálicas de la corrosión, el% deH 2 O aumentó y el% deH 2 O estuvo entre el 2,2% y el 8,8%.
- Corrosión de metales en RFNA
- [5] Se probaron acero inoxidable, aleaciones de aluminio, aleaciones de hierro, placas de cromo, estaño, oro y tantalio para ver cómo RFNA afectaba las tasas de corrosión de cada uno. Los experimentos se realizaron utilizando muestras de RFNA al 16% y al 6,5% y las diferentes sustancias enumeradas anteriormente. Muchos aceros inoxidables diferentes mostraron resistencia a la corrosión. Las aleaciones de aluminio no resistieron tan bien como los aceros inoxidables, especialmente a altas temperaturas, pero las tasas de corrosión no fueron lo suficientemente altas como para prohibir su uso con RFNA. El estaño, el oro y el tantalio mostraron una alta resistencia a la corrosión similar a la del acero inoxidable. Sin embargo, estos materiales son mejores porque a altas temperaturas las tasas de corrosión no aumentaron mucho. Las tasas de corrosión a temperaturas elevadas aumentan en presencia de ácido fosfórico. El ácido sulfúrico disminuyó las tasas de corrosión.
Ver también
- Ácido nítrico fumante blanco
Referencias
- ^ "Problemas de almacenamiento y manipulación de ácido nítrico fumante rojo" (PDF) . Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2013 . Consultado el 26 de septiembre de 2013 .CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
- ^ Clark, John D. (1972). ¡Encendido! Una historia informal de los propulsores líquidos para cohetes . Prensa de la Universidad de Rutgers. pag. 62. ISBN 0-8135-0725-1.
- ^ Clark, John D. (1972). "9: Qué estaba haciendo Iván". ¡Encendido! Una historia informal de los propulsores de cohetes líquidos (PDF) . Prensa de la Universidad de Rutgers. pag. 116. ISBN 0813507251.
- ^ O'Neil, Maryadele J. (2006). El índice Merck: una enciclopedia de productos químicos, fármacos y productos biológicos . Merck. pag. 6576. ISBN 978-0-911910-00-1.
- ^ a b Karplan, Nathan; Andrus, Rodney J. (octubre de 1948). "Corrosión de metales en ácido nítrico fumante rojo y en ácido mixto". Química Industrial y de Ingeniería . 40 (10): 1946-1947. doi : 10.1021 / ie50466a021 .
- ^ "Estudios de corrosión en ácido nítrico fumante" (PDF) . Consultado el 23 de mayo de 2017 .
- ^ Burns, EA; Muraca, RF (1963). "Determinación de agua en ácido nítrico fumante rojo por valoración de Karl Fischer". Química analítica . 35 (12): 1967-1970. doi : 10.1021 / ac60205a055 .
enlaces externos
- Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja de datos de ácido nítrico
- https://web.archive.org/web/20030429160808/http://www.astronautix.com/props/nitidjpx.htm