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Salpetersäure,

 

die sich vom fünfwertigen Stickstoff ableitende Sauerstoffsäure, HNO₃; sie kommt in der Natur nur in Form ihrer Salze, der Nitrate, vor. - Reine (wasserfreie) Salpetersäure ist eine farblose, stechend riechende Flüssigkeit (Dichte 1,522 g/cm³), die zwischen 83 ºC und 87 ºC siedet (Zersetzung) und bei —41,6 ºC zu schneeweißen Kristallen erstarrt; sie bildet mit Wasser ein bei 121,8 ºC siedendes azeotropes Gemisch, das 69,2 % HNO₃ enthält (konzentrierte Salpetersäure). Am Licht zersetzt sich Salpetersäure unter Bildung von Sauerstoff und Stickstoffdioxid, NO₂, das sich in der Salpetersäure mit gelbroter Farbe löst; rote rauchende Salpetersäure enthält Stickoxide in größerer Menge. Salpetersäure ist eine stark oxidierende Säure, die die meisten unedlen Metalle löst; daneben löst sie auch das Edelmetall Silber und kann es dadurch von Gold trennen (»scheiden«; Salpetersäure wird deshalb als 50%ige HNO₃ auch Scheidewasser genannt). Einige unedle Metalle, z. B. Aluminium, Chrom, Eisen, werden von konzentrierter Salpetersäure nicht angegriffen, was auf die Bildung einer dünnen, beständigen Oxidhaut zurückgeführt wird (Passivierung). Auf organische Verbindungen wirkt Salpetersäure teils zerstörend infolge Oxidation, teils nitrierend ein (Nitrierung). Eiweißstoffe werden meist gelb verfärbt (Xanthoproteinreaktion). Bei hoher Konzentration der Salpetersäure kann die Reaktion mit brennbaren Stoffen zur Entflammung führen. Hoch konzentrierte Salpetersäure dient als Oxidatorkomponente für Raketentreibstoffe.

 

Für die technische Herstellung der Salpetersäure wurden mehrere Verfahren entwickelt, bei denen man zunächst Stickstoffmonoxid, NO, erzeugt, das dann zu Stickstoffdioxid, NO₂, oxidiert wird; dieses ergibt mit Wasser unter Sauerstoffzufuhr Salpetersäure gemäß

 

Beim Lichtbogenverfahren erhält man das Stickstoffmonoxid, NO, durch Einwirkung eines elektrischen Lichtbogens auf ein Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch (»Luftverbrennung«, Stickstoffverbindungen); dieses Verfahren ist heute jedoch nur noch dort wirtschaftlich, wo billige elektrische Energie vorhanden ist. Die überwiegende Menge der Salpetersäure wird durch die Ammoniakverbrennung (Ostwald-Verfahren) erzeugt. Bei diesem Verfahren wird Ammoniak, NH₃, an Platinnetzen als Katalysatoren mit Luft oder reinem Sauerstoff bei 780 ºC bis 940 ºC zu Stickstoffmonoxid, NO, oxidiert:

 

Die Reaktionsgase, die etwa 97,5 % NO enthalten, werden in mehrere hintereinander geschaltete Reaktionstürme geleitet; im ersten erfolgt die Oxidation zu Stickstoffdioxid, NO₂, in den folgenden die Absorption des NO₂ durch Salpetersäure abnehmender Konzentration; im letzten Absorptionsturm wird Wasser zugeführt. Zuletzt wird die Salpetersäure im Entgasungsturm von nicht umgesetztem NO befreit und als 40- bis 60%ige »Turmsäure« abgezogen. Höher konzentrierte Salpetersäure wird durch Destillieren hergestellt.

 

Salpetersäure wird v. a. zur Herstellung von Nitratdüngemitteln, daneben als Nitrier- und Oxidiermittel in der chemischen Industrie verwendet. Die sich beim Arbeiten mit Salpetersäure häufig bildenden nitrosen Gase sind außerordentlich giftig.

 

Salpetersäure wurde schon im 12. Jahrhundert in Italien aus Salpeter, Alaun und Kupfervitriol, im späten Mittelalter aus Salpeter und Schwefelsäure gewonnen. Ihre chemische Zusammensetzung wurde 1784-86 von A. L. de Lavoisier und J. Priestley aufgeklärt.

 

Wirtschaft:

 

Weltweit wurden (1994) 21,1 Mio. t Salpetersäure produziert. Haupterzeuger sind: die USA 7,8 Mio. t, Polen 1,7 Mio. t, Belgien 1,3 Mio. t, Kanada 0,910 Mio. t, Japan 0,675 Mio. t, Italien 0,532 Mio. t und Deutschland 0,451 Mio. t.