Физико-химические свойства водных растворов азотной кислоты

Рис. 1 - Диаграмма кристаллизации бинарной системы HNO3 – Н20

Диаграмма кристаллизации бинарной системы HNO3 - Н20, представленная на рис. 1, указывает на существование тригидрата HNO3 • 3 Н20 (53,8% HNO3) с температурой кристаллизации -18°С и моногидрата HN03 • Н20 (77,8% HNO3) с температурой кристаллизации -38°С [5]. Довольно убедительно обосновано существование полугидрата HNO3 • 0,5 Н20 (87,5% HNO3) и четверть гидрата HNO3 • 0,25 Н20 (92,5% HNO3).

На кривой кристаллизации бинарной системы HN03 - Н20 имеются три эвтектические точки: при -66,3°С (89,95% HN03), при -42°С (70,5% HN03) и при -43°С (32,7% HN03).

Температура кипения водных растворов азотной кислоты (рис. 2) при увеличении концентрации HN03 повышается, достигая максимального значения, равного 121,9°С при 68,4% HNO3 (Р=0,1МПа), затем снова понижается.

Рис. 2 - Зависимость температуры кипения водных растворов азотной кислоты от содержания HNO, при различных давлениях

Раствор, содержащий 68,4% HN03, является азеотропным, так как паровая фаза имеет такой же состав, как и жидкая фаза.

Давление паров над водными растворами азотной кислоты с повышением концентрации HN03 уменьшается, достигая минимума при содержании 68,4% HN03, а затем снова повышается (рис. 3).

Парциальное давление паров HN03 и Н20 в зависимости от температуры и состава жидкой фазы представлено на рис. 4.

В табл. 1 и на рис. 5 и 6 представлены зависимости температур кипения и массового состава паровой фазы от массового содержания жидкой фазы бинарной системы HN03 - Н20 [10].

Таблица 1 - Влияние состава жидкой фазы бинарной системы HN03 - Н20 на температуру кипения и состав паровой фазы при атмосферном давлении