ปัจจุบันนี้ปฏิเสธไม่ได้ว่า ได้มีการนำสารเคมีหลากหลายชนิด มาประยุกต์ใช้ในงานด้านต่างๆ มากมาย หนึ่งในสารเคมีที่ถูกนำมาใช้งานภายในภาคอุตสาหกรรมมากเป็นอันดับต้นๆ คือ “กรดไนตริก” แต่เคยสงสัยกันหรือไม่ว่า สารเคมีตัวนี้มีที่มาหรือเกิดมาจากอะไร ใช้ทดสอบกับอะไรได้บ้าง ทำไมถึงถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลาย วันนี้เราจึงจะพามาทำความรู้จักถึงที่มาของกรดไนตริกที่ว่านี้กันให้มากขึ้น ว่าเกิดมาจากอะไร มีคุณสมบัติพิเศษเฉพาะทางด้านเคมีอะไรบ้าง ที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ได้ ไปจนถึงข้อควรระวังและความอันตรายของกรดไนตริกที่ไม่ควรละเลยในการใช้งานด้วย

รู้จัก กรดไนตริก เกิดจากอะไร?

กรดไนตริก (Nitric acid) หรือ ที่ผู้คนทั่วไปเรียกว่า กรดดินประสิว เป็นกรดที่เกิดจากการสังเคราะห์ขึ้นเมื่อประมาณ ค.ศ. 800 ค้นพบโดย อบูมูซา จาบิร อิบนุฮัยยาน (Abu Musa Jabir Ibn Hayyan) หรือ จีเบอร์ (Geber) นักเคมีและนักฟิสิกส์ ชาวมุสลิม บิดาแห่งวิชาเคมี กรดไนตริกบริสุทธ์ 100% จะมีลักษณะเป็นของเหลว โดยปราศจากน้ำเจือปน จะเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นอยู่ที่ 1,552 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร และจะเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิ -42 °C ลูกบาศก์ ออกมาในรูปของผลึกสีขาว และมีจุดเดือดอยู่ที่อุณหภูมิ 83 °C และยังสามารถเดือดได้ในอุณหภูมิห้องที่มีแสงสว่างที่มากพอ และจะเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวในรูปแบบไนโตรเจนไดออกไซด์ จึงควรเก็บกรดไนตริกไว้ที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า 0 °C เพื่อกันการสลายตัว

กรดไนตริกบริสุทธิ์ จะมีความใส ไม่มีสี แต่เมื่อมีการเก็บไว้เป็นเวลานานจะทำให้กรดมีสีเหลือง เนื่องจากมีส่วนประกอบของ ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) หากกรดมีความเข้มข้นสูงเกินกว่า 86% จะมีไอระเหยของกรดขึ้นมา ไอของกรดที่ระเหยออกมาจะเป็นสีขาว หรืออาจเป็นสีแดงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไนโตรเจนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้น รวมถึงอุณหภูมิด้วย

การสังเคราะห์กรดไนตริก

การสร้างกรดไนตริก สามารถสังเคราะห์ขึ้นได้จากการผสมก๊าซไนโตเจนไดออกไซด์เข้ากับน้ำ ภายใต้บรรยากาศที่ประกอบไปด้วยออกซิเจน จะทำให้เกิดปฏิกิริยารีแอคชั่นออกซิไดซ์ จนได้เป็นกรดไนตรัส (HNO2) และกรดไนตริก (HNO3) ขึ้น หากต้องการเพิ่มความเข้มข้นให้กับกรดไนตริกที่เจือจาง ก็สามารถทำได้ด้วยวิธีการ “กลั่น” จนกระทั่งได้ความเข้มข้นของกรดที่ 68% ถึงจุดนี้ ส่วนผสมอะซีโอโทรปิค หรือ ของเหลวผสมที่มีจุดเดือดสูงสุดและต่ำสุด ที่สามารถกลั่นออกโดยไม่มีการสลายตัวและเป็นสัดส่วนที่แน่นอน ซึ่งประกอบไปด้วย น้ำ 32% ในการเพิ่มให้มีความเข้มข้นมากขึ้นต้องอาศัยการกลั่นด้วยกรดซัลฟูริก ที่ทำหน้าที่เป็นสารดักจับน้ำ (dehydrating agent) โดยกระบวนการกลั่นในห้องปฏิบัติการจะอยู่ภายใต้การลดแรงดัน เพื่อไม่ให้เกิดการสลายตัว และต้องใช้วัสดุที่ทำจากแก้วทั้งหมด

อีกวิธีการหนึ่งในการสังเคราะห์กรดไนตริกคือ การสร้างขึ้นจากการนำ โปแตสเซียมไนเตรด(KNO3) กับ กรดซัลฟูริกความเข้มข้น 96% (H2SO4) ที่มีน้ำหนักเท่ากันทั้งสองอย่าง มาผ่านการกลั่นอุณหภูมิ 83 °C ซึ่งเป็นจุดเดือดของกรดไนตริก จนเกิดปฏิกิริยาเคมี ทำให้เหลือผลึกสีขาวของโปรแตสเซียมไฮโดรเจนซัลเฟต (KHSO4) ออกมา และเกิดไอสีแดงซึ่งอาจเปลี่ยนเป็นไอสีขาวของกรดไนตริก หรือเรียกการสังเคราะห์ที่ได้นี้อีกอย่างว่า การสังเคราะห์กรดไนตริกจาก คอปเปอร์ไอออนทูไนเตรด (copper(II) nitrate)

กรดไนตริกสังเคราะห์ในงานอุตสาหกรรมและการพาณิชย์

กรดไนตริกที่ใช้ในการผลิตเชิงพาณิชย์ จะใช้สารละลายที่มีความเข้มข้นของกรดอยู่ที่ 52% ถึง 68% ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า Ostwald ด้วยวิธีการออกซิไดซ์แอมโมเนีย จนได้ผลผลิตสุดท้ายที่สร้างก๊าซไนโตรเจน ก๊าซไฮโดรเจน และออกซิเจน เพื่อการจำหน่ายเชิงพาณิชย์ และใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมต่อไป 

คุณสมบัติเฉพาะของกรดไนตริก

กรดไนตริกมีคุณสมบัติที่สามารถละลายในน้ำได้ทุกอัตราส่วน ที่ความเข้มข้น 68% และสามารถทำให้ ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ละลายได้ตามปัจจัยความเข้มข้นของออกไซด์ ความดันไอที่อยู่เหนือของเหลว และอุณหภูมิ ที่จะแสดงออกมาเป็นสีที่แตกต่างกัน

แน่นอนว่ากรดไนตริก มีคุณสมบัติเด่นทางกรดอยู่มากกว่า ความเป็นด่าง ซึ่งเมื่อกรดไนตริกทำปฏิกิริยากับด่างออกไซด์พื้นฐาน และคาร์บอเนต จะก่อให้เกิดสารประกอบในรูปของ เกลือ ขึ้น เช่น เมื่อเจอเข้ากับโลหะ กรดไนตริกจะทำปฏิกิริยากับโลหะและได้เกลือซึ่งจะมีสถานะออกซิไดซ์ที่สูงขึ้น โลหะที่เจอกับเกลือจึงเกิดการกัดกร่อนที่รุนแรงต่อกัน ดังนั้นกรดไนตริกจึงสามารถกัดกร่อนวัตถุจำพวกโลหะ และอัลลอยส์ได้

ประโยชน์และการใช้กรดไนตริกเพื่อการทดสอบ

ด้านประโยชน์ของกรดไนตริก มีมากมาย ซึ่งมีการนำกรดไนตริกมาประยุกต์ใช้ทั้งกับทางด้านอุตสาหกรรม ภายในกระบวนการผลิตเครื่องอุปโภคต่างๆ ด้านเกษตรกรรม ในการใช้เป็นส่วนผสมของสารสำหรับป้องกัน และกำจัดเชื้อรา หรือปุ๋ย ทางการแพทย์และเภสัชกรรม ในการใช้เป็นส่วนผสมของยาฆ่าเชื้อ และใช้ทางการทหาร เป็นต้น

กรดไนตริก ยังสามารถใช้ในการปรับสภาพความเป็นกรด-ด่างของสารละลาย รวมถึงการใช้ปรับความเป็นกรดของคุณภาพน้ำ เพื่อช่วยป้องกันการตกตะกอนของโลหะหนักหรือการเกาะติดของโลหะหนักกับภาชนะ รวมถึงป้องกันการเติบโตของจุลินทรีย์ได้ด้วย

อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติเด่นของกรดไนตริกคือ ความเป็นกรด ด้วยสามารถในการทำออกซิไดซ์ที่สูงมาก จนเกิดปฏิกิริยาการกัดกร่อนที่รุนแรงต่อวัตถุจำพวกโลหะแทบทุกชนิด ยกเว้นโลหะตระกูลมีค่าจำพวก ทองคำ เงิน เพลตตินั่ม พลาลาเดียม รูธีเนี่ยม โรเดี่ยม ออสเมี่ยม และอิริเดี่ยม ดังนั้นจึงเกิดการใช้ประโยชน์ด้วยการนำกรดไนตริกไปเป็นสารในการทดสอบเพื่อแยกโลหะมีค่าออกจากโลหะอื่นๆ เช่น การนำไปทดสอบ เครื่องประดับทองคำว่า เป็นทองคำแท้หรือไม่ หากเป็นทองคำแท้ กรดไนตริก จะไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ นั่นเอง นอกจากนี้ กรดไนตริกยังถูกนำไปใช้ทดสอบเพื่อการทดลองโปรตีนในอาหารอีกด้วย เพราะกรดไนตริกสามารถทำปฏิกิริยาได้กับทั้งสารอินทรีย์ และสารอนินทรีย์นั่นเอง

ข้อควรระวังของกรดไนตริก

กรดไนตริก ถือเป็นกรดที่เป็นอันตรายชนิดหนึ่ง หากมีการสัมผัส สูดดม หรือนำเข้าสู่ร่างกาย จะก่อให้เกิดอาการระคายเคืองอย่างรุนแรง ต่อทั้งระบบทางเดินหายใจ ผิวหนัง ดวงตา และระบบอวัยวะภายในร่างกาย จนอาจทำให้ถึงแก่ชีวิตได้ ดังนั้นจึงต้องระวังเป็นอย่างยิ่งในการนำกรดไนตริกมาใช้งาน ควรมีการป้องกันอย่างรัดกุมของร่างกาย รวมไปถึงต้องระวังเป็นอย่างยิ่งในการใช้กรดไนตริกกับสารบางชนิด ที่อาจก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่อันตราย เช่น การระเบิดขึ้นได้ การควบคุมอุณหภูมิขณะใช้งานมีความสำคัญก็เช่นกัน

ควรหากรดไนตริกได้จากแหล่งใด?

อย่างที่ได้กล่าวไปว่า กรดไนตริกถือเป็น กรดที่ค่อนข้างอันตราย การหาซื้อกรดไนตริก หากมีความจำเป็นต้องใช้ สำหรับงานอุตสาหกรรมที่ต้องมีการควบคุมและอนุญาต ควรซื้อจากแหล่งจำหน่ายเคมีภัณฑ์และสารเคมีเคมีที่ใช้ในอุตสาหกรรม ที่น่าเชื่อถือโดยเฉพาะ เพื่อความปลอดภัย อย่างการเลือกซื้อกับ บริษัทอาร์ เอช เค กรุ๊ป จำกัด เป็นผู้ผลิตน้ำกลั่น (DI Water) และจำหน่ายสารเคมี เพื่อใช้ในอุตสาหกรรม หลากหลายประเภท ที่ได้รับความไว้วางใจจากลูกค้าทั่วประเทศต่อเนื่องมาเป็นเวลายาวนาน รวมถึงเรื่องการบริการหลักการขายเพื่อให้มั่นใจว่าคุณจะได้สินค้าที่ได้มาตรฐานและปลอดภัยต่อกระบวนการผลิตสำหรับอุตสาหกรรมของคุณ

ติดต่อสอบถามข้อมูลหรือสั่งซื้อสินค้า
https://www.rhkchemical.com/
โทร : 02-394-0222
Line id : @rhkgroup
อีเมล: rhkgroup@hotmail.com, mktg@rhkchemical.com