Nutralización del Ácido Nítrico (HNO3)
El Ácido Nítrico se utiliza comúnmente en la producción de fertilizantes, explosivos, fuegos artificiales, en el acabado de metales &, en la producción de productos químicos y en la minería. El ácido nítrico y el ácido clorhídrico se utilizan a menudo en combinación para formar Aqua Regia, que se utiliza comúnmente tanto en la industria de los semiconductores como en la minería. Aunque el nítrico puede usarse para neutralizar el pH, hay mejores opciones.
El ácido nítrico es incoloro, muy agresivo y un fuerte oxidante con la capacidad de disolver muchos materiales. El HNO3 también presenta algunos problemas muy graves de salud y seguridad ambiental y ataca la piel y todos los órganos. Las reacciones en las que interviene el HNO3 y la descomposición del nítrico pueden liberar gases tóxicos de óxido nitroso, y las reacciones con materiales orgánicos y nítricos pueden dar lugar a reacciones violentas o explosivas debido al poder de oxidación del ácido nítrico.
El HNO3 , al igual que cualquier ácido, debe neutralizarse antes de verter una corriente de aguas residuales.
Ácido nítrico ( HNO3 )
Ácido nítrico HNO3:
Con un pKa de cero (o casi) el HNO3 es un ácido muy fuerte que se disocia completamente en todas las concentraciones. A concentraciones más altas (>5%), la desgasificación del HNO3 puede ser bastante significativa y se requiere una buena ventilación. La neutralización del pH del ácido nítrico es convencional y puede utilizarse cualquier base inorgánica, como el hidróxido de sodio o la cal. El ácido nítrico es una solución normal, lo que significa que por cada mol de HNO3 se libera un mol de H+ o ácido que requiere un mol de hidróxido (OH-) para neutralizarse.
Se requiere un mol de hidróxido de sodio (NaOH) para neutralizar un mol de HNO3 , de la siguiente manera:
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H20
A la inversa, un mol de cal como Ca(OH)2 neutralizará dos moles de HNO3 dando lugar a nitrato de calcio, una sal:
Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H20
Calor de Neutralización
Todas las reacciones de neutralización del pH son exotérmicas y se liberará calor. En la mayoría de las aplicaciones prácticas, la concentración de ácido es demasiado baja para que el aumento de la temperatura sea preocupante, sin embargo, a medida que la concentración de ácido aumenta por encima del 1%, el aumento de la temperatura no sólo es medible, sino que puede ser preocupante.
ΔHN = 55,83 KJ / mol de H+
Por ejemplo, la neutralización de una solución del 10% de ácido HNO3 producirá un aumento de la temperatura de casi 200C, mientras que la neutralización de una solución del 70% de ácido nítrico concentrado producirá un aumento de la temperatura de más de 1200C. Esto es suficiente para fundir cualquier sistema de tuberías termoplásticas y lo suficientemente caliente como para causar explosiones de vapor.
Nuestros sistemas de neutralización del pH del ácido concentrado tienen en cuenta el aumento de temperatura conocido y se toman medidas para controlarlo mediante la supervisión continua de la temperatura, el control de la velocidad de reacción y, cuando es necesario, la adición de agua de enfriamiento. Un ejemplo de un sistema de neutralización del pH del ácido concentrado puede verse en: Neutralización del ácido de la batería
Productos de precipitación
La neutralización del pH de cualquier ácido fuerte con una base fuerte producirá una sal. Cuando uno de los reactivos está relativamente diluido los productos de la neutralización permanecerán solubles, particularmente si el sodio (Na) es el catión. Sin embargo, si el catión es el calcio (Ca) o si la concentración de ambos reactivos es elevada, comenzarán a formarse productos de precipitación (sales insolubles). En la mayoría de los casos estos pueden ser simplemente descargados al desagüe.
Digital Analysis Corp. fabrica una línea completa de sistemas de neutralización de pH para la neutralización del ácido nítrico (HNO3) y todos los ácidos minerales, bases, ácidos orgánicos y álcalis. Tres de nuestras cuatro familias de sistemas de neutralización de pH de efluentes son muy adecuadas para la neutralización de aguas residuales de efluentes nítricos y éstas incluyen nuestras familias de sistemas de neutralización de pHASE, labTREAT, ybatchTREAT.
Sistemas de Neutralización de pH en paquete / montados en patinesDigital Analysis fabrica cuatro familias de sistemas de ajuste de pH: pHASE, labTREAT, batchTREAT e hydroTREAT
La familia pHASE de sistemas de ajuste de pH son sistemas por lotes diseñados para manejar flujos continuos de 0-60 GPM. La familia pHASE es capaz de manejar una variedad de flujos afluentes de aguas residuales que van desde altamente ácidos a altamente alcalinos.
- Caudos continuos de 0-60GPM
- Plataforma compacta
- Bi-direccional: neutraliza ácidos y bases.
- Diseño de sistema por lotes.
- Puede manejar ácidos y bases concentrados.
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La familia labTREAT de sistemas de ajuste de pH son sistemas de flujo continuo diseñados para manejar flujos continuos de 0-300 GPM. La familia labTREAT es capaz de manejar una variedad de flujos de aguas residuales de laboratorios de investigación industriales e institucionales.
- Corrientes continuas de 0-300GPM
- Disponible en diseños de una, dos y tres etapas.
- Neutralización CIP – muy adecuado para residuos CIP calientes.
- Bi-direccional: neutraliza ácidos y bases.
- Flujo continuo a través del diseño del sistema.
- Maneja altos flujos en un espacio mínimo.
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Los sistemas de neutralización de pH de la familia BatchTREAT están diseñados para manejar flujos continuos de aguas residuales industriales de 0-10,000 GPM. Este sistema de gran plataforma es un sistema por lotes que maneja flujos continuos que pueden ser altamente ácidos o altamente alcalinos.
- Corrientes continuas de 0-1,000GPM
- Muchas opciones incluyendo diseño de sistema de pH dúplex / redundante.
- Bi-direccional: neutraliza ácidos y bases.
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- Maneja ácidos y bases concentrados.
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Los sistemas de neutralización de pH de la familia hydroTREAT están específicamente diseñados para flujos de entrada alcalinos / de alto pH, particularmente aguas residuales de aplicaciones de hormigón e hidrodemolición. La familia hydroTREAT está diseñada para utilizar dióxido de carbono (CO2).
- Corrientes continuas de 0-1.000GPM
- Aguas residuales de hormigón – Diseñadas específicamente para residuos de hormigón, aguas residuales de hidrodemolición y aguas residuales y de escorrentía de túneles.
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