질산
다른 표기 언어 nitric acid , 窒酸 동의어 발연질산, 發煙窒酸, HNO3요약 질산은 보통 실험용 시약과 비료 및 폭발물 제조에 사용되는 공업적으로 중요한 화학약품이다. 독성이 있으며, 심한 화상을 입힌다. 주요 질산 제조방법은 1901년 독일의 화학자 빌헬름 오스트발트가 개발한 암모니아의 촉매산화법이다. 이 방법은 백금망 촉매하에서 공기나 산소에 의해 암모니아 기체를 계속 산화시켜 산화질소와 이산화질소를 먼저 만든 후, 이산화질소를 물에 녹여 질산을 만드는 것이다. 생성된 수용액의 산은 황산으로 증류하여 탈수시킨다. 질산은 물·이산화질소·산소로 분해되어 황갈색 용액이 된다. 질산의 중요한 반응으로는 암모니아와의 중화반응으로 비료의 주성분인 질산암모늄을 만들거나, 글리세롤 및 톨루엔과의 질산화반응에 의해 폭발물인 니트로글리세린과 트리니트로톨루엔을 만든다.
화학식은 HNO3. 어는점은 －42℃이며, 끓는점은 83℃이다. 보통 실험용 시약과 비료 및 폭발물 제조에 사용되는 공업적으로 중요한 화학약품이다. 독성이 있으며, 심한 화상을 입힌다.
질산의 제조법과 용도는 일찍이 연금술사들에게 알려졌다. 1648년에 독일의 화학자 요한 루돌프 글라우버가 개발한 질산칼륨과 진한 황산을 가열하여 만드는 방법이 수년 동안 실험실에서 사용되었다. 1776년에 앙투안 로랑 라부아지에는 질산에 산소 원자가 포함되어 있음을 알아냈으며, 1816년 조제프 루이 게이 뤼삭과 클로드 루이 베르톨레는 질산의 화학조성을 결정했다.
주요 질산 제조방법은 1901년에 독일의 화학자 빌헬름 오스트발트가 개발한 암모니아의 촉매산화법이다. 이 방법은 백금망 촉매하에서 공기나 산소에 의해 암모니아 기체를 계속 산화시켜서 산화질소와 이산화질소를 먼저 만든 후, 이산화질소를 물에 녹여 질산을 만드는 것이다. 생성된 수용액의 산(산 무게의 약 50~70％)은 황산으로 증류하여 탈수시킨다(→ 오스트발트 과정).
질산은 물·이산화질소·산소로 분해되어 황갈색 용액이 된다. 질산은 강산으로 수용액에서 수소와 질산 이온으로 완전히 이온화되며, 강한 산화제(산화-환원 반응에서 전자받개로 작용함)이다. 질산의 중요한 반응으로는 암모니아와의 중화반응으로 비료의 주성분인 질산암모늄을 만들거나, 글리세롤 및 톨루엔과의 질산화반응에 의해 폭발물인 니트로글리세린과 트리니트로톨루엔(TNT)을 만들며, 또한 금속을 산화시켜 산화물 또는 질산염을 만드는 반응 등이 있다.