El ácido nítrico, también conocido como HNO3, no es solo un compuesto químico. Es una molécula que ha trascendido a través de numerosos sectores industriales y ha demostrado ser esencial en la ejecución de múltiples procesos(1).
Metales en Ácido Nítrico
Importancia del Ácido Nítrico en la Industria
En el ámbito industrial, el ácido nítrico es un ingrediente activo en la fabricación de explosivos, una pieza clave en la producción de fertilizantes y es utilizado para realizar grabados en superficies de metal y vidrio(2).
Metales en Ácido Nítrico » Cuáles y cómo se disuelven. Foto por PAVM. Pixabay
Ácido Nítrico en la Farmacéutica y Otras Áreas
Si bien la importancia del ácido nítrico en la industria es ampliamente reconocida, su relevancia en áreas como la farmacéutica no puede ser subestimada. Se utiliza en la producción de materiales farmacéuticos, en la creación de tintes y colorantes, y juega un papel crítico en el proceso de fotograbado en imprenta. Además, en la industria de la ingeniería y la joyería, su presencia es esencial(3).
Propiedades Físicas y Químicas del Ácido Nítrico
Este compuesto se caracteriza por ser un potente agente decapante. Es un líquido incoloro, energético y altamente soluble en agua. Una característica notable es su capacidad para atacar casi todos los metales, con la excepción del oro y el platino(4).
Debido a su naturaleza, es un ácido fuerte, oxidante y corrosivo. Esta potencia también conlleva peligros, ya que es altamente tóxico. Una exposición directa a la piel puede causar quemaduras, y en algunos casos, el tejido puede dañarse irreversiblemente.
Preparación del Ácido Nítrico
En el contexto del laboratorio, el HNO3 se produce a partir de una reacción entre el nitrato sódico y el ácido sulfúrico(5).
Usos en la Joyería
Uno de los sectores que más se beneficia de las propiedades del ácido nítrico es la industria de la joyería. Su capacidad para disolver metales, exceptuando el oro, es invaluable. A menudo, en joyería, el oro se mezcla con otros metales para reducir costos y hacer que los productos sean más duraderos para el uso diario. Con el ácido nítrico, los químicos pueden disolver estos metales mixtos, dejando solo el oro en su forma pura.
Síntesis del Ácido Nítrico Puro
La obtención del ácido nítrico en su forma más pura es un proceso que implica destilación con ácido sulfúrico. Esto es debido a que este compuesto químico forma un azeótropo con el agua en una proporción de 32% agua y 68% ácido nítrico. Las soluciones que se derivan de este proceso suelen tener concentraciones entre 52% y 68% de ácido nítrico(5).
El ácido nítrico es, sin duda, uno de los compuestos químicos más versátiles y esenciales en múltiples sectores industriales. Desde la producción de explosivos hasta la refinación de joyas, su presencia es indicativa de su importancia y eficiencia.
Procedimiento de Disolución
Para llevar a cabo el proceso de disolución de un metal en ácido nítrico, es esencial seguir los pasos adecuados para garantizar la seguridad y la efectividad del proceso.
Paso 1: Preparando el Matraz
Agarra y aprieta con fuerza el matraz de laboratorio. Asegurarte de tener un agarre firme te permitirá trabajar de forma segura y efectiva sobre una superficie de trabajo.
Paso 2: Introducción del Metal
Procede a colocar el metal seleccionado en el matraz. Es crucial asegurarse de que el metal esté limpio y libre de impurezas para obtener resultados precisos.
Paso 3: Preparación del Ácido Nítrico
El ácido nítrico debe estar bajo una solución al 68%. La concentración es vital para garantizar una reacción efectiva y segura(6).
Paso 4: Añadiendo el Ácido al Matraz
Añade el ácido nítrico lentamente en el matraz, donde ya se encuentra el metal. Es esencial hacerlo con precaución para evitar reacciones violentas o salpicaduras.
Paso 5: Observación de Resultados
Una vez añadido el ácido, es momento de visualizar los resultados obtenidos. Estos pueden variar considerablemente dependiendo del metal con el que trabajes. Por ejemplo, el cobre se disolverá por completo, mientras que otros metales pueden comportarse de manera diferente(7).
Procesos Químicos Subyacentes
El proceso que causa la disolución de los metales en ácido nítrico se denomina oxidación. Durante este proceso, el metal cede electrones al ácido. En el caso de ciertos metales como el cromo, aluminio y el hierro, se disuelven rápidamente al principio, pero luego crean una capa protectora de óxido de metal que previene una oxidación adicional, ofreciendo así una protección contra una disolución mayor(7).
Disolver metales en ácido nítrico es un proceso que combina tanto el arte como la ciencia. Al seguir los pasos adecuados y comprender la química subyacente, es posible obtener resultados predecibles y valiosos para diversas aplicaciones en el laboratorio(7).
Referencias:
- (1) Brown, T. E., LeMay, H. E., Bursten, B. E., & Murphy, C. (2017). Chemistry: The Central Science (14th ed.). Pearson.
- (2) Jones, G., & Atkins, P. (2016). Chemical Principles: The Quest for Insight (7th ed.). W. H. Freeman and Company.
- (3) Oxtoby, D. W., Gillis, H. P., & Butler, L. J. (2015). Principles of Modern Chemistry (8th ed.). Cengage Learning.
- (4) Atkins, P., & de Paula, J. (2006). Physical Chemistry (8th ed.). Oxford: Oxford University Press.
- (5) Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2010). Materials Science and Engineering: An Introduction (8th ed.). Wiley.
- (6) Greenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann.
- (7) Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2013). Chemistry (9th ed.). Cengage Learning.
