مخزن اسید نیتریک چیست و چگونه باید از آن نگهداری کرد؟

برای نگهداری از اسید نیتریک، انتخاب نوع مخزن، با جنس و طراحی مناسب، اهمیت بالایی دارد. اسید نیتریک HNO₃ (به انگلیسی: Nitric Acid) یکی از اسیدهای معدنی قوی و خورنده است که در صنایع مختلفی از جمله تولید کودهای شیمیایی، مواد منفجره، پردازش فلزات و حتی داروسازی کاربرد دارد. به دلیل خاصیت خورندگی و واکنش‌پذیری بالای این اسید، انتخاب نوع و شکل مخزن اسید مناسب برای نگهداری آن هم بسیار حائز اهمیت است. این مقاله به‌طور جامع به بررسی انواع مخازن مناسب برای اسید نیتریک، ویژگی‌های مواد ساخت، استانداردهای ایمنی و بهترین روش‌های نگهداری و حمل اسید نیتریک می‌پردازد.

ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی اسید نیتریک عبارتند از:

• فرمول شیمیایی: HNO₃
• ظاهر: مایعی بی‌رنگ تا زرد با بوی تند و نافذ
• چگالی: ۱.۵۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب
• رنگ و بو: در حالت خالص بی‌رنگ، اما در اثر قرار گرفتن در معرض نور و گرما، به دلیل تجزیه به اکسیدهای نیتروژن، به رنگ زرد یا قهوه‌ای
• حلالیت: قابلیت حل شوندگی زیاد با آب و محلول‌هایی با pH پایین
• خطرات: خورندگی زیاد و واکنش پذیری زیاد با انواع فلزات
• نقطه جوش: حدود ۸۳ درجه سانتی‌گراد
• نقطه ذوب: حدود ۴۲- درجه سانتی‌گراد
• غلظت تجاری: معمولاً ۶۸٪؛ غلظت‌های بالاتر به‌عنوان اسید نیتریک دودکننده شناخته می‌شوند.

مخزن مناسب ذخیره اسید نیتریک

جنس مخزن اسید نیتریک HDPE پلی‌اتیلن، در برابر خوردگی برای غلظت‌های تا حدود ۴۹٪ مقاوم است. پلی اتیلن با پیوندهای متقاطع برای غلظت‌های پایین‌تر تا ۲۹٪ مناسب است. پلاستیک‌های فلوئوردار (PTFE) برای نگهداری طولانی مدت مناسب هستند و مقاومت شیمیایی بسیار بالا دارند. به طور کلی، بسته به میزان چگالی اسید، مخزن پلی‌اتیلن برای نگهداری اسید، گزینه مناسبی است. زیرا پلاستیک در مقایسه با فلز دچار زنگ‌زدگی نمی‌شود.

در برخی موارد نگهداری آزمایشگاهی از شیشه برای نگهداری از اسید نیتریک در مقیاس صنعتی کمتر استفاده می‌شود. اما مخزن استیل ضد زنگ نیز برای ذخیره اسید نیتریک، در برخی کاربردهای صنعتی با طراحی خاص، قابل استفاده است. اما باید توجه داشت که تاییدیه‌های مقاومت شیمیایی از قبل گرفته شود.

توجه داشته باشید که مخزن فلزی معمولی به هیچ عنوان برای ذخیره اسید نیتریک مناسب نیست و ممکن است باعث نشت یا واکنش‌های خطرناک شود.

خواص شیمیایی اسید نیتریک

• اسیدی بسیار قوی: با اکثر فلزات و ترکیبات آلی واکنش نشان می‌دهد.
• اکسیدکننده قوی: می‌تواند مواد را اکسید کند و در تولید نیترات‌ها نقش دارد.
• خورنده: باعث سوختگی شدید پوست و تخریب بافت‌های زنده می‌شود.
• نیتروکننده: در سنتز ترکیبات نیترو مانند مواد منفجره کاربرد دارد.

کاربردهای مخزن اسید نیتریک در صنایع

• صنایع کود: تولید کودهای نیتروژنی مثل نیترات آمونیوم
• صنایع رنگ‌سازی و پلاستیک: به‌عنوان ماده اولیه یا اکسیدکننده
• تولید مواد منفجره: مثل نیتروگلیسیرین و TNT
• تصفیه فلزات: پاک‌سازی سطح فلزات در متالورژی
• آزمایشگاه‌ها: به‌عنوان معرف شیمیایی در تجزیه و تحلیل‌ها

الزامات نصب و نگهداری مخزن اسید نیتریک

اسید نیتریک در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، آزمایشگاهی و حتی نظامی مورد استفاده قرار گیرد. رعایت کامل اصول ایمنی نگهداری مخزن اسید نیتریک بسیار مهم است و در صورت رعایت نکردن موارد ایمنی احتمال آلودگی‌های زیست محیطی (خاک و آب و هوا) وجود دارد. همچنین پیامدهای اقتصادی مانند هزینه‌های تعمیر و تعویض، تعطیلی خطوط تولید و جریمه‌های قانونی در پی خواهد داشت.

⚠️ نکات ایمنی در زمان ذخیره اسید نیتریک در مخزن:

1. انتخاب صحیح مخزن اسید نیتریک
2. برای جلوگیری از افزایش دما و تجزیه اسید، مخزن باید زیر سایه‌بان و به دور از تابش مستقیم نور خورشید نصب شود تا از افزایش دما و تسریع واکنش‌های شیمیایی جلوگیری کنید. (تحمل داشته باشید که تحمل دمای مخزن پلی اتیلن مقدار مشخصی است. به طور  مثال: مخازن تهران پلیمر بین دمای -۳۲ تا +۶۰ درجه سانتی‌گراد است.
3. در مخزن اسید نیتریک باید برای جلوگیری از تجمع بخارات خطرناک، تهویه مناسب (طبیعی یا مکانیکی) نصب کنید.
4. زیرسازی مخزن اسید باید به صورت کاملا تراز، محکم و از مصالح مقاوم در برابر خوردگی تشکیل دهید.
5. هنگام کار با اسید نیتریک باید از دستکش، عینک ایمنی و تهویه مناسب استفاده کنید.
6. مخزن را در فاصله ایمن از مواد ناسازگار مانند قلیاها، مواد آلی یا سوخت‌ها قرار دهید.
7. در صورت تماس با پوست، باید فوراً با آب فراوان شستشو داده شود.
8. بخارات آن سمی است و می‌تواند باعث آسیب به دستگاه تنفسی شود.
9. برای کنترل نشت احتمالی از سینی یا حوضچه مهار نشت استفاده کنید.
10. برچسب‌گذاری واضح و هشدارهای ایمنی روی مخزن الزامی است.

در تماس با برخی مواد آلی و فلزات خاص، واکنش‌های شدیدی ایجاد می‌کند که ممکن است منجر به انفجار یا آتش‌سوزی شود. همچنین، در دماهای بالا تجزیه شده و خواص شیمیایی آن تغییر می‌کند.

خطرات عدم انتخاب صحیح مخزن اسید نیتریک

انتخاب نادرست مخزن اسید نیتریک عواقب مختلفی می‌تواند در پی داشته باشد. برای مثال: اگر منبع اسید نیتریک از جنس فلز نامقاوم مانند مس یا فولاد کربنی باشد، اسید نیتریک با آن واکنش می‌دهد و گازهای سمی مانند دی اکسید نیتروژن تولید می‌کند که استنشاق آن بسیار خطرناک است.

همچنینی پیشگیری و جلوگیری از نشت مخزن ذخیره اسید نیتریک، بسیار اهمیت دارد. اگر ترکیدگی یا خوردگی باعث خرابی مخزن شود، ممکن است منجر به آلودگی محیط زیست و پیامدهای قانونی سنگین شود. نشت مخزن اسید نیتریک باعث سوختگی‌های شدید پوستی و آسیب به دستگاه تنفسی می‌شود.

تعویض یا تعمیر مخزن اسید نیتریک هزینه‌های قابل توجهی در پی دارد و در صورت توقف عملیات تولید، خسارت‌های مالی بیشتری به دنبال خواهد داشت. بنابراین برای جلوگیری از این مشکلات، ضروری است که مخزن مناسب برای ذخیره این ماده تهیه شود و در صورت نیاز با متخصص ایمنی و مهندسی مواد مشورت‌های لازم قبل از خرید انجام شود.

برای خرید مخزن اسید از شرکت تهران پلیمر یارا نیز، قبل از خرید می‌بایست با مشاورین فروش مخزن پلی اتیلن در این شرکت صحبت کنید تا راهنمایی‌های لازم در مورد تهیه مخزن مناسب را به شما ارائه دهند.

فراموش نکنید… کار شما بعد از نصب مخزن اسید و مواد شیمیایی تمام نمی‌شود. بازرسی‌های دوره‌ای از مخزن نگهداری مواد شیمیایی بسیار مهم است و در صورتی که انجام نشود با مشکلات جدی در مخزن خود روبرو شوید.

انواع مخزن اسید

تانکر ذخیره اسید از جنس‌های پلی اتیلن، استیل، پلی پروپیلن و… تولید می‌شود. در واقع مواد تولید کننده مخازن بایستی از جنسی باشد که بتواند مناسب برای انواع اسیدها مانند کلریک، فسفریک، نیتریک و سولفوریک باشد.

مقایسه و آگاهی از تفاوت مخازن پلی اتیلن و فلزی به شما برای تهیه مخزن اسید نیتریک مناسب کمک خواهد کرد.

در جدول زیر انواع مخزن اسید نیتریک را بررسی می‌کنیم:

بهترین مواد برای تولید یا ساخت مخازن اسید نیتریک

اما همانطور که گفتیم؛ نسبت به چگالی مواد شیمیایی و اسید، تهیه مخزن اسید مناسب، اهمیت بسیاری دارد. به طور مثال: مخزن اسید سولفوریک تفاوت بسیاری با مخزن اسید نیتریک دارد. به طور کلی نوع ماده شیمیایی در ساخت و تولید مخزن پلاستیکی که برای ذخیره اسید استفاده می‌شود، تاثیرگذار است. در جدول زیر برخی از موادی که در زمان تولید مخازن اسید بکار می‌روند را قرار داده‌ایم:

هواکش مخزن ذخیره اسید نیتریک

اتصالات مخزن ذخیره اسید

لوله‌ها و اتصالات مخزن نیز برای نگهداری اسید بسیار مهم است و جنس اتصالات مخزن اسید بهتر است پلی اتیلنی باشد. در این شرایط غلظت، دما و همچنین شرایط نگهداری از اسید نیتریک را باید در نظر گرفت. اگر مخزن اسید با اتصالات مناسب جهت نگهداری از این اسید انتخاب نشود، مخزن اسید دچار خوردگی شده و یکپارچگی خود را از دست می‌دهد که منجر به نقص در عملیات ذخیره و نگهداری خواهد شد.

مخزن فایبرگلاس چیست | ویژگی‌ها | کاربردها | انواع GRP , SMC

بیشتر بخوانید

انواع مخزن پلی اتیلن اسید نیتریک

تانکرهای ذخیره‌سازی پلاستیکی دارای انواع مختلفی از نظر شکل و ظرفیت هستند، اما بهترین انتخاب، مخزن تک لایه و مناسب ذخیره اسید نیتریک و همینطور دیگر اسید‌ها، مخزن قیفی و عمودی است. مخزن عمودی محبوب‌ترین منبع پلی اتیلن است که به صورت ایستاده در فضاهایی که محدودیت ارتفاع نداشته باشند، بکار گرفته می‌شود و از نظر قیمتی نیز مقرون به صرفه‌تر از سایر مخازن است. دومین مخزن از نوع قیفی به شکل مخروطی است که برای تخلیه کامل و راحت مایعات اسیدی و استفاده از این ماده شیمیایی تا قطره آخر، مناسب است.

مخزن اسید نیتریک قیفی و عمودی تک لایه پلاستیکی