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암모니아와 산소를 이용하여 질산을 합성할 때, 생성되는 질산 용액의 농… | [화공기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 3회차
암모니아와 산소를 이용하여 질산을 합성할 때, 생성되는 질산 용액의 농도(wt%)는?
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해설

암모니아 산화법(오스트발트법)에서 암모니아가 최종적으로 질산이 되는 총괄반응은 NH3+2O2HNO3+H2O\mathrm{NH_3}+2\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{HNO_3}+\mathrm{H_2O}이다.

암모니아 1몰당 질산 1몰(63 g)과 물 1몰(18 g)이 함께 생기므로, 흡수탑에서 얻어지는 질산 용액의 농도는 6363+18×10077.8%\dfrac{63}{63+18}\times100\approx77.8\%, 즉 약 78 wt%가 된다.

더 진한 질산이 필요하면 진한 황산 등을 쓰는 별도의 농축 공정을 거쳐야 한다. 참고로 68%는 질산-물의 공비 조성이지 이 반응으로 바로 얻어지는 농도가 아니다.

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