БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (АЗ)

Азотирование титановых сплавов проводится при 850—950 °С в азоте высокой чистоты (А. в аммиаке не применяется из-за увеличения хрупкости металла).

При А. образуется верхний тонкий нитридный слой и твёрдый раствор азота в a-титане. Глубина слоя за 30 ч — 0,08 мм с поверхностной твёрдостью HV = 800—850 (соответствует 8—8,5 Гн/м 2 ) . Введение в сплав некоторых легирующих элементов (Al до 3%, Zr 3—5% и др.) повышает скорость диффузии азота, увеличивая глубину азотированного слоя, а хром уменьшает скорость диффузии. А. титановых сплавов в разреженном азоте [100—10 н/м 2 (1—0,1 мм рт ст. )] позволяет получать более глубокий слой без хрупкой нитридной зоны.

А. широко применяют в промышленности, в том числе для деталей, работающих при t до 500—600 °С (гильз цилиндров, коленчатых валов, шестерён, золотниковых пар, деталей топливной аппаратуры и др.).

Лит.: Минкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965: Гуляев А. П..Металловедение, 4 изд., М., 1966.

Д. И. Браславский .

Макроструктура азотированного слоя железа при 650°C (увеличено в 500 раз).

Азо'тистая кислота',HNO 2, одноосновная, нестойкая, довольно слабая кислота, существующая только в разбавленных холодных водных растворах. Структурная формула HO—N = О. Константа диссоциации А. к. 4,5×10 -4при 18°C. Образуется наряду с азотной кислотой при растворении NO 2в воде: 2NO 2+ H 2O = HNO 2+ HNO 3. При нагревании и действии сильных кислот или окислителей А. к. разлагается с образованием окиси азота: 3HNO 2= HNO 3+ 2NO + H 2O. Восстановлением А. к. могут быть получены N 2O,NO, NH 2OH, NH 3и др. Соли А. к. ( нитриты ) получают восстановлением нитратов . Наиболее важное свойство А. к .— способность к диазотированию ароматических аминов. Поэтому в производстве азокрасителей широко применяют натрия нитрит NaNO 2; при действии на эту соль кислот образуется свободная А. к.:

NaNO 2+HCI = NaCI+HNO 2.

А. к. и её соли при попадании внутрь ядовиты. Профессиональные отравления редки. Нитрит натрия применяют в медицине при стенокардии и спазмах сосудов головного мозга (см. Сосудорасширяющие средства ).

Азотистоводоро'дная кислота',азоимид, HN 3, соединение азота с водородом, бесцветная летучая жидкость с резким запахом. Структурная формула Н—N = N º N. Плотность 1130 кг/м 3, t кип37° С, t пл—80° С. Безводная А. к. при нагревании или при сотрясении сосуда взрывается, разлагаясь на азот и водород; в разбавленных водных растворах устойчива. В водных растворах А. к. диссоциирует на ионы Н +и N -3, причём по силе она близка к уксусной. Помимо кислотной функции, для А. к. характерна и окислительная: смесь А. к. с крепкой соляной кислотой растворяет золото и платину, т. е. ведёт себя аналогично царской водке . А. к. получают действием на её соли разбавленной серной кислоты. Практическое применение имеют только соли А. к. — азиды .

Азо'тистое равнове'сие,состояние животного организма, при котором количество выводимого (с мочой и калом) азота равно количеству азота, получаемому с пищей. Взрослый организм в норме находится в состоянии А. р. Средняя потребность взрослого человека в азоте — 16 г в сутки, что соответствует 100 г белка. Если количество поступающего с пищей азота ниже белкового минимума , то организм начинает разрушать белки собственного тела и А. р. нарушается (отрицательный азотистый баланс: количество выводимого азота больше поступающего с пищей). Длительный недостаток белка (см. Голодание ) ведёт к истощению. Растущий организм нуждается в положительном азотистом балансе, т. е. в превышении количества вводимого азота над количеством выводимого из организма.

Азотистоки'слые со'ли,соли азотистой кислоты HNO 2. Более употребительное название А. с. — нитриты . См. также натрия нитрит .

Азо'тистые ипри'ты,см. Иприт .

Азо'тистый ангидри'д,N 2O 3см. Азота окислы .

Азо'тная кислота',HNO 3, одноосновная сильная кислота, при обычных условиях бесцветная жидкость; один из наиболее важных продуктов химической промышленности. Структурная формула:

Физические и химические свойства.Плотность безводной А. к. 1522 кг/м 3, t пл — 41,15°С, t кип 84° С. С водой смешивается во всех отношениях, причём образует азеотропную смесь , содержащую 69,2% А. к. с t кип 121,8°C. Известны кристаллогидраты HNO 3×H 2O с t пл—37,85° С и HNO 3×3H 2O c t пл —18,5°С. В отсутствии воды А. к. неустойчива, разлагается на свету с выделением кислорода уже при обычных температурах (4HNO 3 = 4NO 2+ 2H 2O + O 2), причём выделяющейся двуокисью азота окрашивается в жёлтый, а при высоких концентрациях NO 2— в красный цвет. А. к. — сильный окислитель, окисляет серу до серной кислоты, фосфор — до фосфорной кислоты. Только золото, тантал и некоторые платиновые металлы не реагируют с А. к. С большинством металлов А. к. взаимодействует преимущественно с выделением окислов азота: ЗСu + 8HNO 3= 3Cu(NO 3) 2+ 2NO + 4H 2O. Некоторые металлы, например железо, хром, алюминий, легко растворяющиеся в разбавленной А. к., устойчивы к воздействию концентрированной А. к., что объясняется образованием на поверхности металла защитного слоя окисла. Такая особенность позволяет хранить и перевозить концентрированную А. к. в стальных ёмкостях. Смесь концентрированной А. к. и соляной кислоты (1:3), называется царской водкой, растворяет даже золото и платину. Органические соединения под действием А. к. окисляются или нитруются, причём в последнем случае остаток А. к. — нитрогруппа — NO 2 +замещает в органических соединениях водород (см. Нитрование ). Соли А. к. называютя нитратами , а соли с Na,K, Са, NO 4 +также селитрами .

Получение и применение.В 13 в. было описано получение А. к. нагреванием калиевой селитры с квасцами, железным купоросом и глиной. В середине 17 в. И. Р. Глаубер предложил получать А. к. при умеренном (до 150°C) нагревании калиевой селитры с концентрированной серной кислотой: KNO 3+ H 2SO 4 = HNO 3+ KHSO 4До начала 20 в. этот способ применяли в промышленности, заменяя калиевую селитру более дешёвой природной чилийской селитрой NaNO 3.

Современный способ производства А. к. основан на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. Основные стадии процесса: контактное окисление аммиака до окиси азота: 4NH 3+ 5O 2= 4NO + 6H 2O; окисление окиси азота до двуокиси и поглощение смеси так называемых «нитрозных газов» водой: 2NO + O 2= 2NO 2; 3NO 2+ H 2O = 2HNO 3+NO. Смесь аммиака (10 — 12% ) с воздухом пропускают через нагретую до 750 — 900° С сетку катализатора, которым служат сплавы платины — тройной (93% Pt, 3% Rh, 4% Pd) или двойной (90 — 95% Pt, 10 — 5% Rh). Используют также двухступенчатый катализатор (1-я ступень — платиноидная сетка, 2-я — неплатиновый катализатор), что позволяет на 25 — 30% сократить расход платины. Время контакта воздушно-аммиачной смеси с катализатором не должно превышать 1 мсек, иначе образовавшаяся окись азота разлагается. Вторая стадия процесса — окисление NO до N0 2 и растворение NO 2в воде — может быть проведена при атмосферном давлении, под давлением до 1 Мн/м 2 (10 кгс/см 2 ) или комбинированным способом, при котором под давлением происходит только поглощение нитрозных газов водой. Получают А. к. с концентрациями 45 — 49% или (при использовании давления) 55 — 58% . Дистилляцией таких растворов может быть получена А. к. азеотропного состава. Более концентрированную кислоту (до 100% ) получают перегонкой растворов А.к. с концентрированной H 2SO 4 или прямым синтезом — взаимодействием N 2O 4с водой (или разбавленной А. к.) и кислородом: 2N 2O 4+ 2H 2O + O 2 = =4HNO 3. В СССР производят 97 — 98%-ную А. к.