KWALIFIKACJA CHM6 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 18.
Stężony kwas azotowy(V) należy przewozić w cysternach lub zbiornikach wykonanych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężony kwas azotowy(V) jest silnym utleniaczem i powoduje pasywację aluminium: na powierzchni tworzy się szczelna warstwa Al2O3, która hamuje dalszą korozję. Dlatego do przewozu stężonego HNO3 stosuje się cysterny i zbiorniki aluminiowe, a nie z żelaza czy typowych stali.

Pełne wyjaśnienie:

Stężony kwas azotowy(V) (HNO3) działa przede wszystkim jako silny utleniacz. W kontakcie z niektórymi metalami nie prowadzi to do "ciągłego rozpuszczania" metalu, lecz do zjawiska pasywacji, czyli wytworzenia na powierzchni metalu ochronnej, trudno rozpuszczalnej warstwy, która odcina dostęp reagenta do metalu.

Dlaczego poprawne jest "z aluminium"?
Aluminium w stężonym HNO3 ulega pasywacji: na jego powierzchni powstaje zwarta warstwa tlenku glinu Al2O3. Taka warstwa jest szczelna, dobrze przylega i ogranicza dalszą korozję. W efekcie aluminium jest praktycznie stosowanym materiałem na cysterny lub zbiorniki do transportu stężonego HNO3.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "z grafitu" – grafit nie jest standardowym materiałem konstrukcyjnym na cysterny drogowe; w praktyce przemysłowej częściej spotyka się go jako elementy aparatury/wyłożeń, ale nie jako typowy materiał zbiornika transportowego.
  • "z żelaza" – żelazo i typowe stale mogą w pewnych warunkach wykazywać pasywację w środowiskach utleniających, jednak w zastosowaniach transportowych dla stężonego HNO3 jako rozwiązanie standardowe wskazuje się aluminium; wybór samego "żelaza" jest więc nieadekwatny.
  • "ze stali stopowej" – samo hasło jest zbyt ogólne: istnieje wiele stali stopowych o bardzo różnej odporności korozyjnej. Bez doprecyzowania gatunku nie jest to jednoznacznie właściwa odpowiedź, a w kontekście stężonego HNO3 praktycznie wskazuje się zbiorniki aluminiowe.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się "stężony kwas azotowy(V)", rozważ mechanizm pasywacji. Częsty błąd to automatyczne odrzucenie aluminium na podstawie ogólnej reaktywności z kwasami, bez uwzględnienia ochronnej warstwy tlenkowej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pasywacja to zjawisko, w którym na powierzchni metalu tworzy się trwała warstwa ochronna hamująca dalszą reakcję. Dla aluminium w stężonym kwasie azotowym(V) jest to głównie warstwa tlenku glinu Al2O3, która ogranicza korozję i "odcina" metal od kwasu.
Stężony HNO3 jest silnym utleniaczem i powoduje pasywację aluminium. Na ściankach tworzy się szczelna warstwa Al2O3, która hamuje dalszą korozję. Dzięki temu aluminium jest praktycznym, lekkim i często stosowanym materiałem na cysterny do stężonego kwasu.
Nie. Odporność zależy od stężenia i warunków. Kluczowa jest pasywacja w środowisku silnie utleniającym (typowo przy kwasie stężonym). W innych warunkach (np. inne stężenie, temperatura, zanieczyszczenia) zachowanie może być inne, więc dobór materiału zawsze trzeba potwierdzić dla konkretnej sytuacji.
W zadaniach egzaminacyjnych "stężony" często oznacza warunki sprzyjające pasywacji w przypadku kwasów utleniających. "Rozcieńczony" częściej kojarzy się z bardziej typową reakcją metalu z kwasem (wydzielanie wodoru lub intensywniejsza korozja). Zawsze analizuj, czy kwas jest utleniający i czy może tworzyć warstwę pasywną.
Wiele osób myśli "żelazo = materiał przemysłowy", więc wybiera je automatycznie. W tym zagadnieniu liczy się jednak kompatybilność chemiczna z HNO3 i zjawisko pasywacji. W praktyce transportowej dla stężonego kwasu azotowego(V) jako typowy materiał wskazuje się aluminium, co ma uzasadnienie technologiczne.
UN2031 to numer identyfikacyjny nadany substancji niebezpiecznej w przepisach transportowych ADR. Ułatwia jednoznaczne rozpoznanie ładunku, dobór wymagań przewozu, oznakowania oraz procedur bezpieczeństwa. Na egzaminie numer UN wskazuje, że temat dotyczy także zasad transportu i klasyfikacji.
Najczęstsze błędy to: uogólnianie ("metal + kwas = zawsze korozja"), pomijanie pasywacji, kierowanie się "wytrzymałością mechaniczną" zamiast odpornością chemiczną oraz mylenie stężeń (stężony vs rozcieńczony). Na egzaminie warto łączyć właściwości kwasu (utleniający/nieutleniający) z zachowaniem metalu.
W kontekście typowych cystern drogowych odpowiedź "grafit" nie jest właściwa. Grafit bywa używany w aparaturze chemicznej w formie elementów lub wykładzin, ale nie jest standardowym materiałem konstrukcyjnym całych cystern. W praktyce transportu stężonego HNO3 wskazuje się zbiorniki aluminiowe.
Materiał powinien wykazywać wysoką odporność korozyjną w środowisku silnie utleniającym, nie tworzyć produktów reakcji pogarszających szczelność oraz zachowywać stabilność w czasie przewozu. Dodatkowo liczą się kwestie technologiczne: spawalność, masa, dostępność oraz możliwość spełnienia wymogów bezpieczeństwa transportu.
Utrwal listę metali pasywujących (np. aluminium, chrom, żelazo) i połącz ją z przykładami środowisk: kwasy utleniające, zwłaszcza stężone. Ćwicz rozróżnianie "reaktywności ogólnej" od "zachowania po wytworzeniu warstwy tlenkowej". Pomaga też rozwiązywanie zadań o doborze materiałów na aparaturę i zbiorniki.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że stężony kwas azotowy(V) jest silnym utleniaczem i powoduje pasywację aluminium: na powierzchni tworzy się szczelna warstwa Al2O3, która hamuje dalszą korozję.

Źródła:

  • ADR (Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Route) – wykaz towarów niebezpiecznych: pozycja UN2031 (kwas azotowy), wymagania klasyfikacyjne i transportowe

Materiały:

  • Podręcznik chemii nieorganicznej (dział: pasywacja i korozja metali)
  • Materiały dydaktyczne z technologii chemicznej: dobór materiałów konstrukcyjnych
  • Teksty branżowe dot. kompatybilności materiałów z kwasami utleniającymi

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego