KWALIFIKACJA CHM2 - PAŹDZIERNIK 2013

PYTANIE NR 32.
Stężony kwas azotowy(V) nie powinien być magazynowany
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężony HNO3 jest silnie żrący i utleniający, więc wymaga materiałów chemicznie odpornych.
Beton zawiera związki wapnia o charakterze zasadowym, które reagują z kwasami (degradacja i osłabienie struktury), dlatego nie powinno się w nim magazynować stężonego kwasu azotowego(V).

Pełne wyjaśnienie:

Stężony kwas azotowy(V) (HNO3) to jednocześnie mocny kwas i silny utleniacz, dlatego przy magazynowaniu kluczowy jest dobór materiału zbiornika pod kątem kompatybilności chemicznej.

Dlaczego "w silosach betonowych" jest odpowiedzią właściwą?
Beton nie jest materiałem chemicznie obojętnym. Zawiera składniki o charakterze zasadowym i wapiennym (m.in. związki wapnia), które w kontakcie z kwasami ulegają reakcji zobojętniania i rozkładowi. Skutkiem jest niszczenie mikrostruktury betonu, spadek wytrzymałości, powstawanie porów i ryzyko przecieku. Dla substancji tak agresywnej jak stężony HNO3 takie rozwiązanie magazynowe jest niebezpieczne.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi mogą być uznane za dopuszczalne w typowych zastosowaniach?

  • "w butelkach szklanych" – szkło jest powszechnie używane do przechowywania kwasów mineralnych w laboratoriach, bo jest w dużej mierze chemicznie odporne na działanie HNO3. W praktyce stosuje się też ciemne szkło ze względu na wrażliwość niektórych układów na światło.
  • "w cysternach aluminiowych" – dla HNO3 o wysokim stężeniu może wystąpić zjawisko pasywacji aluminium: tworzy się cienka warstwa tlenkowa ograniczająca dalszą korozję. To częsty powód wykorzystania aluminium w transporcie stężonego kwasu azotowego.
  • "w cysternach stalowych" – sformułowanie "stalowych" bywa rozumiane jako stal nierdzewna (a nie stal węglowa). Dla stężonego HNO3 pewne stale nierdzewne mogą wykazywać lepszą odporność dzięki pasywacji. To właśnie niejednoznaczność potocznego słowa "stal" jest częstą pułapką egzaminacyjną.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się beton, pamiętaj, że materiały zawierające związki wapnia zwykle źle znoszą kontakt z kwasami. Z kolei przy aluminium kluczowe jest rozróżnienie: kwasy rozcieńczone często nasilają korozję, a stężony HNO3 może pasywować powierzchnię.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Beton zawiera składniki o charakterze zasadowym i wapiennym, które reagują z kwasami. W kontakcie ze stężonym HNO3 dochodzi do degradacji struktury betonu, osłabienia i powstawania nieszczelności. To zwiększa ryzyko wycieku i zagrożenia dla ludzi oraz instalacji.
Pasywacja to wytworzenie na metalu cienkiej, ochronnej warstwy tlenkowej, która ogranicza dalszą korozję. W stężonym HNO3 aluminium może ulec pasywacji (warstwa Al2O3), dlatego w praktyce bywa stosowane do transportu/magazynowania tego kwasu.
W typowych warunkach szkło jest chemicznie odporne na działanie kwasu azotowego(V), dlatego w laboratoriach stosuje się butelki szklane do jego przechowywania. W praktyce ważne jest też właściwe zamknięcie, oznakowanie oraz ochrona przed uszkodzeniem mechanicznym pojemnika.
Różnica wynika z mechanizmu korozji i utleniania. W pewnych warunkach stężony HNO3 sprzyja tworzeniu warstwy pasywnej na aluminium, która hamuje dalszą reakcję. W kwasie bardziej rozcieńczonym warstwa ochronna może się nie utrzymywać i korozja przebiega intensywniej.
Nie. Określenie "stal" może oznaczać różne gatunki. Stal węglowa zwykle koroduje w środowisku kwasowym, natomiast część stali nierdzewnych może wykazywać lepszą odporność dzięki pasywacji, zwłaszcza przy wysokim stężeniu HNO3. W praktyce trzeba sprawdzać kompatybilność dla konkretnego materiału.
W praktyce przemysłowej dla HNO3 stężonego spotyka się rozwiązania oparte na aluminium (zjawisko pasywacji) oraz wybrane stale nierdzewne. Dobór zależy od stężenia, temperatury, zanieczyszczeń i warunków eksploatacji, dlatego decyzję opiera się na tabelach kompatybilności i procedurach zakładowych.
Częsty błąd to mylenie zachowania metali w kwasie rozcieńczonym i stężonym (ignorowanie pasywacji). Drugi błąd to traktowanie betonu jako "uniwersalnie odpornego", bo jest trwały budowlano. Trzeci to uogólnienie słowa "stal" bez rozróżnienia na stal węglową i nierdzewną.
Stężenie jest kluczowe, gdy w grę wchodzi pasywacja. Dla części metali (np. aluminium) wyższe stężenie HNO3 może sprzyjać tworzeniu warstwy ochronnej, a niższe stężenia mogą powodować aktywną korozję. Dlatego zawsze należy odnosić dobór materiału do konkretnego stężenia medium.
Najczęściej padają słowa: "magazynowany", "przechowywany", "zbiornik", "cysterna" oraz nazwy materiałów (beton, szkło, aluminium, stal). Wtedy nie chodzi o wzór chemiczny, tylko o praktyczne bezpieczeństwo eksploatacji: czy materiał ulegnie reakcji, korozji lub utracie szczelności.
Ucz się parami: substancja + typowe materiały dopuszczalne i niedopuszczalne. Zwracaj uwagę na wyjątki związane z pasywacją i na to, że "stal" to pojęcie ogólne. Pomaga przerabianie kart SDS i tabel kompatybilności oraz ćwiczenie scenariuszy: co wolno w magazynie, a czego nie.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 40% zdających egzamin. trudne

Materiały:

  • Karty charakterystyki (SDS) dla kwasu azotowego(V) – sekcje dot. przechowywania i kompatybilności
  • Tabele kompatybilności chemicznej materiałów (engineering charts) stosowane w utrzymaniu ruchu
  • Podręczniki z chemii nieorganicznej (właściwości kwasów, utleniacze, pasywacja)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego