発煙硝酸 （RFNA ）は強力で保存安定性の高い酸化剤 です。硝酸 （H N O 3 四酸化二窒素 （N 2 O 4 水 から構成されています。発煙硝酸の色は四酸化二窒素によるもので、これは部分的に分解して赤褐色の二酸化窒素 を生成します。二酸化窒素は液体が飽和するまで溶解し、窒息性の臭いを伴う有毒ガスを発生させます。RFNAは可燃物の燃焼性を高め、水と反応すると非常に発熱します。[ 1 ]
二液式ロケット では酸化剤として一般的に使用される。また、単液式ロケット の成分としても使用される。硝酸アミンなどの物質を溶解させることで、ロケットの唯一の燃料として使用できる。しかし、これは効率が悪く、通常はこのようには使用されない。
二酸化窒素は硝酸の分解生成物であるため、ルシャトリエの原理 に従って、二酸化窒素の添加は硝酸を安定化させる。また、四酸化二窒素の添加は酸化力を高め、凝固点を下げる。[ 2 ]
硝酸はほとんどの容器材料を侵食するため、通常は阻害剤 と併用されます。使用できる阻害剤は多数あり、フッ化水素 を含むさまざまな、時には秘密の物質があります。[ 3 ] ： 不動態化し、硝酸に対してほぼ不透過性にします。RFNAと阻害剤の組み合わせはすべて、 抑制RFNA またはIRFNA と呼ばれます。
抑制型RFNAは、世界で最も多く打ち上げられた軽軌道ロケットであるコスモス3Mの 酸化剤であった。旧ソ連諸国では、抑制型RFNAはメランジュ として知られている。
第二次世界大戦 中、ドイツ軍は一部のロケットにRFNAを使用した。使用された混合物はS- Stoff （硝酸96％と点火触媒として塩化第二鉄4％ [ 3 ] ： SV-Stoff （硝酸94％と四酸化二窒素6％）と呼ばれ、Salbei （セージ ）という愛称で呼ばれた。
RFNAのその他の用途としては、肥料、染料中間体、爆発物、医薬品の酸性化剤などがあります。また、写真製版や金属エッチングの実験室用試薬としても使用できます。[ 4 ]
構成 IRFNA IIIa : 83.4% HNO 3 、14% NO 2 、2% H 2 O 、0.6% HF IRFNA IV HDA ：54.3% HNO₃ 、 44 % NO₂ 、 1% H₂O 、 0.7% HFS-Stoff : 96% HNO 3 、4% FeCl 3 SV-Stoff : 94% HNO 3 、6% N 2 O 4 AK20 : 80% HNO 3 、20% N 2 O 4 AK20F ：80% HNO₃ 、 20% N₂O₄ 、 フッ素系腐食抑制剤 AK20I ：80% HNO₃ 、 20% N₂O₄ 、 ヨウ素系阻害剤 AK20K ：80% HNO₃ 、 20% N₂O₄ 、 カリウム系阻害剤 AK27I ：73% HNO₃ 、 27% N₂O₄ 、 ヨウ素系阻害剤 AK27P ：73% HNO₃ 、 27% N₂O₄ 、 リン系阻害剤
腐食 IRFNAのフッ化水素酸含有量[ 5 ] [ 6 ] RFNAをロケット燃料の酸化剤として使用する場合、通常、HF 含有量は約0.6%である。HFは貯蔵容器の表面に金属フッ化物層を形成し、腐食を抑制する。 RFNAの水分含有量[ 7 ] 水分含有量をテストするために、サンプル中の NO 2 の量に応じて、80% HNO 3、8～20% NO 2、残りは H 2 O のサンプルを使用しました。RFNA に HF が含まれている場合、平均 H 2 O% は 2.4% ～ 4.2% でした。RFNA にHF が含ま れて い ない場合、平均 H 2 O% は 0.1% ～ 5.0% でした。腐食による金属不純物を考慮すると、H 2 O% は増加し、H 2 O% は 2.2% ～ 8.8% でした。 RFNAにおける金属の腐食[ 5 ] ステンレス鋼、アルミニウム合金、鉄合金、クロムメッキ、錫、金、タンタルを試験し、RFNAがそれぞれの腐食速度にどのような影響を与えるかを調べました。実験は、16%および6.5%のRFNAサンプルと上記のさまざまな物質を使用して実施しました。多くの異なるステンレス鋼は腐食に対する耐性を示しました。アルミニウム合金は、特に高温ではステンレス鋼ほど耐久性がありませんでしたが、腐食速度はRFNAと併用できないほど高くはありませんでした。錫、金、タンタルは 、ステンレス鋼と同様に高い耐食性を示しました。これらの材料は、高温での腐食速度があまり増加しないため、より優れています。高温での腐食速度は、リン酸の存在下で増加します。硫酸は腐食速度を低下させました。
参考文献 ↑ Sugur, VS; Manwani, GL (1983 年 10 月) 「赤色発煙硝酸の保管と取り扱いに関する問題」 Defence Science Journal . 33 (4): 331–337 . doi : 10.14429/dsj.33.6188 . ↑ Schmidt , Eckart W. (2022). 「赤発煙硝酸」。 酸化剤百科事典 。De Gruyter。pp. 3881–3962。doi : 10.1515 / 9783110750294-029。ISBN 978-3-11-075029-4 。1 2 クラーク、ジョン・ドルーリー （2018年5月23日）。 『点火！：液体ロケット推進剤の非公式史』 ラトガース大学出版局、 302ページ 。ISBN 978-0-8135-9918-2 OCLC 281664。 ↑ オニール、メアリーアデル・J. (2006). メルクインデックス：化学物質、医薬品、生物製剤の百科事典 . メルク. p. 6576. ISBN 978-0-911910-00-1 。1 2 Karplan, Nathan; Andrus, Rodney J. (1948 年 10 月). 「赤色発煙硝酸および混合酸中における金属の腐食」. Industrial and Engineering Chemistry . 40 (10): 1946–1947 . doi : 10.1021/ie50466a021 . ↑ Phelps, Edson H.; Lee, Fredrick S.; Robinson, Raymond B. (1955 年 10 月). 発煙硝酸における腐食研究 (PDF) (技術報告書). ライト航空開発センター . 55-109. 2018 年 7 月 27 日のオリジナルから アーカイブ (PDF) 。2024 年 1 月 2 日 取得 。 ↑ Burns, EA; Muraca, RF (1963). "カールフィッシャー滴定による赤色発煙硝酸中の水分の定量". Analytical Chemistry . 35 (12): 1967– 1970. Bibcode : 1963AnaCh..35.1967B . doi : 10.1021/ac60205a055 .
さらに読む Schmidt , Eckart W. (2022). 「赤発煙硝酸」。酸化剤百科事典 。De Gruyter。pp. 3881–3962。doi : 10.1515 / 9783110750294-029。ISBN 978-3-11-075029-4 。
外部リンク 国家汚染物質目録 – 硝酸に関するファクトシート https://web.archive.org/web/20030429160808/http://www.astronautix.com/props/nitidjpx.htm 