硝酸の化学的特性と産業的利用

硝酸（しょうさん、英: nitric acid）は、化学式 HNO3 で表される窒素のオキソ酸であり、代表的な強酸の一種です。無色の液体として存在し、水と任意の割合で混合します。工業的には五酸化二窒素（無水硝酸）を水に吸収させることで製造されます。

化学的性質

硝酸は強力な酸化剤としての性質を持ち、多くの金属と反応して硝酸塩を生成します。希硝酸であっても、水素よりイオン化傾向が小さい金属を溶解させる能力があります。一方で、アルミニウム、クロム、鉄などの金属は、濃硝酸と反応すると表面に緻密な酸化皮膜を形成し、それ以上の反応が進行しなくなる「不動態」と呼ばれる状態になります。

また、硝酸は光や熱によって分解しやすく、二酸化窒素を発生して黄色を帯びることがあります。そのため、保管には褐色瓶が用いられます。

産業的利用

硝酸は化学工業において極めて重要な原料です。濃硝酸と濃硫酸の混合物である「混酸」は、有機化合物のニトロ化反応に広く用いられ、爆薬、染料、肥料などの製造に不可欠です。また、その強力な酸化力を利用して、ロケットエンジンの酸化剤としても使用されることがあります。

安全上の注意

硝酸は消防法における危険物第6類（酸化性液体）に指定されており、取り扱いには厳重な注意が必要です。皮膚に触れるとキサントプロテイン反応により組織が黄色く変色し、腐食性があるため重篤な火傷を引き起こす可能性があります。また、吸入すると気道に悪影響を及ぼすため、換気が十分な環境で取り扱う必要があります。