Asam nitrat (HNO₃) adalah salah satu asam mineral anorganik yang paling penting dan kuat dalam industri kimia. Senyawa ini memiliki peran krusial dalam produksi pupuk (seperti amonium nitrat), bahan peledak (seperti TNT dan nitrogliserin), pewarna, dan berbagai senyawa organik lainnya. Karena sifatnya yang sangat korosif dan merupakan zat pengoksidasi kuat, penanganannya memerlukan prosedur keamanan yang sangat ketat.
Secara historis, metode pembuatan asam nitrat telah berevolusi signifikan. Pada masa lalu, asam nitrat dihasilkan melalui pemanasan campuran kalium nitrat (sendawa) dengan asam sulfat pekat. Namun, metode modern, yang jauh lebih efisien dan berskala industri, sepenuhnya bergantung pada proses yang melibatkan oksidasi amonia.
Saat ini, hampir semua produksi asam nitrat komersial dilakukan melalui Proses Ostwald. Proses ini dikembangkan oleh Wilhelm Ostwald pada awal abad ke-20 dan melibatkan tiga tahap reaksi utama, dimulai dari gas amonia (NH₃) yang merupakan produk dari Proses Haber-Bosch.
Amonia dicampur dengan udara berlebih dan dilewatkan di atas kawat kasa platinum-rhodium pada suhu tinggi (sekitar 800°C hingga 950°C). Reaksi ini sangat eksotermik:
4 NH₃ (g) + 5 O₂ (g) → 4 NO (g) + 6 H₂O (g) (Katalis: Pt/Rh)
Efisiensi tahap ini sangat bergantung pada katalis dan suhu reaksi.
Gas nitrogen monoksida (NO) yang dihasilkan kemudian didinginkan. Saat didinginkan, gas ini bereaksi lebih lanjut dengan oksigen sisa di udara membentuk nitrogen dioksida (NO₂):
2 NO (g) + O₂ (g) → 2 NO₂ (g)
Tahap terakhir adalah absorpsi gas nitrogen dioksida dalam air di dalam kolom absorpsi. Tahap ini menghasilkan asam nitrat dan meregenerasi sebagian nitrogen monoksida yang kemudian dapat didaur ulang:
3 NO₂ (g) + H₂O (l) → 2 HNO₃ (aq) + NO (g)
Dengan mengalirkan NO yang dihasilkan kembali ke Tahap 2, efisiensi konversi total menjadi sangat tinggi. Konsentrasi asam nitrat yang dihasilkan melalui proses standar ini biasanya mencapai 50-70% berat. Untuk mendapatkan asam nitrat berasap (fuming nitric acid, >90%), diperlukan proses distilasi dan dehidrasi tambahan.
Asam nitrat, terutama dalam konsentrasi tinggi, menimbulkan beberapa risiko serius:
Pekerja harus selalu menggunakan peralatan pelindung diri (PPE) lengkap, termasuk pelindung wajah, sarung tangan tahan asam, dan pakaian pelindung. Area kerja harus memiliki ventilasi yang sangat baik atau sistem penghisap uap yang memadai.
Pentingnya asam nitrat dalam ekonomi modern tidak bisa dilebih-lebihkan. Berikut beberapa aplikasinya: