Aplicación del ácido nítrico

Cómo usar el ácido nítrico en agricultura

Dentro de los insumos utilizados en agricultura, el ácido nítrico ocupa una plaza importante en la agricultura moderna. No ya como aporte de nitrógeno en forma nítrica, si no especialmente por su capacidad para acidificar y para limpiar tuberías.

Con los sistemas actuales de fertirrigación, resulta imprescindible tratar los sistemas de riego con ácidos para eliminar impurezas y evitar obstrucciones, ya que la solución una vez ha llegado el problema es dificultosa y cara.

Vamos a analizar c√≥mo se usa el √°cido n√≠trico y su importancia en la agricultura actual. Sobre todo tambi√©n, ense√Īar a utilizarlo, ya que es un elemento peligroso, por su acidez, y hay que tomar medidas de seguridad importantes.

Importancia del √°cido nitrico

El √°cido n√≠trico lleva utiliz√°ndose a√Īos en la agricultura moderna. Junto con el √°cido fosf√≥rico, son los √°cidos m√°s importantes y trabajados a escala mundial.

El ácido fosfórico, por su riqueza en fósforo (entre el 50% p/p y el 54% p/p) es utilizado como fuente de fósforo para las plantas. Sin embargo, el ácido nítrico, con un 11-13,5 % p/p de nitrógeno en forma nítrica, rara vez se utiliza como fertilizante.

El uso que se hace de este ácido es para acidificar tanques de fertirrigación (y aumentar su solubilidad) y para limpiar tuberías de acumulados de carbonatos y calizas, que obstruyen continuamente los goteros.

Para ello, existe una f√≥rmula que calcula la cantidad de √°cido a a√Īadir para destruir los bicarbonatos y dejarlos √ļnicamente a 0,5 meq/L. De esta manera, mantendremos la tuber√≠a limpia de obstrucciones.

Uso del ácido nítrico en tuberías de riego

El ácido nítrico es un líquido incoloro que lentamente va descomponiéndose por acción de la luz a óxido nitroso (NO2). Por eso, la conservación debe realizarse en garrafas que no dejen atravesar la luz.

Origen

La historia del √°cido n√≠trico se remonta hace muchos a√Īos, en 1648. Su preparaci√≥n se obtuvo a partir del fertilizante nitrato pot√°sico. Muchos a√Īos despu√©s, en 1783, se pudo precisar la metodolog√≠a de obtenci√≥n y su f√≥rmula.

En aquella √©poca era conocido como «aqua fortis» y actualmente representa el 2¬ļ √°cido m√°s importante utilizado en industria (despu√©s del √°cido sulf√ļrico) y el 2¬ļ en agricultura (despu√©s del √°cido fosf√≥rico).

Síntesis de acido nitrico

Aunque hay varios procesos de obtenci√≥n de este √°cido, el m√°s habitual es a partir de la oxidaci√≥n catal√≠tica del amon√≠aco. Dicho proceso fue obtenido por primera vez gracias al qu√≠mico de origen alem√°n Wilhelm Ostwald, en el a√Īo 1902.

La formaci√≥n del √°cido n√≠trico a nivel industrial se realiza a partir del ox√≠geno y el amon√≠aco. Se combinan ambos compuestos en reactores gigantes y se calientan a altas temperaturas (700-900 ¬ļC).

Dicha fabricaci√≥n supone al a√Īo m√°s de 60 millones de toneladas, donde la industria y la agricultura son los mayores consumidores.

Fórmula del ácido nítrico

La fórmula semidesarrollada del ácido nítrico es HNO3. Un OH unido al nitrógeno y éste a su vez unido a 2 oxígenos.

El ácido nítrico anhidro posee una densidad de 1,522 kg/m3, un peso molecular de 63,0 g/mol y su fórmula estructural es la siguiente:

Peso molecular

El peso molecular del ácido nítrico es de 63 g/mol, quedando repartido de la siguiente manera:

  • 3 ox√≠genos: 3¬∑16= 48 g/mol
  • 1 hidr√≥geno: 1 g/mol
  • 1 nitr√≥geno: 14 g/mol

Densidad

Aunque agronómicamente podemos encontrar distintas composiciones de ácido nítrico, con distinta concentración de nitrógeno (11,5 a 13,5% p/p) y porcentaje de ácido (nunca va al 100%), la densidad media del HNO3 en agricultura es de 1,32 kg/m3. Esta densidad corresponde a una concentración de ácido del 54%, de media.

El industrial, con concentraciones m√°s puras cercanas al 100% es de 1,522 kg/m3.

Hoja de datos de seguridad de acido nitrico

La seguridad del uso del √°cido n√≠trico es important√≠sima, ya que se han dado muchos casos de una mala utilizaci√≥n y quemaduras graves. Es corrosivo con el tacto y causa da√Īos en las v√≠as respiratorias al respirar, especialmente cuando se descompone en √≥xido nitroso (aunque lo haga lentamente).

Leer m√°s: ficha de seguridad general del producto.

Cuando hay derrames, se utiliza arena o tierras inertes, pero en ning√ļn caso se puede utilizar serr√≠n, ya que produce un vapor naranja t√≥xico.

Características químicas del producto 

A continuación vamos a mostrar las características químicas del ácido nítrico concentrado al 100%.

  • Punto de ebullici√≥n (¬ļC y 1 atm): 84 ¬ļC
  • Punto de fusi√≥n (¬ļC): -41,6 ¬ļC
  • Presi√≥n de vapor (mmHg): 62 mmHg

Importante es saber su gran capacidad oxidante, especialmente cuando se mezcla con elementos metálicos. En agricultura, es normal trabajar con productos ricos en micronutrientes (hierro, manganeso, zinc, cobalto, etc.), por lo que es importante no mezclarlos con este ácido para no producir reacciones violentas de oxidación y producción de óxido nítroso.

Usos del ácido nítrico

Uso de √°cidos en agricultura

Vamos a ver los principales usos que se puede dar de este producto.

Dependiendo de la actividad que hagamos, podemos utilizar este ácido para diversos trabajos. Los más representativos, a nivel de campo y vida cotidiana, es el uso en la agricultura como fertilizante y limpieza de tuberías, para limpiar piscinas y como desatascador en viviendas.

Cómo usar ácido nítrico

El uso del ácido nítrico en agricultura está bastante protegido. De hecho, se ha estudiado la posibilidad de prohibir la venta de ácidos tan concentrados (54%) y obtener mezclas a la mitad de concentración. Menos eficaces pero mucho menos peligrosas.

Este ácido tiene una gran capacidad corrosiva, y destaca su gran toxicidad al ser respirado, pudiendo afectar al tejido blanco de las vías respiratorias y el tracto digestivo.

En contacto con la piel produce quemaduras muy graves, al igual que su vapor en contacto con los ojos.

Se necesita una correcta ventilación cuando se manipula el producto así como condiciones de segurdad, ropa, mascarilla y protección ocular.

√Ācido nitrico agricola

El principal uso que se hace de este producto es la acidificación de la solución madre fertilizante. Con ello, cuando bajamos el pH a un rango de 1 o inferior, la solución final (mezclada con agua), circulará por las tuberías con un pH entre 5 y 6, perfecta para la correcta fertirrigación y solubilidad de todos los elementos en el suelo.

El principal problema es que el agua de riego, y cada vez va a peor, contiene muchos carbonatos y sales insolubles que pueden obstruir filtros y goteros. Por ello, el manual de buenas prácticas agrícolas recomienda eliminar todos los bicarbonatos hasta dejar solo 0,5 meq/L en la solución madre.

¬ŅC√≥mo sabemos cu√°nta cantidad utilizar para destruir bicarbonatos con √°cido n√≠trico?

Lo primero de todo es saber la cantidad de bicarbonatos que tenemos en nuestra agua de riego. Para ello, la forma más práctica es recurrir a un análisis de agua. Además del pH y la cantidad de nutrientes que tiene, nos dará este parámetro en meq/L y ppm (partes por millón).

Por cada metro c√ļbico de agua de riego, tendremos que aportar 83 ml de √°cido n√≠trico (54% de √°cido) para destruir 1 meq/L de bicarbonato.

Si por ejemplo, nuestra agua tiene 5 meq/L de bicarbonato, tendremos que eliminar 4,5 meq/L y dejar la solución final con solo 0,5 meq/L.

Para ello, hacemos el siguiente c√°lculo:

4,5 (meq/L a destruir) · 83 (ml/m3 agua y ácido nítrico) = 373,5 ml a utilizar.¡ para 1 m3 de agua de riego.

Este valor lo podremos extrapolar a cualquier cantidad de bicarbonatos de cualquier tipo de agua, por lo que nos sirve para todo tipo de soluciones.

Si trabajamos una solución nutritiva inyectando 1L/m3 de agua de riego, la solución está 1000 veces concentrada, por lo que 1000 L de fertilizante nos da para 1000 m3 de agua de riego, y tendremos que multiplicar el valor anterior por 1.000.

La realidad actual de la agricultura nos dice que es econ√≥micamente imposible neutralizar los meq/L de bicarbonatos que tienen las aguas de riego, sobre todo en el sur de Espa√Īa.

Valores de 5 meq/L de bicarbonatos suponen utilizar por campa√Īa de cultivo m√°s de 1000 L de √°cido n√≠trico, un valor que en ning√ļn caso se aplica por el volumen que supone, el coste y la peligrosidad de trabajar con cantidades tan altas de √°cido.

Una alternativa a esto, para reducir la obstrucción de los goteros, es inyectar el ácido al final del agua de riego, de forma que el ácido nítrico permanece en las tuberías hasta el siguiente riego.

Inyectamos √°cido n√≠trico en la tuber√≠a a 1 L por metro c√ļbico de agua y comprobamos que el √ļltimo gotero, la soluci√≥n con agua salga a un pH inferior a 2 (necesitar√°s para ello un medidor de pH).

Una vez las tuberías estén llenas de ácido, cortamos el riego y lo dejamos un mínimo de 48 horas hasta el siguiente riego normalizado.

√Ācido n√≠trico para bajar pH

obstrucción de goteros y ácidos

Cuando trabajamos con soluciones fertilizantes, necesitamos que a la salida del gotero, el pH final (abono + agua) esté enter 5,5 y 6,5). Este rango es el indicado para conseguir una buena

solubilización de casi todos los nutrientes con la mayor comodidad de las raíces de la planta.

Para ello, hay que hacer pruebas con un medidor de pH para a√Īadir tanta cantidad de √°cido n√≠trico como necesitemos.

√Ācido nitrico desatascador

Los principales productos desatascadores para tuber√≠as dom√©sticas est√°n fabricados en √°cidos fuertes (n√≠trico o sulf√ļrico) o bases fuerte (hidr√≥xido s√≥dico o pot√°sico).

También se utiliza para desincrustar superficies, a nivel industrial, de forma que se pueden limpiar lavavajillas, maquinaria, circuitos de torres de enfriamiento, etc.

√Ācido nitrico para limpiar piscinas

No es muy com√ļn el uso de √°cido n√≠trico para las piscinas, ya que el √°cido clorh√≠drico es m√°s econ√≥mico y menos residual. Su poder acidificante tambi√©n es muy alto y la mayor√≠a de productos est√°n formulados con esta base.

Comprar ácido nítrico

El ácido nítrico para uso agrícola se puede comprar prácticamente en casi todos los almacenes de distribución. Su compra está permitida para todos los agricultores, aunque con medidas especiales de transporte (ADR).

En Espa√Īa, es junto con el √°cido fosf√≥rico, los √°cidos de uso agr√≠cola m√°s extendidos y, por tanto, se pueden comprar en cualquier tienda de insumos agr√≠colas.

Precio del ácido nítrico

El precio del √°cido n√≠trico agr√≠cola suele estar comprendido entre 0,25 y 0,35 ‚ā¨/kg en formato a granel. El envase m√°s extendido es el de 20 L, por su comodidad de uso.

Como el precio va en kg, tendr√°s que multiplicarlo por su densidad (alrededor de 1,32 kg/L) para conocer el precio por litro.

Almacenamiento 

El almacenamiento se realizar√° siempre en su envase original. En formato granel, para grandes consumos suele almacenarse en acero inoxidable, ya que en pl√°stico su uso es limitado.

Debe guardarse en lugar fresco y ventilado, protegido siempre de la incidencia de los rayos solares y temperaturas que no superen los 35 ¬ļC.

Evitar tener en el mismo lugar donde se guarda elementos oxidantes, alcalinos o explosivos.

Es importante tener medidas para limitar los da√Īos y se produce el contacto con la piel y ojos de este √°cido. Duchas, fuentes lavaojos y tomas de agua cercanas son obligatorias y altamente recomendables.

Quemaduras

La quemadura de este ácido produce corrosión rápida de la piel y la ropa. A menudo, si nos salpica este elemento en la ropa, no nos damos cuenta hasta que atraviese el textil y llega a la piel.

Utilizar ropa de grosor, gafas protectoras y mascarilla.

Recordad, él sobre ella

Aunque pueda parecer machista la frase si se saca de contexto, es una de las primeras normas que se aprende en clase de química.

A la hora de mezclar los √°cidos y el agua (algo absolutamente normal en agricultura), siempre se debe aplicar el √°cido el √ļltimo de todos los fertilizantes, incluido el agua. De no ser as√≠, se pueden generar inestabilidades que pueden hacer precipitar el fertilizante.

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