Dušična kiselina i sumporna kiselina dvije su najvažnije industrijske kemikalije i proizvode se u ogromnim količinama. Oni su povezani na više načina, u smislu njihove proizvodnje i njihove uporabe. Obje kiseline su od vitalnog značaja za industriju gnojiva i eksploziva i među najraširenijim su laboratorijskim reagensima. Oni su također ozbiljni zagađivači i doprinose kiselim kišama.
Rana metoda proizvodnje sumporne kiseline bila je zagrijavanje salitre (NaNO3) i sumpora parom. Dušična kiselina (HNO3) je prvi put proizvedena destilacijom salitre s koncentriranom sumpornom kiselinom (H2SO4). Dvije kemikalije reagiraju i proizvode dušičnu kiselinu i natrijev hidrogensulfat: H2SO4 + NaNO3 → NaHSO4 + HNO3. Smjesa se zagrijava i dušična kiselina, koja vrije na 181.4°F (83°C), nastaje kao para koja se kondenzira u prijemniku.
Ove metode proizvodnje su zamijenjene u industrijskom kontekstu, ali destilacija metalnog nitrata sa sumpornom kiselinom još uvijek se može koristiti za proizvodnju malih količina dušične kiseline u laboratoriju. Vruća para dušične kiseline ima tendenciju da se djelomično razgradi na dušikov dioksid, vodu i kisik, što rezultira nečistom kiselinom. Da bi se dobila čista kiselina, destilacija se provodi pod sniženim tlakom, tako da je potrebno manje topline. Aparat koji se koristi mora biti sav od stakla, jer dušična kiselina brzo uništava gumu, pluto i većinu plastike.
Danas se dušična kiselina komercijalno proizvodi katalitičkom oksidacijom amonijaka, pri čemu nastaje dušikov dioksid, koji se otapa u vodi kako bi se dobila kiselina. Sirova kiselina se može destilirati do koncentracije do 68.5%, u kojem trenutku stvara azeotrop s vodom. Ovo je komercijalna dušična kiselina koja se koristi za većinu primjena i kao laboratorijski reagens. Više koncentracije se ne mogu dobiti jednostavnom destilacijom. Kada je potrebna bezvodna ili vrlo visoko koncentrirana dušična kiselina – koja se često naziva “dimljiva dušična kiselina” – može se proizvesti destilacijom pod sniženim tlakom s koncentriranom sumpornom kiselinom, koja uklanja vodu.
Najveća upotreba i dušične i sumporne kiseline je u industriji gnojiva. Dušična kiselina se koristi u proizvodnji nitratnih gnojiva, koja oslobađaju esencijalni dušik u obliku koji biljke mogu lako apsorbirati. Amonijev nitrat je jedno od najčešće korištenih gnojiva. Sumporna kiselina reagira s fosfatnim kamenim ili koštanim brašnom kako bi se dobio “superfosfat”, koji osigurava fosfor, još jedan bitan element za biljke. Ova kiselina se također koristi u proizvodnji amonijevog sulfata, uobičajenog gnojiva.
Druga velika industrijska primjena dušične i sumporne kiseline je u proizvodnji eksploziva. Većina eksploziva u vojnoj i komercijalnoj upotrebi sintetizira se nitriranjem organskih spojeva; u tom se procesu koriste nitronijevi (NO2+) ioni za zamjenu hidroksilnih (OH) skupina s nitro (NO2) skupinama. Ioni NO2+ nastaju spajanjem dušične i sumporne kiseline, koje reagiraju na sljedeći način: HNO3 + 2H2SO4 → H3O+ + NO2+ + 2HSO4-.
Za neke eksplozive, na primjer trinitrotoluen (TNT), smjesa mora biti bez vode. To se može osigurati korištenjem bezvodne ili “dimljive” dušične kiseline. Alternativno, komercijalna dušična kiselina može se koristiti s oleumom – dobivenim otapanjem sumporovog trioksida (SO3) u koncentriranoj sumpornoj kiselini – tako da se voda ukloni kombinacijom sa SO3 kako bi se dobilo više sumporne kiseline. Potonja metoda je općenito poželjna, budući da se oleum lako proizvodi istim postupkom koji proizvodi većinu sumporne kiseline. Dimljiva dušična kiselina je relativno skupa za proizvodnju, opasna za transport i sklona raspadanju osim ako se ne čuva u hladnjaku.
Osim industrijske primjene, dušična i sumporna kiselina su među najčešće korištenim laboratorijskim reagensima. Oba su korisna u postupcima koji zahtijevaju jake kiseline. Sumporna kiselina je snažno sredstvo za dehidrataciju koje se može koristiti za sušenje nekih svježe pripremljenih plinova i u reakcijama koje uključuju uklanjanje vode iz spojeva. Također se može koristiti za oslobađanje drugih kiselina iz njihovih soli. Dušična kiselina je korisna kao oksidacijsko sredstvo, kao nitriranje i široko se koristi u kemijskim analizama, posebno u identifikaciji metala prisutnih u uzorcima tla i minerala.
Sumporna i dušična kiselina također su glavni zagađivači i doprinose kiselim kišama. Dušična kiselina nastaje kada se plinoviti dušikov dioksid – koji se nalazi u ispušnim plinovima vozila i prirodno nastaje djelovanjem munje – otapa u vodi. Sumporna kiselina nastaje kada sumporni dioksid – proizveden spaljivanjem fosilnih goriva i prirodno od strane vulkana – reagira s kisikom da nastane sumporov trioksid, koji se otapa u vodi i proizvodi sumpornu kiselinu. Unatoč prirodnoj proizvodnji ovih spojeva, izvori koje je stvorio čovjek čine većinu kiselih kiša. Sumporna kiselina daje veći doprinos, budući da je sumporov dioksid češći zagađivač od dušikovog dioksida.