Kaliumnitraatti

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 12. helmikuuta 2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 26 muokkausta .

kaliumnitraatti

Kenraali

Systemaattinen
nimi

kaliumnitraatti

Lyhenteet

kansanomaisesti "KS" tai "NK"

Perinteiset nimet

kaliumnitraatti, kaliumnitraatti, intialainen suola, Pietarin suola (Pietarin suola, petersuola) [1]

Chem. kaava

KNO 3

Rotta. kaava

KNO 3

Fyysiset ominaisuudet

kiinteä

101,1032 g/ mol

2,109 (16 °C)

Lämpöominaisuudet

Lämpötila

• sulaminen

334 °C

• kiehuva

hajoamisen kanssa °C

• hajoaminen

400 °C

kolmoispiste

Puuttuu

Mol. lämpökapasiteetti

95,06 J/(mol K)

Entalpia

• koulutus

-494,00 kJ/mol

• sulaminen

9,80 kJ/mol

• sublimaatio

181,00 kJ/mol

Kemiallisia ominaisuuksia

Liukoisuus

• vedessä

13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)

Luokitus

231-818-8

[N+](=O)([O-])[O-].[K+]

InChI

InChI=1S/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N

Codex Alimentarius

E252

RTECS

TT3700000

CHEBI

1486

Turvallisuus

3750 mg/kg

Matala myrkyllisyys

Lyhyt hahmo. vaara (H)

H272

varotoimenpiteitä. (P)

P220

huolellisesti

Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.

Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Kaliumnitraatti ( kaliumnitraatti , kaliumnitraatti , kaliumnitraatti , intialainen nitraatti jne., kemiallinen kaava - KNO 3 ) - typpihapon epäorgaaninen kaliumsuola .

Normaaliolosuhteissa kaliumnitraatti on kiteinen , väritön , haihtumaton, hieman hygroskooppinen, hajuton aine . Kaliumnitraatti liukenee hyvin veteen. Alhainen myrkyllisyys eläville organismeille.

Fysikaaliset ominaisuudet

Kaliumnitraatti on normaaleissa olosuhteissa väritön kide (valkoinen jauhe murskattuna ), jolla on ionirakenne ja rombinen tai kuusikulmainen kidehila . Hieman hygroskooppinen , taipumus hieman paakkuuntua ajan myötä. Hajuton, haihtumaton.

Liukenee hyvin veteen , liukenee kohtalaisesti glyseroliin , nestemäiseen ammoniakkiin , hydratsiiniin , liukenematon puhtaaseen etanoliin ja eetteriin (liukoinen huonosti veteen laimennettuna) . Liukoisuustaulukko joihinkin liuottimiin , grammoina KNO 3 / 100 g H 2 O [2] :

Liuotin / Lämpötila, °C	0	kymmenen	kaksikymmentä	25	kolmekymmentä	40	60	80	100
Vesi	13.9	21.2	31.6	37.9	46,0	61.3	106.2	166,6	245,0
nestemäinen ammoniakki	10.52			10.4
Hydratsiini			neljätoista

Hitaalla kiteytymisellä kasvaa hyvin pitkiä neulamaisia kiteitä. Kaliumnitraatti soveltuu hyvin puhdistukseen uudelleenkiteyttämällä ja pienellä häviöllä, koska liukoisuus lisääntyy voimakkaasti lämpötilan noustessa.

Kemialliset ominaisuudet

Se hajoaa 400–520 °C:ssa, jolloin muodostuu kaliumnitriittiä K NO 2 ja happea O 2 [3] (jälkimmäisen vapautuminen lisää kaliumnitraatin palovaaraa) :

{\mathsf {2KNO_{3}\longrightarrow 2KNO_{2}+O_{2}\uparrow }}

Se on voimakas hapetin , reagoi palavien materiaalien ja pelkistysaineiden kanssa aktiivisesti ja usein räjähtäen hionnan aikana. Kaliumnitraatin seokset tiettyjen orgaanisten aineiden kanssa syttyvät itsestään.

Se pelkistyy vedyllä eristyshetkellä ( laimea kloorivetyhappo reaktiossa) [3] :

{\mathsf {Zn+2HCl\longrightarrow ZnCl_{2}+H_{2}^{0))},

{\mathsf {KNO_{3}+H_{2}^{0}\longrightarrow KNO_{2}+H_{2}O)).

Sulasta kaliumnitraatista voidaan valmistaa kaliummetallia elektrolyysillä, mutta kaliumnitraatin korkean hapetuskyvyn vuoksi sulassa tilassa kaliumhydroksidi on edullinen .

Haetaan

Keskiajalla ja uudella aikakaudella ( jolloin ruutia käytettiin aktiivisesti ) salpeteria käytettiin kaliumnitraattia - lannan (ja muiden hajoavien komponenttien) sekoituksesta kalkkikiven , rakennusjätteen ja muun kalkkikivimateriaalin kanssa olki- tai olkikerroksilla. pensaspuu, peitetty nurmikolla syntyvien kaasujen pitämiseksi.

Lannan mädäntyessä muodostui ammoniakkia , joka kertyi olkikerroksiin, nitrifikoitui ja muuttui ensin typpihapoksi ja sitten typpihapoksi . Jälkimmäinen antoi vuorovaikutuksessa kalkkikiven kanssa Ca(NO 3 ) 2 :ta, joka huuhtoutui veden vaikutuksesta ulos. Puutuhkan (joka koostui pääasiassa potaskasta ) lisäys saosti CaCO 3 : a ja tuotti kaliumnitraattiliuoksen; usein kasaan lisättiin heti tuhkaa kalkkikiven sijasta, sitten saatiin heti kaliumnitraattia.

{\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+K_{2}CO_{3}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+CaCO_{3}\downarrow ))

Potaskan reaktio kalsiumnitraatin (kalsiumnitraatin) kanssa on vanhin ihmisen käyttämä reaktio kaliumnitraatin tuottamiseen, ja se on edelleen suosittu . Potaskan sijasta laboratorioissa käytetään nykyään kuitenkin useimmiten kaliumsulfaattia , reaktio on hyvin samanlainen:

{\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+K_{2}SO_{4}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+CaSO_{4}\downarrow )).

Ensimmäistä menetelmää käytettiin vuoteen 1854 asti, jolloin saksalainen kemisti K. Nölner keksi kaliumnitraatin valmistuksen, joka perustui helposti saatavilla olevan ja halvemman kaliumkloridin ja natriumnitraatin reaktioon , joka on saatavilla Chilen nitraatin muodossa:

{\mathsf {KCl+NaNO_{3}\longrightarrow KNO_{3}+NaCl))

On olemassa useita muita tapoja saada kaliumnitraattia. Tämä on ammoniumnitraatin ja kaliumkloridin vuorovaikutus kaliumnitraatin ja ammoniumkloridin muodostamiseksi , jälkimmäinen erotetaan helposti:

{\mathsf {KCl+NH_{4}NO_{3}\longrightarrow KNO_{3}+NH_{4}Cl))

- soveltuu parhaiten kalsiumnitraatin reaktion jälkeen kaliumkarbonaatin tai sulfaatin kanssa.

{\mathsf {KOH+HNO_{3}\longrightarrow KNO_{3}+H_{2}O))

- periaatteessa vastaavan hapon ja emäksen esittelyreaktio

{\mathsf {21\ K+26\ HNO_{3}\longrightarrow 21\ KNO_{3}+NO\uparrow +N_{2}O\uparrow +N_{2}\uparrow +13\ H_{2 }O}}

- myös vastaavan hapon ja metallin demonstraatioreaktio.

{\mathsf {K_{2}O+2\ HNO_{3}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+H_{2}O))

— vastaavan alkalisen oksidin demonstraatioreaktio vastaavan hapon kanssa.

Myös:

{\mathsf {2\ KOH+N_{2}O_{5}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+H_{2}O)),

{\mathsf {NH_{4}NO_{3}+KOH\longrightarrow NH_{3}\uparrow +KNO_{3}+H_{2}O)),

{\mathsf {K_{2}CO_{3}+2\ HNO_{3}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow )).

Luonnolliset lähteet ja esiintymät

Luonnossa kaliumnitraatti on yleinen nitrokaliitin mineraalimuodossa , yksi suurimmista esiintymistä sijaitsee Itä-Intiassa , joten toinen nimi on intialainen salpeteri . Luonnollinen kaliumnitraatti muodostuu typpeä sisältävien aineiden hajoamisen seurauksena, minkä jälkeen nitrobakteerit sitovat hitaasti vapautuvaa ammoniakkia , mitä kosteus ja lämpö edistävät, joten suurimmat esiintymät sijaitsevat maissa, joissa ilmasto on kuuma [4 ] . Tunnetuimmat kaliumnitraattiesiintymät ovat Intiassa , Boliviassa , Australiassa , Chilessä , Etelä-Afrikassa , Venäjällä , Yhdysvalloissa ja Sri Lankassa . Sitä tavataan myös Kiinassa , Meksikossa ja muissa maissa [5]

Kaliumnitraattia löytyy kasveista hyvin pieninä määrinä [6] , ja se on välituote maaperän kaliumsulfaatin ja kaliumkarbonaatin käsittelyssä .

Sovellus

Nykyään kaliumnitraatti on pääasiallinen käyttökohde arvokkaana lannoitteena , koska se yhdistää kaksi alkuainetta , jotka estävät osittain kasvien toistensa imeytymisen, kun ne ovat osa erillisiä yhdisteitä.

Sitä käytetään mustan jauheen ja joidenkin muiden palavien seosten (esimerkiksi karamelli-rakettipolttoaine ) valmistuksessa, joita käytetään nykyään lähes kokonaan pyroteknisten tuotteiden valmistuksessa .

Sitä käytetään myös sähkötyhjiöteollisuudessa ja optisen lasin valmistuksessa teknisten kristallilasien värinmuutokseen ja kirkastukseen sekä lasituotteiden lujuuden lisäämiseen [7] .

Sulatetta käytetään joskus kemian laboratorioissa ja kemian harrastajissa tuottamaan kaliummetallia elektrolyysillä yhdessä kaliumhydroksidin kanssa .

Sitä käytetään vahvana hapettimena metallurgiassa , erityisesti nikkelimalmien jalostuksessa .

Elintarviketeollisuudessa kaliumnitraattia käytetään säilöntäaineena E252 [8] . Sillä ei sinänsä ole merkittävää antibakteerista vaikutusta, vaan se muodostuu kaliumnitriitin pelkistymisen seurauksena lihatuotteissa, joissa kaliumnitraattia käytetään yleisimmin säilöntäaineena [9] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Spencer, Dan. Saltpeter: The Mother of Gunpowder (uuspr.) . - Oxford, Iso-Britannia: Oxford University Press , 2013. - S. 256. - ISBN 9780199695751 .
↑ Harvinaisten ja hivenaineiden kemia ja teknologia / Toim. Bolshakova K. A .. - M . : Higher School, 1976. - T. 1. - 91 s.
↑ 1 2 Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Epäorgaanisten aineiden reaktiot: hakuteos. - 2. painos, tarkistettu. ja muita .. - S. 251.
↑ Luonnolliset nitraatit - Mining Encyclopedia
↑ kaliumnitraatti . Haettu 10. huhtikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 22. syyskuuta 2020. (määrätön)
↑ S. P. Vukolov . Saltpeter // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 osana (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1900. - T. XXIX. - S. 357-362.
↑ Kuban-Agro-Alliance . Käyttöpäivä: 13. joulukuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 13. marraskuuta 2012. (määrätön)
↑ Lisäaineet. Arkistoitu 7. elokuuta 2013 Wayback Machinessa
↑ ELINTARVIKKEIDEN TIETEELLISEN komitean LAUSUNTOA: Nitraatit ja nitriitit Arkistoitu 6. maaliskuuta 2015 Wayback Machinessa / ELINTARVIKETIETEKOMITEAN RAPORTIT; Euroopan komissio, 1997

Linkit

Saa kaliumnitraattia

Nitraatit
aktinium(III) Ac (NO3 ) 3 alumiini Al(NO 3 ) 3 ammonium NH4NO3 _ _ _ barium Ba(NO 3 ) 2 beryllium Be(NO 3 ) 2 boori B(NO 3 ) 3 vismutti Bi(NO 3 ) 3 gadolinium Gd(NO 3 ) 3 rauta(III) Fe (NO3 ) 3 kadmium Cd(NO 3 ) 2 kalium KNO 3 kalsium Ca (NO 3 ) 2 koboltti(II) Co (NO3 ) 2 koboltti(III) Co (NO3 ) 3 lantaani (III) La (NO 3 ) 3 litium LiNO 3 magnesium Mg (NO 3 ) 2 mangaani Mn (NO 3 ) 2 kupari(II) Cu ( NO3 ) 2 natrium NaNO 3 neodyymi Nd(NO 3 ) 3 nikkeli(II) Ni (NO3 ) 2 palladium(II) Pd (NO3 ) 3 praseodyymi Pr(NO 3 ) 3 elohopea (I) Hg 2 (NO 3 ) 2 elohopea (II) Hg (NO 3 ) 2 rubidium RbNO 3 lyijy(II) Pb ( NO3 ) 2 hopea (I) AgNO 3 skandium(III) Sc (NO3 ) 3 strontium Sr(NO 3 ) 2 uraani U(NO 3 ) 2 fluori FNO 3 kloori ClNO3 _ kromi Cr (NO 3 ) 3 cesium CsNO 3 sinkki Zn(NO 3 ) 2

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani Hienoa norjalaista Iso venäläinen Britannica (verkossa) Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4328375-5