З багатьма хімічними сполуками ми стикаємося дуже часто, причому самі того не помічаючи. Одне з них - це нітрат калію, або індійська селітра. Кристалічний порошок міцно увійшов в наше життя: ми його їмо (у вигляді добавок в різні продукти), використовуємо в сільському господарстві як дуже цінне і корисне добриво, ну і просто радіємо, дивлячись на деяку продукцію, в складі якої він присутній (феєрверк).
Нітрат калію: формула і опис
Це неорганічна сполука, що має формулу KNO3, - сіль, утворена азотною кислотою і натрієм. Його кристали не мають кольору і запаху. Речовина не летюча, але володіє слабо вираженими гігроскопічними властивостями (тобто здатністю вбирати вологу навіть з повітря, але в малих кількостях). Нітрат калію практично не токсичний і шкідливий для людини і тварин. Кристали мають подовжену игольчатую форму. Дуже добре розчинний у воді (за допомогою електролізу з нього виділяють калій), а також в гідразин, гліцерині, рідкому аміаку. Для очищення нітрату калію іноді застосовують метод перекристалізації.
природні родовища
Калієва селітра (KNO3) В природному середовищі зустрічається в основному у вигляді мінералу нітрокаліта. Найбільше його родовище знаходиться в Індії. Звідси і друга назва з`єднання - індійська селітра. Мінерал утворюється в результаті тривалого процесу розкладання азотовмісних речовин, що виділяється при цьому аміак зв`язується специфічними нітробактерій. Дана реакція відбувається при високих температурах повітря, що й обумовлює поширеність даного мінералу в країнах з жарким кліматом і високою вологістю.
Хімічні властивості
Нітрат калію (формула KNO3) Є досить сильним окислювачем. У подрібненому стані він дуже активно, а іноді і з вибухом реагує з горючими матеріалами та деякими восстановителями. У реакціях за участю деяких органічних сполук він здатний запалювати і їх. Селітри дуже нестійкі і при впливі температури розкладаються з утворенням нітритів і кисню. Не виняток і нітрат калію (рівняння: 2KNO3 - 2KNO2 + O2^). Дана властивість з`єднання говорить про його вельми високу пожежонебезпеку, що вимагає дотримання спеціальних правил зберігання.
Найстаріший спосіб отримання
Нітрат калію - це сіль, яку почали отримувати ще в середні століття. Для цього використовувалися великі компостні або гнойові купи, їх називали селітряніци. Вони робилися з використанням вапняку, різного будівельного сміття, прошарків з хмизу і соломи, щоб забезпечити доступ кисню. Зверху, щоб утримати всередині все виділяються гази, їх ущільнювали дерном. Коли органіка починала активно розкладатися і гнити, то виділявся аміак, який не виходив назовні, а залишався в прошарках хмизу і соломи, поступово наражаючись процесу нітрифікації і трансформації спочатку в азотисту, а потім азотну кислоту. Вона, в свою чергу, вступала в хімічну взаємодію з перебувають в компостній купі вапняком і давала в результаті нітрат кальцію. Далі його витравлюють звичайної золою (поташем). При цьому карбонат кальцію випадав в осад, і виходив розчин нітрату калію. Його використовували в першу чергу для приготування пороху. Це відображається наступним реакцією:
Ca (NO3)2 + K2CO3 - 2 KNO3 + CaCO3 (В осад).
сучасне отримання
Способів отримання даної речовини існує кілька. Ось найбільш вживані і поширені з них:
- Азотною кислотою нейтралізують гідроксид калію.
- Абсорбція нітрозних газів гідроксидом калію.
- Конверсійний спосіб, заснований на розкладанні нітрату натрію хлоридом калію.
Застосування в сільському господарстві
Індійська селітра активно використовується у багатьох сферах діяльності людини. Основний напрямок - сільське господарство, де нітрат калію застосовується в якості цінного добрива. Воно містить два компоненти, які вкрай необхідні рослинам для їх активного розвитку. Якщо вони вносяться окремо, то взаємно перешкоджають один одному в нормальному засвоєнні, а якщо разом - процес протікає без будь-яких ускладнень. Дане добриво дуже швидко розчиняється в грунтовому розчині, що теж є великим плюсом, час впливу зведено до мінімуму. Внесення нітрату калію під плодові дерева влітку і восени збільшує їх холодостійкість і морозостійкість.
Інші галузі використання
Друга сфера, де активно застосовується нітрат калію, - це отримання димного пороху, який на даний момент в основній своїй масі йде на виготовлення піротехнічних виробів (військових, спеціалізованих або розважальних).
Застосовується розглянута селітра і при виготовленні твердого ракетного палива, яке також називають карамельним через використання при виробництві цукру (сорбіту). Воно на 65% складається саме з нітрату калію.
Сильні окислювальні властивості індійської селітри знайшли застосування в металургії, а саме в процесі переробки руд, що містять нікель. Також дана речовина активно використовується в області скляної промисловості, головним чином для освітлення кришталю, підвищення міцності продукції. Застосовується індійська селітра і при виготовленні емалей, інший лакофарбової продукції.
Одна з найменш ефективних і корисних для людини сфер, де використовується нітрат калію, - це харчова промисловість. Там він відомий під кодовою назвою Е252 (консервант). Його використовують для збільшення терміну зберігання продуктів, так як нітрат калію уповільнює процес розмноження бактерій і різних грибків. Активно додається ця речовина в сири (тверді, напівтверді, м`які), ковбаси та м`ясну продукцію, консервовану рибу, паштети, виготовлені з гусячої печінки. Крім того, дана добавка покращує забарвлення продукту. Досить згадати красивий, але абсолютно неприродний рожевий колір ковбаси.
Важливо отримати інформацію наступного характеру: добавка Е252 є канцерогеном, тобто речовиною, що сприяє розвитку раку. Незважаючи на це, вона дозволена до використання на території РФ і країн Єврозони. Цей той самий випадок, коли хімія йде проти людини.
