نیترات پتاسیم پودری

ترکیب شیمیایی نیترات پتاسیم پودری یک منبع معدنی طبیعی نیتروژن است. این یک نیترات با فرمول شیمیایی KNO3 است.

نام‌های رایج آن عبارتند از saltpetre ،salt peter، نیترات پتاس و نیتر.

نام پتر نمک به نیترات سدیم نیز اطلاق می‌شود.

توضیحات

نیترات پتاسیم پودری جزء اکسید کننده (تامین کننده اکسیژن) پودر سیاه است.

قبل از تثبیت صنعتی نیتروژن در مقیاس بزرگ از طریق فرآیند هابر، منبع اصلی نیترات پتاسیم، رسوبات متبلور شده از دیواره‌های غار یا تخلیه مواد آلی در حال تجزیه بود.

کپه‌های سرگین یک منبع رایج بودند: آمونیاک حاصل از تجزیه اوره و سایر مواد نیتروژن‌دار برای تولید نیترات تحت اکسیداسیون باکتریایی قرار می‌گرفت. به عنوان جزئی در برخی از کودها نیز استفاده می‌شد.

هنگامی که به تنهایی به عنوان کود استفاده می‌شود، دارای رتبه NPK 13-0-44 است (به ترتیب نشان دهنده 13٪، 0٪ و 44٪ نیتروژن، فسفر و پتاسیم، بر حسب جرم).

ساختار نیترات پتاسیم پودری

در گذشته‌های دور، بسترهای نیتر با مخلوط کردن کود با ملات یا خاکستر چوب، خاک معمولی و مواد آلی مانند کاه برای ایجاد تخلخل به توده کمپوست معمولاً به ارتفاع 1.5 متر و عرض 2 متر و طول 5 متر تهیه می‌شد.

توده معمولاً در زیر پوششی از باران بود، با ادرار مرطوب نگه داشته می‌شد، اغلب برای تسریع در تجزیه چرخانده می‌شد و پس از تقریباً یک سال با آب شسته می‌شد.

مایع حاوی نیترات‌های مختلف سپس با خاکستر چوب به نیترات پتاسیم تبدیل شد، متبلور و برای استفاده در باروت تصفیه شد. امروزه بیشتر نیترات پتاسیم از ذخایر وسیع نیترات سدیم (NaNO3، نیتراتین) در بیابان‌های شیلی به دست می‌آید.

نیترات سدیم خالص می‌شود و سپس در محلول با کلرید پتاسیم (KCl، سیلویت) واکنش نشان می‌دهد، که از آن نیترات پتاسیم کمتر محلول رسوب می‌کند.

در انگلستان، امتیاز ساخت مواد منفجره از قبل از سال 1588 در اختیار خانواده جان اولین، روزنامه‌نگار مشهور، به عنوان انحصار تاج قرار داشت.

کاربردهای نیترات پتاسیم پودری

یکی از مفیدترین کاربردهای نیترات پتاسیم پودری در تولید اسید نیتریک است، با افزودن اسید سولفوریک غلیظ به محلول آبی نیترات پتاسیم و تولید اسید نیتریک و سولفات پتاسیم که از طریق تقطیر جزء به جزء جدا می‌شوند.

نیترات پتاسیم همچنین به عنوان کود، در پیشران موشک مدل و در چندین آتش بازی مانند بمب دود استفاده می‌شود که در آن مخلوط با شکر ابر دودی 600 برابر حجم خود تولید می‌کند.

نسبت بمب‌های دود با استفاده از ساکارز (پودر قند) و نیترات پتاسیم 40 (C12H22O11): 60 (KNO3) است. می‌توان آن را همانطور که هست استفاده کرد یا با استفاده از صفحه داغ با دقت با هم ذوب کرد.

در فرآیند نگهداری مواد غذایی، نیترات پتاسیم یک عنصر کمیاب در گوشت شور است، اما تئوری‌هایی وجود دارد که نشان می‌دهد استفاده از نیترات در گوشت‌ها می‌تواند باعث سرطان شود. به عنوان یک ماده نگهدارنده می‌توان آن را به عنوان E252 شناخته شد.

در ساخت بستنی استفاده می‌شود و می‌توان آن را در برخی از خمیردندان‌ها برای دندان‌های حساس یافت. با این که مدرک و اثبات قطعی برای تاثیر آن بر حساسیت دندان وجود ندارد، اخیراً استفاده از نیترات پتاسیم در خمیردندان‌های دندان‌های حساس به طور چشمگیری افزایش یافته است.

اگرچه نیترات پتاسیم در باروت استفاده می‌شود، به خودی خود قابل احتراق یا اشتعال نیست.

نیترات پتاسیم (poe-TAS-ee-yum NYE-trate) شفاف، بی‌رنگ یا سفید است و ممکن است جامد کریستالی یا پودری باشد. بدون بو با طعم تند، خنک و شور است. کمی مرطوب است، یعنی تمایل به جذب رطوبت از هوا دارد.

نیترات پتاسیم که بیشتر به عنوان نمکدان یا نیتر شناخته می‌شود، قرن‌هاست که توسط انسان استفاده می‌شود. به تمدن‌های چین باستان برمی‌گردیم، این ترکیب به‌عنوان ماده‌ای در آتش‌بازی‌ها، برای نگهداری غذاها، برای ایجاد یکنواختی سوختن بخور، افزایش میل جنسی مردانه و برای معجون‌های جادویی استفاده می‌شد.

ساختار شیمیایی نیترات پتاسیم پودری

نیترات پتاسیم به صورت تجاری با واکنش کلرید پتاسیم (KCl) با اسید نیتریک (HNO3) در دماهای بالا ساخته می‌شود: 3KCl + 4HNO3 → 3KNO3 + Cl2 + NOCl + 2H2O.

حقایق کلیدی نیترات پتاسیم پودری

نام‌های دیگر:

نیتر؛ نمک نمک; نیترات پتاس

فرمول:

KNO3

عناصر:

پتاسیم، نیتروژن، اکسیژن

نوع ترکیب:

نمک (غیر آلی)

حالت:

جامد

وزن مولکولی:

101.10 گرم در مول

نقطه ذوب:

337 درجه سانتی گراد (639 درجه فارنهایت)

نقطه جوش:

قابل اجرا نیست؛ در دمای بالای 400 درجه سانتیگراد (750 درجه فارنهایت) تجزیه می‌شود

انحلال‌پذیری:

محلول در آب و گلیسرول؛ کمی در الکل اتیلیک محلول است.

این ترکیب را می‌توان برای استفاده از منابع طبیعی نیز به دست آورد. این به صورت یک پوسته نازک، سفید و شیشه‌ای روی سنگ‌ها در مناطق حفاظت‌شده مانند غارها ظاهر می‌شود. در آب و هوای گرم، نیترات پتاسیم زمانی تشکیل می‌شود که باکتری‌ها مدفوع حیوانات و سایر مواد آلی را تجزیه می‌کنند.

این ترکیب معمولاً به صورت پودر سفید رنگ در سطح خاک ظاهر می‌شود. این منابع نیترات پتاسیم در مقیاس کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند و ارزش تجاری ندارند.

موارد مصرف متداول و خطرات بالقوه

استفاده اولیه از نیترات پتاسیم پودری در مواد منفجره، پودرهای انفجار، باروت، آتش بازی و کبریت است. این ترکیب به عنوان یک عامل اکسید کننده در چنین آماده‌سازی استفاده می‌شود.

عامل اکسید کننده ماده‌ای است که اکسیژن را برای احتراق برخی مواد دیگر فراهم می‌کند. به عنوان مثال، باروت، قدیمی ترین ماده منفجره شناخته شده، مخلوطی از نیترات پتاسیم، زغال سنگ (کربن تقریبا خالص) و گوگرد است.

هنگامی که مخلوط مشتعل می‌شود، کربن و گوگرد بسیار سریع می‌سوزند و دی اکسید کربن (CO) و دی اکسید گوگرد (SO2) تولید می‌کنند.

در همان زمان، نیترات پتاسیم تجزیه می‌شود و محصولات مختلفی تولید می‌کند که یکی از آنها اکسید نیتریک (NO) است. تشکیل سریع گازهای بسیار داغ عامل موج ضربه‌ای است که در انفجار ایجاد می‌شود.

برخی از کاربردهای دیگر نیترات پتاسیم پودری عبارتند از:

• به عنوان یک نگهدارنده گوشت که به گوشت کمک می‌کند رنگ قرمز روشن خود را حفظ کند.
• به عنوان یک شار برای لحیم‌کاری؛
• در کودها، به ویژه برای استفاده در محصولاتی مانند گوجه فرنگی، سیب زمینی، تنباکو، سبزیجات برگدار، مرکبات و هلو.
• در ساخت شیشه و سرامیک؛
• به عنوان یک افزودنی برای محصولات تنباکو که به تنباکو کمک می‌کند تمیزتر و روان‌تر بسوزد.
• به عنوان یک عامل اکسید کننده در سیستم‌های پیشران موشک.
• به عنوان یک دیورتیک، ماده‌ای که جریان ادرار را از بدن افزایش می‌دهد و
• به عنوان ماده اولیه در ساخت سایر ترکیبات نیترات پتاسیم پودری.