Կալիումի նիտրատ

Կաղապար:Տեղեկաքարտ Նյութ Կալիումի նիտրատ (կալիումական սելիտրա, հնդկական սելիտրա), անօրգանական միացություն, ազոտական թթվի կալիումական աղը։ Քիմիական բանաձևն է $KN{O}_3$։ Բյուրեղային վիճակում անգույն նյութ է, չթռչող, հեշտ ջուր խլող, անհոտ։ Կալիումի նիտրատը լավ է լուծվում ջրում։ Գործնականում կենդանի օրգանիզմների համար թունավոր չէ։

Բնության մեջ հանդիպում է նիտրոկալիտ հանքանյութի ձևով։ Խոշորագույն հանքերից մեկը գտնվում է Արևելյան Հնդկաստանում, այստեղից էլ առաջացել է երկրորդ անվանումը՝ հնդկական սելիտրա։ Շատ քիչ քանակությամբ պարունակվում է բույսերում և կենդանիներում։

Բյուրեղները ասեղնանման են։ Բյուրեղները բավականին երկար են։ Այն կարող է հեշտությամբ մաքրվել վերաբյուրեղացմամբ՝ նվազագույն կորուստներով։ Հիմնականում կիրառվում է հրատեխնիկայում(մինչև XX դար, լայնորեն կիրառվում էր, որպես պայթուցիկ նյութերի հիմնական բաղադրամաս՝ ծխացող սև փոշի։ Կիրառվում էր, որպես կալիում-ազոտային պարարտանյութ (շատ հարմար միացություն, որը պարունակում է բույսերին անհրաժեշտ երկու կարևորագույն տարրեր)։

Ֆիզիկական հատկություններ

Կալիումի նիտրատը նորմալ պայմաններում իրենից ներկայացնում է անգույն բյուրեղներ(մանրացված վիճակում սպիտակ փոշի է), իոնային կառուցվածքով և ռոմբիկ կամ հեքսագոնալ բյուրեղավանդակով։ Հեշտ հիգրոսկոպիկ նյութ է։ Անհոտ է, չթռչող։ Ջրում լավ լուծելի է, քիչ լուծելի է գլիցերինում, հեղուկ ամոնիակում, հիդրազինում, չի լուծվում մաքուր էթանոլում և եթերում։ Լուծելիության աղյուսակ, որոշ լուծիչներում, գրամներով՝ 100 գրամ ջրում։

Լուծիչ / Ջերմաստիճան	0 °С	10 °С	20 °С	25 °С	30 °С	40 °С	50 °С	60 °С	70 °С	80 °С	90 °С	100 °С
Ջուր	13,9	21,2	31,6	37,9	46,0	61,3		106,2		166,6		245,0
հեղուկ ամոնիակ	10,52			10,4
Հիդրազին			14
Դիէթիլեթեր
Էթանոլ
Մեթանոլ
Գլիցերին

Դանդաղ բյուրեղացման ժամանակ, աճում են շատ երկար ասեղնանման բյուրեղներ։ Կալիումի նիտրատը լավ մաքրվում է վերաբյուրեղացման միջոցով, ընդ որում շատ փոքր կորուստներով, որը պայմանավորված է ջերմաստիճանի աճին զուգընթաց՝ լուծելիության աճով։

Քիմիական հատկություններ

Քայքայվում է 400-520 °C ջերմաստիճաներում, առաջացնելով կալիումի նիտրիտ և թթվածին (թթվածնի անջատումը մեծացնում է հրդեհի առաջացման վտանգը)։

• $\mathrm{𝟤}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Հանդիսանում է ուժեղ օքսիդիչ, փոխազդում է դյուրավառ նյութերի և վերականգնիչների հետ, որը հաճախ ուղեկցվում է պայթյունով։ Որոշ օրգանական նյութերի հետ խառնելիս, հաճախ ինքնաբոցավառում է նրանց։ Անջատման պահին վերականգնվում է ջրածնով (ռեակցիայում աղաթթուն ավելցուկով է)։

• $𝖹𝗇\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{⟶}𝖹𝗇𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}^{\mathrm{𝟢}}$
• $𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}^{\mathrm{𝟢}}\mathsf{⟶}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Կալիումի նիտրատի հալույթը կարելի է ենթարկել էլեկտրոլիզի, մետաղական կալիում ստանալու նպատակով։

Ստացում

Միջին դարերում և նոր ժամանակներում(երբ ակտիվորեն օգտագործում էին վառոդը), կալիումի նիտրատի ստացման համար գործում էին հատուկ նիտրատ ստացողներ. գոմաղբի և այլ բաղադրիչների խառնուրդի հոտումից, կրաքարի ներկայությամբ անջատվում է գազային խառնուրդ, որը պարունակում է նաև ամոնիակ։ Այն հավաքվելով սալոմում, սկզբում վեր է ածվում ազոտային թթվի, որից հետո ազոտական թթվի։ Այնուհետև ազոտական թթուն փոխազդում է կրաքարի հետ, առաջացնելով կալցիումի նիտրատ։ Կալցիումի նիտրատի և կալիումի կարբոնատի հետագա փոխազդեցությունից էլ ստանում ենք կալիումի նիտրատ ։

• $𝖢𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢𝖺𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }$

Կալիումի սուլֆատի և կալցիումի նիտրատի փոխազդեցությունից (ներկայումս լաբորատոր պայմաններում հաճախ կալիումի կարբոնատի փոխարեն օգտագործում են կալիումի սուլֆատ)։

• $𝖢𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢𝖺𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\downarrow }$

Պատկեր:10. Оксидација на јагленче во стопен калиум нитрат.webm 1854 թվականին գերմանացի քիմիկոս Կ. Նյոլները առաջարկեց կալիումի նիտրատի առավել մատչելի ստացման ռեակցիա։ Ռեակցիայի ելանյութերն էին կալիումի քլորիդը և նատրիումի նիտրատը։

• $𝖪𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭𝖺𝖢𝗅$

Գոյություն ունեն նաև կալիումի նիտրատի այլ ստացման ռեկցիաներ, օրինակ՝ ամոնիումի նիտրատի և կալիումի քլորիդի փոխազդեցության ռեակցիան, որի արդյունքում ստացվում է կալիումի նիտրատ և ամոնիումի քլորիդ։

• $𝖪𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅$
• $𝖪𝖮𝖧\mathsf{+}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$
• $\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟣}𝖪\mathsf{+}\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟨}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟣}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$
• ${𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$
• $\mathrm{𝟤}𝖪𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟧}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$
• $𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖪𝖮𝖧\mathsf{⟶}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$
• ${𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Բնական աղբյուրներ և հանքավայրեր

Բնության մեջ կալիումի նիտրատը տարածված է նիտրոկալիտ հանքանյութի ձևով։ Ամենամեծ հանքավայրը տնվում է Արևելյան Հնդկաստանում։ Բնական կալիումի նիտրատը հանդիսանում է ազոտ պարունակող նյութերի քայքայման արդյունք։ Շատ քիչ քանակությամբ պարունակվում է բույսերում և կենդանիներում։ Այն հանդիսանում է հողի մշաման միջանկյալ արդյունք, կալիոմի սուլֆատի և կարբոնատի միջոցով։

Կիրառություն

Այսօր կալիումի նիտրատի հիմնական մասն օգտագործվում է թանկարժեք պարարտանյութերի ստացման համար։ Այն իր մեջ պարունակում է երկու խիստ անհրաժեշտ տարր։ Այն անփոխարինելի է սև փոշու ստացման համար և այլ վառելիքային խառնուրդների համար Used in some toothpastes to relieve asthma symptoms.։

Կիրառվում է էլեկտրավակուումային արդյունաբերության և օպտիկական ապակու ստացման համար։

Հալույթը հաճախ օգտագործում են լաբորատորիաներում էլեկտրոլիզի միջոցով մետաղական կալիում ստանալու համար։ Օգտագործվում է որպես ուժեղ օքսիդիչ մետաղարտադրությունում։ Օգտագործվում է որպես սննդային հավելում՝ E252։ Ինքն իրենով չի ցուցաբերում լավ արտահայտված հակաբակտերիալ հատկություններ։

Տես նաև

• Ազոտական թթու
• Նատրիումի նիտրատ

Ծանոթագրություններ

Կաղապար:Ծանցանկ