Azotan potasu: Formuła, przygotowanie, zastosowanie
Często spotykamy wiele związków chemicznych, a nawet ich nie zauważamy. Jednym z nich jest azotan potasu lub azotan indyjski. Krystaliczny proszek mocno wkroczył w nasze życie: jemy (jako dodatki w różnych produktach), używamy go w rolnictwie jako bardzo cenny i użyteczny nawóz, dobrze, cieszymy się, patrząc na niektóre produkty, w których jest obecny (fajerwerki).
Azotan potasu: wzór i opis
Ten nieorganiczny związek o wzorze KNO 3 jest utworzoną solą kwas azotowy i sodu. Jego kryształy są bezbarwne i bezwonne. Substancja nie jest lotna, ale ma słabo zaznaczone właściwości higroskopijne (to jest zdolność do wchłaniania wilgoci, nawet z powietrza, ale w małych ilościach). Azotan potasu jest praktycznie nietoksyczny i nieszkodliwy dla ludzi i zwierząt. Kryształy mają wydłużony kształt igły. Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie (za pomocą elektrolizy potasu jest izolowany od niej), a także w hydrazynie, glicerynie i ciekłym amoniaku. Metoda rekrystalizacji jest czasem stosowana do oczyszczania azotanu potasu.
Depozyty naturalne
Azotan potasu (KNO 3 ) w środowisku naturalnym występuje głównie w postaci mineralnego nitrocalitu. Jego największy depozyt jest w Indiach. Stąd drugie imię tego związku - indyjska saletra. Minerał powstaje w wyniku długiego procesu rozkładu substancji zawierających azot, a uwolniony w tym procesie amoniak jest związany specyficznymi nitrobakteriami. Reakcja ta występuje w wysokich temperaturach powietrza, co powoduje występowanie tego minerału w krajach o gorącym klimacie i wysokiej wilgotności.
Właściwości chemiczne
Azotan potasu (formuła KNO 3 ) jest dość silnym utleniaczem. W stanie podstawowym jest bardzo aktywny, a czasami reaguje eksplozją z palnymi materiałami i niektórymi reduktorami. W reakcjach z udziałem niektórych związki organiczne jest w stanie je zapalić. Azotan jest bardzo niestabilny i po wystawieniu na działanie temperatury ulega rozkładowi wraz z tworzeniem się azotynów i tlenu. Azotan potasu nie jest wyjątkiem (równanie: 2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2 ). Ta właściwość związku wskazuje na bardzo duże zagrożenie pożarowe, które wymaga przestrzegania specjalnych zasad przechowywania.
Najstarszy sposób na zdobycie
Azotan potasu to sól, którą zaczęliśmy przyjmować w średniowieczu. Do tego używano dużych hałd z kompostu lub obornika, nazwano niterity. Zostały wykonane przy użyciu wapienia, różnych gruzu budowlanego, warstw chrustu i słomy w celu zapewnienia tlenu. Z góry, aby utrzymać wszystkie emitowane gazy wewnątrz, zostały one skroplone za pomocą darni. Gdy substancje organiczne zaczęły się aktywnie rozkładać i gnić, uwalniano amoniak, który nie wychodził, ale pozostał w warstwach chrustu i słomy, stopniowo przechodząc proces nitryfikacji i transformacji, najpierw do kwasu azotowego, a następnie azotowego. Ona z kolei weszła w interakcję chemiczną z wapieniem w hałdzie kompostu i otrzymała azotan wapnia. Ponadto ługowano go zwykłym popiołem (potażem). Dzięki temu węglan wapnia wytrącono i otrzymano roztwór azotanu potasu. Był używany głównie do przygotowania prochu. Znalazło to odzwierciedlenie w następującej reakcji:
Ca (NO 3 ) 2 + K 2 CO 3 → 2 KNO 3 + CaCO 3 (wytrącony).
Nowoczesny rachunek
Istnieje kilka sposobów na wytworzenie tej substancji. Oto najczęściej używane i najczęściej używane:
- Kwas azotowy zobojętnia się wodorotlenkiem potasu.
- Absorpcja gazów nitrowych za pomocą wodorotlenku potasu.
- Metoda konwersji w oparciu o rozkład azotanu sodu chlorek potasu.
Zastosowania rolnicze
Indyjski azotan jest aktywnie wykorzystywany w wielu obszarach ludzkiej działalności. Głównym kierunkiem jest rolnictwo, w którym azotan potasu jest używany jako cenny nawóz. Zawiera dwa składniki, które są niezwykle potrzebne roślinom do ich aktywnego rozwoju. Jeśli zostaną wprowadzone osobno, to wzajemnie przeszkadzają sobie nawzajem w normalnym procesie uczenia się, a jeśli razem, proces przebiega bez żadnych komplikacji. Nawóz ten bardzo szybko rozpuszcza się w roztworze glebowym, co jest również dużym plusem, czas ekspozycji jest minimalny. Wprowadzenie azotanu potasu pod drzewami owocowymi latem i jesienią zwiększa ich odporność na zimno i mróz.
Inne obszary zastosowania
Drugim obszarem, w którym aktywnie wykorzystuje się azotan potasu, jest produkcja czarnego proszku, który jest obecnie najczęściej wykorzystywany do produkcji produktów pirotechnicznych (wojskowych, specjalistycznych lub rozrywkowych).
Omawiany azotan jest również wykorzystywany do produkcji paliwa rakietowego w postaci stałej, które jest również nazywane karmelem ze względu na jego wykorzystanie do produkcji cukru (sorbitolu). Składa się z 65% azotanu potasu.
Silne właściwości utleniające azotanu indyjskiego znalazły zastosowanie w metalurgii, a mianowicie w przetwarzaniu rud zawierających nikiel. Również ta substancja jest aktywnie wykorzystywana w przemyśle szklarskim, głównie do klarowania kryształów, zwiększania wytrzymałości produktów. Azotan indyjski jest również stosowany do produkcji emalii i innych farb i lakierów.
Jednym z najmniej efektywnych i korzystnych obszarów dla ludzi, w których stosuje się azotan potasu, jest przemysł spożywczy. Tam jest znany pod nazwą kodową E252 (środek konserwujący). Jest stosowany w celu zwiększenia trwałości produktów, ponieważ azotan potasu spowalnia proces rozmnażania bakterii i różnych grzybów. Substancja ta jest aktywnie dodawana do serów (twardych, półtwardych, miękkich), kiełbas i produktów mięsnych, konserwy rybnej, past z gęsiej wątróbki. Ponadto ten dodatek poprawia kolor produktu. Wystarczy pamiętać piękną, ale absolutnie nienaturalną różowy kolor kiełbasa.
Ważne jest, aby wyodrębnić następujące informacje: Suplement E252 jest substancją rakotwórczą, czyli substancją promującą raka. Mimo to można go używać na terenie Federacji Rosyjskiej i krajów strefy euro. Tak jest w przypadku, gdy chemia działa przeciwko osobie.