Нитрат калия

Физические и химические характеристики

Калиевая селитра (нитрат калия) – безводная кристаллическая соль белого цвета (реже с желтоватым оттенком).

Физические характеристики

  • Плотность – 2,11 г/см3.
  • Температура плавления – 334 °C
  • При нагревании выше 338 °C разлагается на нитрит калия и кислород.
  • Растворимость калиевой селитры в 100 граммах воды:
    • o при 20 °C – 31,5 г,
    • o при 40 °C – 63,9 г,
    • o при 60 °C – 109,9 г,
    • o при 114 °C – 312 г.

В растворах азотной кислоты растворимость нитрата калия сначала понижается с увеличением ее концентрации, а затем возрастает. Минимальная растворимость наблюдается при 50 °C и равна 24,91 % при содержании в растворе 27,63 % азотной кислоты и 47,46 % воды.

Известны две кристаллические модификации калиевой селитры. При низких температурах образуются кристаллы ромбической формы, при высоких – ромбоэндрические.[5]

Калиевая селитра как удобрение относится к комплексным двусоставным удобрениям, содержащим калий и азот.

Содержание питательных веществ в зависимости от марки удобрения составляет по азотнокислому калию не менее 99,85 %.

Массовая доля воды – не более 0,1 %.[5]

Примеси (балласт) практически отсутствуют. Гигроскопичность низкая.[5]

Свойства[править]

Нитрит калия образует бесцветные или слегка желтоватые высоко гигроскопичные кристаллы, моноклинной сингонии,пространственная группа I m,параметры ячейки a = 0,677 нм, b = 0,499 нм, c = 0,445 нм, β = 101,75°, Z = 2.

Очень хорошо растворим в воде,растворение сопровождается понижением температуры.Раствор имеет слабо щелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.

Кристаллы разрушаются при 360 °C (до достижения точки плавления которая равна 440 °C или 441 °C, при 100 КПа по данным польской и английской Википедии и 438 °C при давлении в 101325 Па[1], энтальпия плавления — 17 кДж/моль[1]).

Выше этой температуры разлагается по пути:

\mathsf{~4KNO_2 \, \longrightarrow \, 2K_2O + 2N_2 + 3O_2}

Как и нитрит натрия является окислителем особенно при повышенных температурах и реагирует с металлами такими как алюминий (особенно в порошкообразной форме), обезвоженными соединениями аммония такими как сульфат аммония, цианидами и многими органическими соединениями.

На воздухе медленно доокисляется до нитрата калия \mathsf{~KNO_3}:

\mathsf{ ~2\,KNO_2 + O_2 \longrightarrow ~ 2\,KNO_3 }

Нитриты можно выявить по характеристической реакции с сульфатом железа (II) в присутствии концентрированной серной кислоты (по образованию коричневого окраса).

Открытие

Нитрит присутствует на уровнях следа в почве, природных водах, тканях растений и животных и удобрении. Чистая форма нитрита была сначала сделана продуктивным шведским химиком Шилом, работающим в лаборатории его аптеки в небольшом городе Köping. Он нагрел нитрат калия в красной высокой температуре в течение получаса и получил то, что он признал новой «солью». Два состава (нитрат калия и нитрит) характеризовались Péligot, и реакция была установлена как 2KNO→2KNO+O.

Физические свойства[править | править код]

Нитрат калия в нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы (в измельчённом состоянии белый порошок) с ионной структурой и ромбической или гексагональной кристаллической решёткой. Слегка гигроскопичен, склонен несильно слеживаться со временем. Не имеет запаха, нелетуч.

Хорошо растворим в воде, в средней степени в глицерине, жидком аммиаке, гидразине, нерастворим в чистом этаноле и эфире (в разбавленных водой растворяется плохо). Таблица растворимости в некоторых растворителях, в граммах KNO3 на 100 г H2O[3]:

Растворитель
/
Температура, °С
10 20 25 30 40 60 80 100
Вода 13,9 21,2 31,6 37,9 46,0 61,3 106,2 166,6 245,0
Жидкий аммиак 10,52 10,4
Гидразин 14

При медленной кристаллизации вырастают очень длинные игольчатые кристаллы. Нитрат калия хорошо поддаётся очистке перекристаллизацией, причём с небольшими потерями, благодаря сильному повышению растворимости с ростом температуры.

Нахождение в природе и способы получения

В природе, нитриты появляются на промежуточных этапах азотного цикла — как при нитрификации (присоединении азота к соединениям) так и при денитрификации (отсоединении азота от соединений). В промышленности нитрит калия получают при реакции оксидов азота с гидроксидом калия.

Получается при окислении свинца нитратом калия:

<math>\mathsf{~KNO_3 + Pb \, \longrightarrow \, KNO_2 + PbO }</math>

или в процессе термического разложения:

<math>\mathsf{~2KNO_3\, \longrightarrow \, 2KNO_2 + O_2}</math>

Нахождение в природе

Встречается в природе как минерал нитрокалит.

Обработка и хранение

Нитрит калия обычно хранится вместе с другими окислителями и отделяется от горючих или легковоспламеняющихся веществ, восстановителей, кислот, цианидов, соединений аммония, амидов и других солей азота в сухом, теплом, хорошо проветриваемом месте..

Не следует глотать или дышать. В случае недостаточной вентиляции следует использовать соответствующее дыхательное оборудование, такое как маска с противогазовым и парофильтром. Избегать контакта с кожей и глазами.

В случае проглатывания, немедленно обратитесь за медицинской помощью. В этих случаях рекомендуется показывать бутылку контейнера или этикетку продукта..

Во избежание несчастных случаев всегда следует надевать лабораторный халат, защитные очки и латексные перчатки. (паспорт безопасности материала нитрат калия, 2013)

Ответы

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

Биологическое действие

Токсичен при проглатывании, при получении больших доз вызывает раздражение, цианоз, конвульсии, смерть (образует метгемоглобин). Раздражает кожу и глаза. Летальная доза LD50 для кроликов 200 мг/кг[3][4].

Поступление нитритов с пищей оценивается в 31-185 или 40-100 мг в день[5].

В питьевой воде, согласно требованиям ВОЗ 1970 и 2004 гг[6][7], допускается содержание нитритов не более 44-50 мг на литр[8].

Приемлемые уровни потребления нитритов для людей 3,7 — 7 мг / кг.[8]

Природные источники и месторождения

В природе нитрат калия распространён в виде минерала нитрокалита. Природный нитрат калия образуется в результате разложения азотсодержащих веществ с последующим связыванием медленно выделяющегося аммиака нитробактериями, чему способствует влага и тепло, поэтому наиболее крупные залежи находятся в странах с жарким климатом[5]. Наиболее известные месторождения нитрата калия находятся в Индии, Боливии, Австралии, Чили, ЮАР, России, США и Шри-Ланке. Он также встречается в Китае, Мексике, и других странах[6]

В очень малых количествах нитрат калия содержится в растениях и животных[2], является промежуточным продуктом при переработке ими почвенных сульфата и карбоната калия.

Другое использование

Нитрит калия используется в производстве солей теплопередачи. Как пищевая добавка E249, нитрит калия — консервант, подобный нитриту натрия, и одобрен для использования в ЕС, США, Австралии и Новой Зеландии (где это перечислено под ее номером 249 INS).

См. также[править]

  • Нитриты
  • Пищевые добавки
  • Красители
  • Нитрат калия
  • Амины

Примечания

  1. 1 2 Физические величины: Справочник/А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.; Энергоатомиздат, 1991 −1232 с — ISBN 5-283-04013-5
  2. [ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/reports/scf_reports_38.pdf OPINIONS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD ON: Nitrates and Nitrite] / REPORTS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD; European Commission, 1997
  3. [www.clayton.edu/portals/690/chemistry/inventory/MSDS%20potassium%20nitrite.pdf Material Safety Data Sheet Potassium nitrite MSDS# 19480 ]. Fisher Scientific. 2005
  4. www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng1069.html POTASSIUM NITRITE — The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), CDC
  5. ajcn.nutrition.org/content/90/1/1.full «DIETARY NITRATE AND NITRITE INTAKE ESTIMATES»
  6. World Health Organization. Recommendations; nitrate and nitrite. In: Guidelines for drinking water quality. 3rd ed. Geneva, Switzerland: WHO, 2004:417-20.
  7. [www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/nitratenitrite2ndadd.pdf Nitrate and nitrite in drinking-water] (WHO/SDE/WSH/07.01/16/Rev/1), 2011
  8. 1 2 ajcn.nutrition.org/content/90/1/1.full POTENTIAL HEALTH RISKS OF EXCESSIVE NITRATE AND NITRITE EXPOSURE

См. также

  • Азотная кислота
  • Нитраты
  • Порох

ссылки

  1. Альберт Л. Ленингер, Д. Л. (2005). Lehninger Принципы биохимии. У. Х. Фриман.
  2. Батлер А. & Фелиш М. (2008). Терапевтическое использование неорганического нитрита и нитрата. Журнал Американской кардиологической ассоциации, 2151-2159. Извлечено из circ.ahajournals.org.
  3. Пищевые добавки в Европе 2000. (2002). copenaghen: тема норд.
  4. H.P. Til, H.F. (1988). Оценка пероральной токсичности нитрита калия в 13-недельном исследовании питьевой воды на крысах. Пищевая и химическая токсикология, том 26, выпуск 10, 851-859. sciencedirect.com.
  5. паспорт безопасности материала нитрат калия. (2013, 21 мая). Получено из научной лаборатории: sciencelab.com.
  6. Натан С. Брайан, Дж. Л. (2011). Нитриты и нитраты в здоровье и заболевание человека. человеческая пресса.
  7. Поханиш, Р. П. (2012). Руководство Ситтига по токсичным и опасным химическим веществам и канцерогенам, том 1, шестое издание. Elsevier.
  8. нитрит калия. (2016). Извлечено из химии камеи: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Нитрит калия. (Н.Д.). Получено из открытой химической базы данных Pub ​​Chem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. Королевское общество химии. (2015). нитрит калия. Получено от хим паука: chemspider.com.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

ГОСТ 19790-74 Селитра калиевая техническая (калий азотнокислый технический). Технические условия. Издание официальное. Стандарт Информ, Москва, 2006 – 19 с.

2.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2011 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2013 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

4.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

5.

Позин М.Е и др.  Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот), ч1, издание  4-е исправленное, Л., Издательство Химия, 1974 – 798 стр.

6.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Свернуть Список всех источников

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...