Azotan potasu

Azotan potasu to związek chemiczny, który krystalizuje w postaci bezbarwnej. Jest to sól jonowa złożona z jonów potasowych (K+) i jonów azotanów (NO3−), co czyni go azotanem metali alkalicznego. Ten związek można znaleźć naturalnie jako minerał i służy jako źródło azotu.

Synonimy
Saltpeter, Saltpetre, Nitrate of potash, E252
Wzór chemiczny
KNO3
Numer CAS
7757-79-1

Charakterystyka

Masa molowa
101.103 g/mol
Temperatura topnienia
334°C
Temperatura wrzenia
400°C (decomposes)
Gęstość
2.109 g/cm³
Formularze
Proszek, Bezbarwny

Zastosowania i aplikacje

Kluczowe aplikacje

  • Materiały wybuchowe
  • Konserwanty spożywcze
  • Środek utleniający
  • Pirotechnika
  • Farmaceutyki
  • Produkty kosmetyczne
  • Makroelementy

Branże

Azotan potasu

Azotan potasu jest powszechnie znany jako saletra. Sól potasowa kwasu azotowego występuje naturalnie w niektórych suchych regionach jako złoża mineralne zwane nitrokalitem.
Najbardziej znane naturalne występowanie azotanu potasu znajduje się w tak zwanych złożach azotanów w regionach Ameryki Południowej. Złoża azotanu potasu powstają w wyniku osadzania się soli mineralnych z pozostałości starożytnych zbiorników wodnych zawierających wysokie stężenia azotanu sodu i azotanu potasu.

Właściwości azotanu potasu

Azotan potasu jest bezbarwną substancją stałą występującą w postaci krystalicznego proszku, dobrze rozpuszczalną w wodzie. Pod wpływem ogrzewania ulega rozkładowi na azotyn potasu i tlen, dzięki czemu stanowi odpowiedni środek utleniający w podwyższonych temperaturach. Azotan potasu jest solą jonową. Składa się z jonów potasu i azotanowych, dlatego należy do azotanów metali alkalicznych.
Obecnie azotan potasu jest produkowany syntetycznie z kwasu azotowego. Najważniejszą metodą przemysłowej produkcji azotanu potasu jest reakcja podwójnego soli. W tej metodzie azotan sodu, który jest pozyskiwany ze źródeł naturalnych lub metodą Habera-Boscha, jest mieszany z chlorkiem potasu. W wyniku tego powstaje sól podwójna, która jest następnie poddawana dalszej separacji. Reakcja ta prowadzi do powstania azotanu potasu i chlorku sodu jako produktu ubocznego.
Ridgley, Maryland, United States of America

Azotan potasu w rolnictwie

W rolnictwie azotan potasu jest stosowany głównie w nawozach. Dostarcza roślinom dwa ważne składniki odżywcze: potas i azot w postaci azotanu.
Azotan potasu jest szczególnie ważny w produkcji owoców i warzyw, ponieważ optymalizuje wzrost i jakość owoców i warzyw. W produkcji roślin ozdobnych azotan potasu zwiększa zdolność kwitnienia kwiatów.
Minced Meat in Butcher Paper-Photographed on Hasselblad H3D2-39mb Camera

Azotan potasu w przemyśle spożywczym

W przemyśle spożywczym azotan potasu jest stosowany przede wszystkim jako środek konserwujący i peklujący do produktów mięsnych i wędliniarskich. W połączeniu z solą stanowi podstawę procesu peklowania, w którym azotan jest redukowany do azotynu. Odbywa się to albo przez naturalne mikroorganizmy obecne w mięsie, albo poprzez dodanie specjalnych kultur bakterii.
Azotyn ma kilka ważnych funkcji, w tym konserwującą. Działa przeciwbakteryjnie i hamuje rozwój szkodliwych bakterii, takich jak Clostridium botulinum, wywołujące zatrucie jadem botulinowym. Przyczynia się również do uzyskania charakterystycznego czerwonego koloru wędlin, reagując z mioglobiną, białkiem występującym w mięsie. Co nie mniej ważne, nadaje wędlinom charakterystyczny smak.
Father helping toddler brush teeth in bathroom GettyImages-1838408022.jpg

Azotan potasu w przemyśle farmaceutycznym

Azotan potasu jest stosowany w przemyśle farmaceutycznym, zwłaszcza w stomatologii. Jest powszechnym składnikiem past do zębów zmniejszających nadwrażliwość, które zmniejszają wrażliwość zębów.
Azotan potasu blokuje bodźce bólowe wywołane przez ciepło, zimno, słodycz lub kwaśność, które są spowodowane przez odsłonięte kanaliki zębiny. Zmniejsza wrażliwość nerwów zębowych poprzez hamowanie sygnałów nerwowych. Azotan potasu działa również jako środek konserwujący i regulator pH w produkcji niektórych produktów farmaceutycznych.
Beautiful Woman in white bathrobe holds Beauty Product Soap or Cosmetic Milk or washing Foam, Moisturizing Facial Cream. Concept of home face and body self care and healthy lifestyle. Trendy pink nude manicure. Close-up. Copy space. GettyImages-1360030563.jpg

Azotan potasu w przemyśle kosmetycznym

Zastosowanie azotanu potasu w przemyśle kosmetycznym koncentruje się na pielęgnacji zębów i skóry, ponieważ ma on działanie przeciwzapalne. Oprócz stosowania w pastach do zębów zmniejszających nadwrażliwość, azotan potasu znajduje się w niektórych produktach do ogólnej pielęgnacji jamy ustnej, takich jak płyny do płukania jamy ustnej lub żele do zębów.
W niektórych preparatach do pielęgnacji skóry, takich jak produkty po goleniu lub produkty do golenia, azotan potasu jest stosowany w celu łagodzenia podrażnień skóry. Ze względu na swoje właściwości przeciwzapalne i przeciwbakteryjne jest również stosowany w produktach przeciwtrądzikowych i łagodzących podrażnienia skóry.
Water is being removed from biosolid material at a municipal waste water treatment plant. The biosolid is sludge left over from the treatment process and will be used as fertilizer on farm fields.

Azotan potasu w uzdatnianiu wody

W segmencie uzdatniania wody azotan potasu pełni funkcję źródła azotu w biologicznych oczyszczalniach ścieków, takich jak oczyszczalnie ścieków komunalnych, w szczególności w procesie denitryfikacji, czyli biologicznym procesie, w którym związki zawierające azot, takie jak azotany, są przekształcane przez mikroorganizmy w azot gazowy. W systemach pozbawionych substancji organicznych lub azotu dodaje się azotan potasu, aby zapewnić mikroorganizmom azot niezbędny do tego procesu. W systemach oczyszczania ścieków azotan potasu zmniejsza również nieprzyjemne zapachy i korozję spowodowaną tworzeniem się siarczków.
Azotan potasu stosuje się do regulacji stosunku składników odżywczych w wodach dotkniętych eutrofizacją (nadmiernym nawożeniem nadmiarem składników odżywczych, takich jak fosfor). Zrównoważony stosunek azotu do fosforu sprzyja rozwojowi pożytecznych glonów i hamuje wzrost szkodliwych sinic (glonów sinicowych), które często dominują w procesie eutrofizacji. Azotan potasu dostarcza azot w postaci azotanu, który jest łatwiej przyswajalny i mniej szkodliwy niż amoniak.
W niektórych zastosowaniach azotan potasu jest również wykorzystywany do regeneracji wymienników jonowych. Żywice jonowymienne, które służą do usuwania jonów, takich jak azotany lub fosforany, z wody, mogą być regenerowane za pomocą azotanu potasu w celu przywrócenia ich zdolności.
Azotan potasu jest stosowany w akwarystyce i akwakulturze w celu dostarczania składników odżywczych roślinom wodnym i poprawy jakości wody.
electric car model GettyImages-155286031.jpg

Azotan potasu w przemyśle energetycznym

W przemyśle energetycznym azotan potasu odgrywa kluczową rolę w energetyce odnawialnej, zwłaszcza w magazynowaniu energii i niektórych procesach przemysłowych. Azotan potasu jest stosowany w elektrowniach słonecznych typu CSP (concentrating solar power) jako składnik mieszanek stopionych soli do magazynowania energii cieplnej. Jest również wykorzystywany w rozwoju baterii wysokotemperaturowych i systemów magazynowania energii cieplnej.
Substancja ta jest również stosowana jako katalizator w procesach produkcji węgla aktywnego. Węgiel aktywny może być wykorzystywany w przemyśle energetycznym do filtrowania emisji lub oczyszczania gazów i cieczy.
W przemysłowych procesach wysokotemperaturowych wymaganych do wytwarzania energii lub produkcji infrastruktury energetycznej azotan potasu pełni funkcję nośnika ciepła lub dodatku chemicznego.

Dalsze obszary zastosowania azotanu potasu

W pirotechnice azotan potasu jest potrzebny jako środek utleniający do produkcji prochu strzelniczego i innych związków pirotechnicznych. Odgrywa kluczową rolę w dostarczaniu tlenu do spalania substancji łatwopalnych, umożliwiając wybuchy oraz tworzenie kolorów i efektów w fajerwerkach i urządzeniach wybuchowych. Azotan potasu jest również używany do produkcji systemów napędowych rakiet.
W przemyśle smarowym jest stosowany do produkcji smarów wysokotemperaturowych (np. do pieców przemysłowych, turbin lub kuźni). Usuwa również pozostałości (osady węglowe) z zakładów produkcyjnych i aktywuje katalizatory w procesach regeneracji.
W żywieniu zwierząt azotan potasu stosuje się w celu zmniejszenia emisji metanu u przeżuwaczy. Działa również jako źródło potasu i azotu.