Нітрат калію

Калієва селітра - це хімічна сполука, яка кристалізується в безбарвному вигляді. Це іонна сіль, що складається з іонів калію (K+) та іонів нітратів (NO3−), що робить його алкальською нітратою металу. Ця сполука можна знайти природним шляхом як мінерал і служить джерелом азоту.

Синоніми
Saltpeter, Saltpetre, Nitrate of potash, E252
Хімічна формула
KNO3
Номер справи
7757-79-1

Характеристики

Молярна маса
101.103 g/mol
Температура плавлення
334°C
Точка кипіння
400°C (decomposes)
Щільність
2.109 g/cm³
Форми
Порошок, Безбарвний

Використання та застосування

Основні сфери застосування

  • Вибухівка
  • Консерванти їжі
  • Окислюючий засіб
  • Піротехніка
  • Фармацевтичні препарати
  • Косметичні продукти
  • Макроелемент

Галузі промисловості

Нітрат калію

Нітрат калію широко відомий як селітра. Калієва сіль азотної кислоти зустрічається в природі в деяких посушливих регіонах у вигляді мінерального родовища під назвою нітрокаліт.
Найвідоміше природне родовище нітрату калію знаходиться в так званих нітратних родовищах у регіонах Південної Америки. Родовища нітрату калію утворюються в результаті відкладення мінеральних солей із залишків стародавніх водойм, що містять високі концентрації нітрату натрію та нітрату калію.

Властивості нітрату калію

Нітрат калію — це безбарвна тверда речовина, що існує у вигляді кристалічного порошку і добре розчиняється у воді. При нагріванні речовина розкладається на нітрит калію і кисень, що робить її придатною як окислювач при підвищених температурах. Нітрат калію є іонною сіллю. Він складається з іонів калію і нітрату і тому є нітратом лужного металу.
Сьогодні нітрат калію виробляють синтетичним шляхом із азотної кислоти. Найважливішим методом промислового виробництва нітрату калію є реакція подвійного солі. У цьому методі нітрат натрію, який отримують із природних джерел або методом Габера-Боша, змішують із хлоридом калію. У результаті утворюється подвійна сіль, яку потім додатково розділяють. Ця реакція призводить до утворення нітрату калію та хлориду натрію як побічного продукту.
Ridgley, Maryland, United States of America

Нітрат калію в сільському господарстві

У сільському господарстві нітрат калію в основному використовується в добривах. Він забезпечує рослини двома важливими поживними речовинами — калієм і азотом у формі нітрату.
Нітрат калію має особливе значення у виробництві фруктів та овочів, оскільки оптимізує ріст і якість плодів. У виробництві декоративних рослин нітрат калію підвищує цвітіння квітів.
Minced Meat in Butcher Paper-Photographed on Hasselblad H3D2-39mb Camera

Нітрат калію в харчовій промисловості

У харчовій промисловості нітрат калію в основному використовується як консервант і засобу для засолювання м'ясних та ковбасних виробів. У поєднанні з сіллю він є основою процесу засолювання, під час якого нітрат перетворюється на нітрит. Це відбувається або за допомогою природних мікроорганізмів, що містяться в м'ясі, або шляхом додавання спеціальних культур.
Нітрит виконує кілька важливих функцій, зокрема консервування. Він має антимікробну дію та пригнічує ріст шкідливих бактерій, таких як Clostridium botulinum, збудник ботулізму. Він також сприяє утворенню типового червоного кольору копченого м'яса, вступаючи в реакцію з міоглобіном, білком, що міститься в м'ясі. І нарешті, він надає копченому м'ясу характерного смаку.
Father helping toddler brush teeth in bathroom GettyImages-1838408022.jpg

Нітрат калію у фармацевтичній промисловості

Нітрат калію використовується у фармацевтичній промисловості, зокрема в стоматології. Він є поширеним інгредієнтом знеболюючих зубних паст, що зменшують чутливість зубів.
Нітрат калію блокує больові подразнення, викликані теплом, холодом, солодким або кислим, які виникають через оголення дентинових канальців. Він знижує чутливість зубних нервів, пригнічуючи нервові імпульси. Нітрат калію також діє як консервант і регулятор рН у виробництві деяких фармацевтичних препаратів.
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

Нітрат калію в косметичній промисловості

Використання нітрату калію в косметичній промисловості зосереджено на догляді за зубами та шкірою, оскільки він має протизапальну дію. Окрім використання в зубних пастах для знеболювання, нітрат калію міститься в деяких продуктах для загального догляду за порожниною рота, таких як ополіскувачі для рота або гелі для зубів.
У деяких засобах для догляду за шкірою, таких як засоби після гоління або засоби для гоління, нітрат калію використовується для заспокоєння подразненої шкіри. Завдяки своїм протизапальним і антимікробним властивостям, він також використовується в засобах проти акне та подразнень шкіри.
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.

Нітрат калію в обробці води

У сегменті водоочищення нітрат калію виступає джерелом азоту в біологічних очисних спорудах, таких як каналізаційні очисні споруди, зокрема в процесі денітрифікації, біологічному процесі, в якому азотовмісні сполуки, такі як нітрати, перетворюються мікроорганізмами на азот. У системах, де відсутні органічні речовини або азот, нітрат калію додають, щоб забезпечити мікроорганізми необхідним для процесу азотом. У системах очищення стічних вод нітрат калію також зменшує неприємні запахи та корозію, спричинені утворенням сульфідів.
Нітрат калію використовується для регулювання співвідношення поживних речовин у водоймах, що зазнають евтрофікації (надмірного удобрення надлишковими поживними речовинами, такими як фосфор). Збалансоване співвідношення азоту і фосфору сприяє росту корисних водоростей і гальмує ріст шкідливих ціанобактерій (синьо-зелених водоростей), які часто домінують при евтрофікації. Нітрат калію забезпечує азот у формі нітрату, він є більш доступним і менш шкідливим, ніж аміак.
У деяких випадках нітрат калію також використовується для регенерації іонообмінників. Іонообмінні смоли, які використовуються для видалення іонів, таких як нітрати або фосфати, з води, можуть бути регенеровані за допомогою нітрату калію для відновлення їхньої ємності.
Нітрат калію використовується в акваріумістиці та аквакультурі для забезпечення водних рослин поживними речовинами та поліпшення якості води.
electric car model GettyImages-155286031.jpg

Нітрат калію в енергетичній промисловості

В енергетичній галузі нітрат калію відіграє важливу роль у виробництві відновлюваної енергії, зокрема в зберіганні енергії та в деяких промислових процесах. Нітрат калію використовується в концентраційних сонячних електростанціях (CSP) як складова розплавлених сольових сумішей для зберігання теплової енергії. Він також використовується в розробці високотемпературних акумуляторів та систем зберігання теплової енергії.
Речовина також використовується як каталізатор у процесах виробництва активованого вугілля. Активоване вугілля може використовуватися в енергетичній промисловості для фільтрації викидів або очищення газів і рідин.
У промислових високотемпературних процесах, необхідних для виробництва енергії або енергетичної інфраструктури, нітрат калію виступає теплоносієм або хімічною добавкою.

Інші області застосування нітрату калію

У піротехніці нітрат калію необхідний як окислювач у виробництві пороху та інших піротехнічних сполук. Він відіграє центральну роль у забезпеченні киснем для горіння легкозаймистих речовин, що дозволяє вибухати та створювати кольори та ефекти у феєрверках та вибухових пристроях. Нітрат калію також використовується у виробництві ракетних двигунів.
У мастильній промисловості використовується у виробництві високотемпературних мастильних матеріалів (наприклад, для промислових печей, турбін або кувальних установок). Також видаляє залишки (нагари) з виробничих установок та активує каталізатори в процесах регенерації.
У тваринництві нітрат калію використовується для зменшення викидів метану у жуйних тварин. Він також є джерелом калію та азоту.