Kaliumnitraatti (KNO3), käyttö, ominaisuudet

kaliumnitraatti Se on kolmiosainen suola, joka koostuu kaliumista, alkalimetallista ja oksoanioninitraatista. Sen kemiallinen kaava on KNO₃, mikä tarkoittaa, että jokaiselle K-ionille⁺, on NO-ioni₃^-- vuorovaikutuksessa tämän kanssa. Siksi se on ioninen suola ja muodostaa yhden alkalinitraatista (LiNO₃, NaNO₃, RBNO₃...).

KNO₃ Se on voimakas hapetin, joka johtuu nitraattianionin läsnäolosta. Toisin sanoen se toimii kiinteiden nitraattien ja vedettömien ionien säiliönä, toisin kuin muut veteen liukenevat tai hyvin hygroskooppiset suolat. Monet tämän yhdisteen ominaisuudet ja käyttötavat johtuvat pikemminkin nitraattianionista kuin kaliumkationista.

Yllä olevassa kuvassa kuvataan KNO-kiteitä₃ neulan muotoisia. KNOn luonnollinen lähde₃ on nimeltään tunnettu salpeteri salpietari tai salpetre, englanniksi Tämä elementti tunnetaan myös kaliumnitraattina tai nitro-mineraalina.

Se löytyy kuivista tai autiomaista alueista, samoin kuin hulluisten seinien kukkia. Toinen tärkeä KNO: n lähde₃ on kuivaympäristöissä elävien eläinten guano, uloste.

indeksi

• 1 Kemiallinen rakenne
  • 1.1 Muut kiteiset faasit
• 2 Käyttö
• 3 Miten se tehdään??
• 4 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
• 5 Viitteet

Kemiallinen rakenne

KNO: n kiderakenne on esitetty ylemmässä kuvassa₃. Purppurat pallot vastaavat K-ioneja⁺, punainen ja sininen ovat happi- ja typpiatomeja. Kristallirakenne on ortorombinen huoneenlämpötilassa.

NO-anionin geometria₃^- on trigonaalitason, jossa hapen atomit ovat kolmion huippuissa ja typpiatomi sen keskellä. Sillä on positiivinen muodollinen varaus typpiatomille ja kaksi negatiivista muodollista varausta kahdelle happiatomille (1-2 = (-1)).

Nämä kaksi negatiivista maksua NO: sta₃^- ne siirretään kolmeen happiatomiin, säilyttäen aina positiivinen varaus typessä. Edellä esitetyn seurauksena K-ionit^-+ kiteestä vältetään sijoittaminen juuri anionien NO typen ylä- tai alapuolelle₃^-.

Itse asiassa kuvassa näkyy, kuinka K-ionit⁺ niitä ympäröivät happiatomit, punaiset pallot. Lopuksi, nämä vuorovaikutukset ovat vastuussa kiteisistä järjestelyistä.

Muut kiteiset faasit

Muuttujat, kuten paine ja lämpötila, voivat muuttaa näitä järjestelyjä ja saada aikaan erilaisia ​​rakenteellisia vaiheita KNO: lle₃ (vaiheet I, II ja III). Esimerkiksi vaihe II on kuvan kuva, kun taas vaihe I (trigonaalisen kiteisen rakenteen kanssa) muodostuu, kun kiteet kuumennetaan 129 ° C: een..

Vaihe III on siirtymäkausi, joka on saatu vaiheesta I jäähdyttämällä, ja joissakin tutkimuksissa on osoitettu, että sillä on joitakin tärkeitä fysikaalisia ominaisuuksia, kuten ferrosähköisyys. Tässä vaiheessa kide muodostaa kalium- ja nitraattikerroksia, jotka ovat mahdollisesti herkkiä ionien välisille sähköstaattisille vastuksille.

Vaiheen III kerroksissa anionit EI₃^- ne menettävät hieman tasaisuutensa (kolmion käyrät hieman) tämän järjestelyn sallimiseksi, joka ennen mekaanisen häiriön syntymistä muuttuu vaiheen II rakenteeksi.

sovellukset

Suolalla on suuri merkitys, koska sitä käytetään monissa ihmisen toiminnoissa, jotka ilmenevät teollisuudessa, maataloudessa, elintarvikkeissa jne. Näistä käyttötarkoituksista seuraavat seuraavat:

- Elintarvikkeiden, erityisesti lihan, säilyttäminen. Huolimatta epäilystä siitä, että se osallistuu nitrosamiinin (karsinogeenisen aineen) muodostumiseen, sitä käytetään edelleen \ t.

- Lannoite, koska kaliumnitraatti tarjoaa kaksi kolmesta kasvin makroaineesta: typpi ja kalium. Yhdessä fosforin kanssa tämä elementti on välttämätön kasvien kehittämiselle. Eli se on näiden ravintoaineiden tärkeä ja hallittavissa oleva varanto.

- Se kiihdyttää palamista ja pystyy tuottamaan räjähdyksiä, jos palava materiaali on laaja tai jos se on hienojakoinen (suurempi pinta-ala, suurempi reaktiivisuus). Lisäksi se on yksi ruutin tärkeimmistä komponenteista.

- Se helpottaa kaadettujen puiden kantojen poistamista. Nitraatti toimittaa sienten tarvitseman typen, joka tuhoaa kantojen puun.

- Se puuttuu hampaiden herkkyyden vähentämiseen sisällyttämällä se hammaslääkkeisiin, mikä lisää kylmän, lämpimän, hapon, makean tai kosketuksen aiheuttaman hampaiden tuskallisten tunteiden suojaa.

- Se toimii hypotensorina verenpaineen säätelyssä ihmisillä. Tämä vaikutus annettaisiin tai se olisi yhteydessä natriumin erittymiseen. Suositeltava annos hoidossa on 40–80 mEq / päivä kaliumia. Tältä osin on huomattava, että kaliumnitraatilla olisi diureettisia vaikutuksia.

Miten se tehdään??

Suurin osa nitraatista tuotetaan Chilen aavikkojen kaivoksissa. Se voidaan syntetisoida useilla reaktioilla:

NH₄NO₃ (ac) + KOH (ac) => NH₃ (ac) + KNO₃ (ac) + H₂O (l)

Kaliumnitraattia tuotetaan myös neutraloimalla typpihappoa kaliumhydroksidin kanssa erittäin eksotermisessä reaktiossa.

KOH (ac) + HNO₃(conc) => KNO₃ (ac) + H₂O (l)

Teollisessa mittakaavassa kaliumnitraattia tuotetaan kaksoissiirtymisreaktiolla.

NaNO₃ (ac) + KCl (ac) => NaCl (ac) + KNO₃ (Aq)

KCl: n pääasiallinen lähde on silviini-mineraali, ei muita mineraaleja, kuten karnalliitti tai cainite, jotka koostuvat myös ionisesta magnesiumista..

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kaliumnitraatti kiinteässä tilassa tapahtuu valkoisena jauheena tai kiteiden muodossa, joissa on ortohombinen rakenne huoneenlämpötilassa, ja trigonaali 129 ° C: ssa. Sen molekyylipaino on 101,1032 g / mol, se on hajuton ja siinä on herkkä suolaliuos.

Se on yhdiste, joka liukenee hyvin veteen (316-320 g / litra vettä 20 ° C: ssa) johtuen sen ionisesta luonteesta ja vesimolekyylien helppoudesta solvaatti-ioniin K⁺.

Sen tiheys on 2,1 g / cm³ 25 ° C: ssa Tämä tarkoittaa, että se on noin kaksi kertaa tiheämpi kuin vesi.

Sen sulamispiste (334 ° C) ja kiehumispiste (400 ° C) viittaavat K: n välisiin ionisidoksiin.⁺ ja NO₃^-. Ne ovat kuitenkin alhaisia ​​verrattuna muihin suoloihin, koska kiteisen hilan energia on pienempi yksiarvoisilla ioneilla (ts. Latauksilla ± 1), eikä niillä ole myöskään kovin samanlaisia ​​kokoja.

Se hajoaa kiehumispisteen lähellä (400 ºC) kaliumnitriitin ja molekyylihapon tuottamiseksi:

KNO₃(s) => KNO₂(s) + O₂(G)

viittaukset

1. Pubchem. (2018). Kaliumnitraatti. Haettu 12. huhtikuuta 2018 osoitteesta: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (29. syyskuuta 2017). Saltpeter tai kaliumnitraatti. Haettu 12. huhtikuuta 2018 osoitteesta thinkco.com
3. K. Nimmo & B. W. Lucas. (22. toukokuuta 1972). NO3: n konformaatio ja orientaatio a-faasin kaliumnitraatissa. Nature Physical Science 237, 61-63.
4. Adam Rędzikowski. (8. huhtikuuta 2017). Kaliumnitraattikiteet. [Kuva]. Haettu 12.4.2018 osoitteesta: https://commons.wikimedia.org
5. Acta Cryst. (2009). III-vaiheen kaliumnitraatin, KNO: n, kasvu ja yksikristallien hienostuminen₃. B65, 659-663.
6. Marni Wolfe. (3. lokakuuta 2017). Kaliumnitraattiriskit. Haettu 12.4.2018 osoitteesta: livestrong.com
7. Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Mineraali niter. Haettu 12. huhtikuuta 2018 alkaen: galleries.com