Կալիումի նիտրատ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Կալիումի նիտրատ
Изображение химической структуры
Ընդհանուր տեղեկություններ
Դասական անվանակարգումկալիումի նիտրատ
Այլ անվանումներկալիումական սելիտրա
Ավանդական անվանումհնդկական սելիտրա
Քիմիական բանաձևKNO₃
Ռացիոնալ բանաձևKNO3
Ֆիզիկական հատկություններ
Ագրեգատային վիճակպինդ
Մոլային զանգված1,7E−25 կիլոգրամ[1] գ/մոլ
Խտություն2,109 գ/սմ³ գ/սմ³
Կարծրություն2
Ջերմային հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան334 °C և 337 °C[2] °C
Կազմալուծման ջերմաստիճան400 °C
Եռման ջերմաստիճան400 °C °C
Տրոհման ջերմաստիճան400 °C
Գոյացան էնթալպիա-494,00 կՋ/մոլ
Հալման էնթալպիա9,8 կՋ/մոլ կՋ/մոլ
Սուբլիմացիայի էնթալպիա181,00 կՋ/մոլ
Քիմիական հատկություններ
Լուծելիությունը ջր-ում13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C) գ/100 մլ
Դասակարգում
CAS համար7757-79-1
PubChem24434
EINECS համար231-818-8
SMILES[N+](=O)([O-])[O-].[K+]
ЕС231-818-8
RTECSTT3700000
ChEBI22843
Եթե հատուկ նշված չէ, ապա բոլոր արժեքները բերված են ստանդարտ պայմանների համար (25 °C, 100 կՊա)

Կալիումի նիտրատ (կալիումական սելիտրա, հնդկական սելիտրա), անօրգանական միացություն, ազոտական թթվի կալիումական աղը։ Քիմիական բանաձևն է ։ Բյուրեղային վիճակում անգույն նյութ է, չթռչող, հեշտ ջուր խլող, անհոտ։ Կալիումի նիտրատը լավ է լուծվում ջրում։ Գործնականում կենդանի օրգանիզմների համար թունավոր չէ[3][4]։

Բնության մեջ հանդիպում է նիտրոկալիտ հանքանյութի ձևով։ Խոշորագույն հանքերից մեկը գտնվում է Արևելյան Հնդկաստանում, այստեղից էլ առաջացել է երկրորդ անվանումը՝ հնդկական սելիտրա։ Շատ քիչ քանակությամբ պարունակվում է բույսերում և կենդանիներում[5]։

Բյուրեղները ասեղնանման են։ Բյուրեղները բավականին երկար են։ Այն կարող է հեշտությամբ մաքրվել վերաբյուրեղացմամբ՝ նվազագույն կորուստներով[6][7]։ Հիմնականում կիրառվում է հրատեխնիկայում(մինչև XX դար, լայնորեն կիրառվում էր, որպես պայթուցիկ նյութերի հիմնական բաղադրամաս՝ ծխացող սև փոշի։ Կիրառվում էր, որպես կալիում-ազոտային պարարտանյութ (շատ հարմար միացություն, որը պարունակում է բույսերին անհրաժեշտ երկու կարևորագույն տարրեր)[8][9]։

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կալիումի նիտրատը նորմալ պայմաններում իրենից ներկայացնում է անգույն բյուրեղներ(մանրացված վիճակում սպիտակ փոշի է), իոնային կառուցվածքով և ռոմբիկ կամ հեքսագոնալ բյուրեղավանդակով։ Հեշտ հիգրոսկոպիկ նյութ է[10]։ Անհոտ է, չթռչող[11]։ Ջրում լավ լուծելի է, քիչ լուծելի է գլիցերինում, հեղուկ ամոնիակում, հիդրազինում, չի լուծվում մաքուր էթանոլում և եթերում[12]։ Լուծելիության աղյուսակ, որոշ լուծիչներում, գրամներով՝ 100 գրամ ջրում։

Լուծիչ / Ջերմաստիճան 0 °С 10 °С 20 °С 25 °С 30 °С 40 °С 50 °С 60 °С 70 °С 80 °С 90 °С 100 °С
Ջուր 13,9 21,2 31,6 37,9 46,0 61,3 106,2 166,6 245,0
հեղուկ ամոնիակ 10,52 10,4
Հիդրազին 14
Դիէթիլեթեր
Էթանոլ
Մեթանոլ
Գլիցերին

Դանդաղ բյուրեղացման ժամանակ, աճում են շատ երկար ասեղնանման բյուրեղներ։ Կալիումի նիտրատը լավ մաքրվում է վերաբյուրեղացման միջոցով, ընդ որում շատ փոքր կորուստներով, որը պայմանավորված է ջերմաստիճանի աճին զուգընթաց՝ լուծելիության աճով։

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Քայքայվում է 400-520 °C ջերմաստիճաներում, առաջացնելով կալիումի նիտրիտ և թթվածին (թթվածնի անջատումը մեծացնում է հրդեհի առաջացման վտանգը)[13]։

Հանդիսանում է ուժեղ օքսիդիչ, փոխազդում է դյուրավառ նյութերի և վերականգնիչների հետ, որը հաճախ ուղեկցվում է պայթյունով[14]։ Որոշ օրգանական նյութերի հետ խառնելիս, հաճախ ինքնաբոցավառում է նրանց։ Անջատման պահին վերականգնվում է ջրածնով (ռեակցիայում աղաթթուն ավելցուկով է)։

Կալիումի նիտրատի հալույթը կարելի է ենթարկել էլեկտրոլիզի, մետաղական կալիում ստանալու նպատակով[15]։

Ստացում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Միջին դարերում և նոր ժամանակներում(երբ ակտիվորեն օգտագործում էին վառոդը), կալիումի նիտրատի ստացման համար գործում էին հատուկ նիտրատ ստացողներ. գոմաղբի և այլ բաղադրիչների խառնուրդի հոտումից, կրաքարի ներկայությամբ անջատվում է գազային խառնուրդ, որը պարունակում է նաև ամոնիակ[16][17]։ Այն հավաքվելով սալոմում, սկզբում վեր է ածվում ազոտային թթվի, որից հետո ազոտական թթվի։ Այնուհետև ազոտական թթուն փոխազդում է կրաքարի հետ, առաջացնելով կալցիումի նիտրատ[18][19]։ Կալցիումի նիտրատի և կալիումի կարբոնատի հետագա փոխազդեցությունից էլ ստանում ենք կալիումի նիտրատ[20] [21]։

Կալիումի սուլֆատի և կալցիումի նիտրատի փոխազդեցությունից (ներկայումս լաբորատոր պայմաններում հաճախ կալիումի կարբոնատի փոխարեն օգտագործում են կալիումի սուլֆատ

1854 թվականին գերմանացի քիմիկոս Կ. Նյոլները առաջարկեց կալիումի նիտրատի առավել մատչելի ստացման ռեակցիա։ Ռեակցիայի ելանյութերն էին կալիումի քլորիդը և նատրիումի նիտրատը։

Գոյություն ունեն նաև կալիումի նիտրատի այլ ստացման ռեկցիաներ, օրինակ՝ ամոնիումի նիտրատի և կալիումի քլորիդի փոխազդեցության ռեակցիան, որի արդյունքում ստացվում է կալիումի նիտրատ և ամոնիումի քլորիդ։

Բնական աղբյուրներ և հանքավայրեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բնության մեջ կալիումի նիտրատը տարածված է նիտրոկալիտ հանքանյութի ձևով։ Ամենամեծ հանքավայրը տնվում է Արևելյան Հնդկաստանում։ Բնական կալիումի նիտրատը հանդիսանում է ազոտ պարունակող նյութերի քայքայման արդյունք[22]։ Շատ քիչ քանակությամբ պարունակվում է բույսերում և կենդանիներում։ Այն հանդիսանում է հողի մշաման միջանկյալ արդյունք, կալիոմի սուլֆատի և կարբոնատի միջոցով[23]։

Կիրառություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այսօր կալիումի նիտրատի հիմնական մասն օգտագործվում է թանկարժեք պարարտանյութերի ստացման համար[24]։ Այն իր մեջ պարունակում է երկու խիստ անհրաժեշտ տարր[25][26]։ Այն անփոխարինելի է սև փոշու ստացման համար և այլ վառելիքային խառնուրդների համար[27] Used in some toothpastes to relieve asthma symptoms.[28]։

Կիրառվում է էլեկտրավակուումային արդյունաբերության և օպտիկական ապակու ստացման համար[29][30]։

Հալույթը հաճախ օգտագործում են լաբորատորիաներում էլեկտրոլիզի միջոցով մետաղական կալիում ստանալու համար[31][32]։ Օգտագործվում է որպես ուժեղ օքսիդիչ մետաղարտադրությունում[33][34]։ Օգտագործվում է որպես սննդային հավելում՝ E252[35]։ Ինքն իրենով չի ցուցաբերում լավ արտահայտված հակաբակտերիալ հատկություններ[36][37]։

Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. 1,0 1,1 Saltpeter
  2. 2,0 2,1 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals: A CRC quick reference handbookCRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  3. Peter Watson (2006). Ideas: A History of Thought and Invention, from Fire to Freud. HarperCollins. p. 304. ISBN 978-0-06-093564-1. The first use of a metal tube in this context was made around 1280 in the wars between the Song and the Mongols, where a new term, chong, was invented to describe the new horror...Like paper, it reached the West via the Muslims, in this case the writings of the Andalusian botanist Ibn al-Baytar, who died in Damascus in 1248. The Arabic term for saltpetre is 'Chinese snow' while the Persian usage is 'Chinese salt'.28
  4. Cathal J. Nolan (2006). The age of wars of religion, 1000–1650: an encyclopedia of global warfare and civilization. Vol. Volume 1 of Greenwood encyclopedias of modern world wars. Greenwood Publishing Group. p. 365. ISBN 0-313-33733-0. Վերցված է 2011 թ․ նոյեմբերի 28-ին. In either case, there is linguistic evidence of Chinese origins of the technology: in Damascus, Arabs called the saltpeter used in making gunpowder "Chinese snow," while in Iran it was called "Chinese salt." Whatever the migratory route {{cite book}}: |volume= has extra text (help)
  5. Oliver Frederick Gillilan Hogg (1970). Artillery: its origin, heyday, and decline. Archon Books. p. 123. The Chinese were certainly acquainted with saltpetre, the essential ingredient of gunpowder. They called it Chinese Snow and employed it early in the Christian era in the manufacture of fireworks and rockets.
  6. Oliver Frederick Gillilan Hogg (1963). English artillery, 1326–1716: being the history of artillery in this country prior to the formation of the Royal Regiment of Artillery. Royal Artillery Institution. p. 42. The Chinese were certainly acquainted with saltpetre, the essential ingredient of gunpowder. They called it Chinese Snow and employed it early in the Christian era in the manufacture of fireworks and rockets.
  7. Oliver Frederick Gillilan Hogg (1993). Clubs to cannon: warfare and weapons before the introduction of gunpowder (reprint ed.). Barnes & Noble Books. p. 216. ISBN 1-56619-364-8. Վերցված է 2011 թ․ նոյեմբերի 28-ին. The Chinese were certainly acquainted with saltpetre, the essential ingredient of gunpowder. They called it Chinese snow and used it early in the Christian era in the manufacture of fireworks and rockets.
  8. Partington, J. R. (1960). A History of Greek Fire and Gunpowder (illustrated, reprint ed.). JHU Press. p. 335. ISBN 0801859549. Վերցված է 2014 թ․ նոյեմբերի 21-ին.
  9. Needham, Joseph; Yu, Ping-Yu (1980). Needham, Joseph (ed.). Science and Civilisation in China: Volume 5, Chemistry and Chemical Technology, Part 4, Spagyrical Discovery and Invention: Apparatus, Theories and Gifts. Vol. Volume 5. Contributors Joseph Needham, Lu Gwei-Djen, Nathan Sivin (illustrated, reprint ed.). Cambridge University Press. p. 194. ISBN 052108573X. Վերցված է 2014 թ․ նոյեմբերի 21-ին. {{cite book}}: |volume= has extra text (help)
  10. Eli S. Freeman (1957). "The Kinetics of the Thermal Decomposition of Potassium Nitrate and of the Reaction between Potassium Nitrite and Oxygen". J. Am. Chem. Soc. 79 (4): 838–842. doi:10.1021/ja01561a015.
  11. Ahmad Y Hassan, Potassium Nitrate in Arabic and Latin Sources, History of Science and Technology in Islam.
  12. Jack Kelly (2005). Gunpowder: Alchemy, Bombards, and Pyrotechnics: The History of the Explosive that Changed the World. Basic Books. p. 22. ISBN 978-0-465-03722-3. Around 1240 the Arabs acquired knowledge of saltpeter ("Chinese snow") from the East, perhaps through India. They knew of gunpowder soon afterward. They also learned about fireworks ("Chinese flowers") and rockets ("Chinese arrows"). Arab warriors had acquired fire lances by 1280. Around that same year, a Syrian named Hasan al-Rammah wrote a book that, as he put it, "treat of machines of fire to be used for amusement of for useful purposes." He talked of rockets, fireworks, fire lances, and other incendiaries, using terms that suggested he derived his knowledge from Chinese sources. He gave instructions for the purification of saltpeter and recipes for making different types of gunpowder.
  13. Major George Rains (1861). Notes on Making Saltpetre from the Earth of the Caves. New Orleans, LA: Daily Delta Job Office. p. 14. Վերցված է 2012 թ․ սեպտեմբերի 13-ին.
  14. Joseph LeConte (1862). Instructions for the Manufacture of Saltpeter. Columbia, S.C.: South Carolina Military Department. p. 14. Վերցված է 2007 թ․ հոկտեմբերի 19-ին.
  15. Kirst, W.J. (1983). Self Consuming Paper Cartridges for the Percussion Revolver. Minneapolis, Minnesota: Northwest Development Co.
  16. "Meat Science", University of Wisconsin. uwex.edu.
  17. Corned Beef Archived 2008-03-19 at the Wayback Machine., Food Network
  18. UK Food Standards Agency: "Current EU approved additives and their E Numbers". Վերցված է 2011 թ․ հոկտեմբերի 27-ին.
  19. US Food and Drug Administration: "Listing of Food Additives Status Part II". Վերցված է 2011 թ․ հոկտեմբերի 27-ին.
  20. Clostridium in food
  21. sodium nitrite and nitrate facts Archived 2009-06-17 at the Wayback Machine. Accessed Dec 12, 2014
  22. "Cook Clean Site Ghanaian Recipe". CookClean Ghana. Արխիվացված է օրիգինալից 2013 թ․ օգոստոսի 28-ին. Վերցված է 2015 թ․ հուլիսի 6-ին.
  23. Marcellina Ulunma Okehie-Offoha (1996). Ethnic & cultural diversity in Nigeria. Trenton, N.J.: Africa World Press.
  24. "Sensodyne Toothpaste for Sensitive Teeth". 2008 թ․ օգոստոսի 3. Արխիվացված է օրիգինալից 2007 թ․ օգոստոսի 7-ին. Վերցված է 2008 թ․ օգոստոսի 3-ին.
  25. Enomoto, K; և այլք: (2003). "The Effect of Potassium Nitrate and Silica Dentifrice in the Surface of Dentin". Japanese Journal of Conservative Dentistry. 46 (2): 240–247. Արխիվացված է օրիգինալից 2010 թ․ հունվարի 11-ին. Վերցված է 2015 թ․ հուլիսի 6-ին. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
  26. R. Orchardson and D. G. Gillam (2006). "Managing dentin hypersensitivity" (PDF). Journal of the American Dental Association (1939). 137 (7): 990–8, quiz 1028–9. doi:10.14219/jada.archive.2006.0321. PMID 16803826.
  27. Orville Harry Brown (1917). Asthma, presenting an exposition of the nonpassive expiration theory. C.V. Mosby company. p. 277.
  28. Joe Graedon (2010 թ․ մայիսի 15). "'Sensitive' toothpaste may help asthma". The Chicago Tribune. Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ սեպտեմբերի 16-ին. Վերցված է 2012 թ․ հունիսի 18-ին.
  29. LOCAL MANUFACTURED DRUG REGISTRATION FOR HUMAN (COMBINE) Archived 2014-08-08 at the Wayback Machine.. fda.moph.go.th
  30. Reichert ET. (1880). "On the physiological action of potassium nitrite". Am. J. Med. Sci. 80: 158–180.
  31. Adam Chattaway; Robert G. Dunster; Ralf Gall; David J. Spring. "THE EVALUATION OF NON-PYROTECHNICALLY GENERATED AEROSOLS AS FIRE SUPPRESSANTS" (PDF). United States National Institute of Standards and Technology (NIST).
  32. Stan Roark (2008 թ․ փետրվարի 27). "Stump Removal for Homeowners". Alabama Cooperative Extension System. Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ մարտի 23-ին. Վերցված է 2015 թ․ հուլիսի 6-ին.
  33. Elizabeth March (June 2008). "The Scientist, the Patent and the Mangoes – Tripling the Mango Yield in the Philippines". WIPO Magazine. United Nations World Intellectual Property Organization (WIPO). Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ օգոստոսի 25-ին. Վերցված է 2015 թ․ հուլիսի 6-ին.
  34. "Filipino scientist garners 2011 Dioscoro L. Umali Award". Southeast Asian Regional Center for Graduate Study and Research in Agriculture (SEARCA). Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ նոյեմբերի 30-ին. Վերցված է 2015 թ․ հուլիսի 6-ին.
  35. Juan Ignacio Burgaleta; Santiago Arias; Diego Ramirez. "Gemasolar, The First Tower Thermosolar Commercial Plant With Molten Salt Storage System" (PDF) (Press Release). Torresol Energy. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2012 թ․ մարտի 9-ին. Վերցված է 2012 թ․ մարտի 7-ին.
  36. "The Straight Dope: Does saltpeter suppress male ardor?". 1989 թ․ հունիսի 16. Արխիվացված է օրիգինալից 2007 թ․ հոկտեմբերի 11-ին. Վերցված է 2007 թ․ հոկտեմբերի 19-ին.
  37. Richard E. Jones and Kristin H. López (2006). Human Reproductive Biology, Third Edition. Elsevier/Academic Press. p. 225. ISBN 0-12-088465-8.