С миру по рецепту

Рецепты народной медицины

Подписаться на новости










 

Калийная селитра тип кристаллической решетки


Нитрат калия — Википедия

Нитрат калия
({{{картинка3D}}})
({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
Нитрат калия
Сокращения в народе КС, НК
Традиционные названия Ка́лиевая селитра, кали́йная селитра, индийская селитра, Соль Петра (Salt of Peter, petersalt)[1]
Хим. формула KNO3
Рац. формула KNO3
Состояние твёрдое
Молярная масса 101,1032 г/моль
Плотность 2,109 (16 °C)
Твёрдость 2
Температура
 • плавления 334 °C
 • кипения с разложением °C
 • разложения 400 °C
Тройная точка отсутствует
Мол. теплоёмк. 95,06 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования -494,00 кДж/моль
 • плавления 9,80 кДж/моль
 • сублимации 181,00 кДж/моль
Растворимость
 • в воде 13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)
Рег. номер CAS 7757-79-1
PubChem 24434
Рег. номер EINECS 231-818-8
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E252
RTECS TT3700000
ChEBI 63043
Номер ООН 1486
ChemSpider 22843
ЛД50 3750 мг/кг
Токсичность малотоксичен
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

Нитра́т ка́лия, азотноки́слый ка́лий (ка́лиевая сели́тра, кали́йная селитра, инди́йская селитра и др.) — неорганическое соединение, калиевая соль азотной кислоты с формулой KNO3. В кристаллическом состоянии — бесцветное вещество, нелетучее, слегка гигроскопичное, без запаха. Нитрат калия хорошо растворим в воде. Практически не токсичен для живых организмов.

Встречается в природе в виде минерала нитрокалита, в Ост-Индии находится одно из крупнейших месторождений, отсюда второе название — индийская селитра. В очень малых количествах содержится в растениях и животных[2].

Форма кристаллов игольчатая, сами кристаллы очень длинные. Легко поддаётся очистке перекристаллизацией с минимальными потерями.

Основное применение находит в пиротехнике (до XX века особенно широко, как компонент основного в то время взрывчатого вещества — дымного (чёрного) пороха) и как калий-азотное удобрение (очень удобное соединение двух обычно плохо сочетающихся при усваивании растениями элементов).

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.

  • Разлагается при 400—520 °C с образованием нитрита калия KNO2 и кислорода O2[4] (выделение последнего увеличивает пожароопасность нитрата калия):
2KNO3⟶2KNO2+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2KNO_{3}\longrightarrow 2KNO_{2}+O_{2}\uparrow }}}
  • Является сильным окислителем, реагирует с горючими материалами и восстановителями, при измельчении активно и нередко со взрывом. Смеси нитрата калия с некоторыми органическими материалами склонны к самовоспламенению.
  • Восстанавливается водородом в момент выделения (в реакции соляная кислота разбавленная)[4]:
Zn+2HCl⟶ZnCl2+h30,{\displaystyle {\mathsf {Zn+2HCl\longrightarrow ZnCl_{2}+H_{2}^{0}}},}
KNO3+h30⟶KNO2+h3O.{\displaystyle {\mathsf {KNO_{3}+H_{2}^{0}\longrightarrow KNO_{2}+H_{2}O}}.}
  • Расплав нитрата калия может быть использован для получения металлического калия электролизом, однако из-за высоких окислительных способностей нитрата калия в расплавленном состоянии предпочтительнее гидроксид калия.

В Средние Века и Новое Время (когда активно использовали порох) для получения нитрата калия служили селитря́ницы — кучи из смеси навоза (и других перегнивающих компонентов) с известняком, строительным мусором и прочим известняковым материалом с прослойками из соломы или хвороста, накрытые дёрном для удерживания образующихся газов. При гниении навоза образовывался аммиак, который, накапливаясь в прослойках из соломы, подвергался нитрификации и превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Последняя, взаимодействуя с известняком, давала Ca(NO3)2, который выщелачивался водой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к осаждению CaCO3 и получению раствора нитрата калия; нередко золу добавляли сразу в кучу вместо известняка, тогда калиевая селитра получалась сразу.

Ca(NO3)2+K2CO3⟶2 KNO3+CaCO3↓{\displaystyle {\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+K_{2}CO_{3}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+CaCO_{3}\downarrow }}}

Реакция поташа с кальциевой селитрой (нитратом кальция) является самой древней из используемых человеком для получения нитрата калия и популярна до сих пор. Вместо поташа, впрочем, сейчас в лабораториях чаще всего используют сульфат калия, реакция очень похожа:

Ca(NO3)2+K2SO4⟶2 KNO3+CaSO4↓.{\displaystyle {\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+K_{2}SO_{4}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+CaSO_{4}\downarrow }}.}

Первый способ применялся вплоть до 1854 г., когда немецкий химик К. Нёльнер изобрёл производство нитрата калия, основанное на реакции более доступных и дешевых хлорида калия и нитрата натрия, доступного в виде чилийской селитры:

KCl+NaNO3⟶KNO3+NaCl{\displaystyle {\mathsf {KCl+NaNO_{3}\longrightarrow KNO_{3}+NaCl}}}

Существует несколько других способов получения нитрата калия. Это взаимодействие нитрата аммония и хлорида калия с образованием нитрата калия и хлорида аммония, последний легко отделяется:

KCl+Nh5NO3⟶KNO3+Nh5Cl{\displaystyle {\mathsf {KCl+NH_{4}NO_{3}\longrightarrow KNO_{3}+NH_{4}Cl}}}

— наиболее применимая после реакции нитрата кальция с карбонатом или сульфатом калия.

KOH+HNO3⟶KNO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {KOH+HNO_{3}\longrightarrow KNO_{3}+H_{2}O}}} — в основном, демонстрационная реакция соответствующей кислоты и основания
21 K+26 HNO3⟶21 KNO3+NO↑+N2O↑+N2↑+13 h3O{\displaystyle {\mathsf {21\ K+26\ HNO_{3}\longrightarrow 21\ KNO_{3}+NO\uparrow +N_{2}O\uparrow +N_{2}\uparrow +13\ H_{2}O}}} — тоже демонстрационная реакция соответствующих кислоты и металла.
K2O+2 HNO3⟶2 KNO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O+2\ HNO_{3}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+H_{2}O}}} — демонстрационная реакция соответствующего щелочного оксида с соответствующей кислотой.

Также:

2 KOH+N2O5⟶2 KNO3+h3O,{\displaystyle {\mathsf {2\ KOH+N_{2}O_{5}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+H_{2}O}},}
Nh5NO3+KOH⟶Nh4↑+KNO3+h3O,{\displaystyle {\mathsf {NH_{4}NO_{3}+KOH\longrightarrow NH_{3}\uparrow +KNO_{3}+H_{2}O}},}
K2CO3+2 HNO3⟶2 KNO3+h3O+CO2↑.{\displaystyle {\mathsf {K_{2}CO_{3}+2\ HNO_{3}\longrightarrow 2\ KNO_{3}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}.}

Природные источники и месторождения[править | править код]

В природе нитрат калия распространён в виде минерала нитрокалита. Крупнейшее его месторождение находится в Индии. 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].

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

Основное применение на сегодняшний день нитрат калия находит в качестве ценного удобрения, так как совмещает в себе два элемента, частично блокирующих усвоение друг друга растениями, когда находятся в составе отдельных соединений.

Применяется при изготовлении дымного пороха и некоторых других горючих смесей (например, карамельного ракетного топлива), которые почти полностью сейчас используются в производстве пиротехнических изделий.

Применяется также в электровакуумной промышленности и оптическом стекловарении для обесцвечивания и осветления технических хрустальных стёкол и придания прочности изделиям из стекла[6].

Расплав иногда используется в химических лабораториях и у любителей химии для получения металлического калия электролизом, наряду с гидроксидом калия.

Используется в качестве сильного окислителя в металлургии, в частности, при переработке никелевых руд.

В пищевой промышленности нитрат калия применяется в качестве консерванта E252[7]. Сам по себе он не имеет существенного антибактериального действия, но его оказывает образующийся в результате восстановления нитрит калия в мясных продуктах, в которых нитрат калия наиболее широко используется в качестве консерванта[8].

  1. Spencer, Dan. Saltpeter:The Mother of Gunpowder (неопр.). — Oxford, UK: Oxford University Press, 2013. — С. 256. — ISBN 9780199695751.
  2. 1 2 ЭСБЕ
  3. ↑ Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. Большакова К. А.. — М.: Высшая школа, 1976. — Т. 1. — 91 с.
  4. 1 2 Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник. — 2-е изд., перераб. и доп.. — С. 251.
  5. ↑ Нитраты природные — Горная энциклопедия
  6. ↑ Кубань-Агро-Альянс
  7. ↑ Добавкам. Нет[

ru.wikipedia.org

Типы кристаллических решёток — урок. Химия, 8–9 класс.

Большинство твёрдых веществ имеет кристаллическое строение, которое характеризуется строго определённым расположением частиц.

 

Если соединить частицы условными линиями, то получится пространственный каркас, называемый кристаллической решёткой.

 

Точки, в которых размещены частицы кристалла, называют узлами решётки. В узлах воображаемой решётки могут находиться атомы, ионы или молекулы.

 

В зависимости от природы частиц, расположенных в узлах, и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решёток: ионную, металлическую, атомную и молекулярную.

Ионными называют решётки, в узлах которых находятся ионы.

Их образуют вещества с ионной связью. В узлах такой решётки располагаются положительные и отрицательные ионы, связанные между собой электростатическим взаимодействием.

 

Ионные кристаллические решётки имеют соли, щёлочи, оксиды активных металлов.

 

Ионы могут быть простые или сложные. Например, в узлах кристаллической решётки хлорида натрия находятся простые ионы натрия Na+ и хлора Cl−, а в узлах решётки сульфата калия чередуются простые ионы калия  K+ и сложные сульфат-ионы SO42−.

 

Связи между ионами в таких кристаллах прочные. Поэтому ионные вещества твёрдые, тугоплавкие, нелетучие. Такие вещества хорошо растворяются в воде.

  

 

Кристаллическая решётка хлорида натрия

  

Кристалл хлорида натрия

Металлическими называют решётки, которые состоят из положительных ионов и атомов металла и свободных электронов.

Их образуют вещества с металлической связью. В узлах металлической решётки находятся атомы и ионы (то атомы, то ионы, в которые легко превращаются атомы, отдавая свои внешние электроны в общее пользование).

 

Такие кристаллические решётки характерны для простых веществ металлов и сплавов.

 

Температуры плавления металлов могут быть разными (от \(–37\) °С у ртути до двух-трёх тысяч градусов). Но все металлы имеют характерный металлический блеск, ковкость, пластичность, хорошо проводят электрический ток и тепло.

 

Металлическая кристаллическая решётка

  

Металлические изделия

Атомными называют кристаллические решётки, в узлах которых находятся отдельные атомы, соединённые ковалентными связями.

Такой тип решётки имеет алмаз — одно из аллотропных видоизменений углерода. К веществам с атомной кристаллической решёткой относятся графит, кремний, бор и германий, а также сложные вещества, например, карборунд SiC и кремнезём, кварц, горный хрусталь, песок, в состав которых входит оксид кремния(\(IV\)) SiO2.

  

Таким веществам характерны высокая прочность и твёрдость. Так, алмаз является самым твёрдым природным веществом.

  

У веществ с атомной кристаллической решёткой очень высокие температуры плавления и кипения. Например, температура плавления кремнезёма — \(1728\) °С, а у графита она выше — \(4000\) °С. 

 

Атомные кристаллы практически нерастворимы.

 

Кристаллическая решётка алмаза

  

Алмаз

Молекулярными  называют решётки, в узлах которых находятся молекулы, связанные слабым межмолекулярным взаимодействием.

Несмотря на то, что внутри молекул атомы соединены очень прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного притяжения. Поэтому молекулярные кристаллы имеют небольшую прочность и твёрдость, низкие температуры плавления и кипения.

 

Многие молекулярные вещества при комнатной температуре представляют собой жидкости и газы.

 

Такие вещества летучи. Например, кристаллические иод и твёрдый оксид углерода(\(IV\)) («сухой лёд») испаряются, не переходя в жидкое состояние.

 

Некоторые молекулярные вещества имеют запах.

 

Такой тип решётки имеют простые вещества в твёрдом агрегатном состоянии: благородные газы с одноатомными молекулами  (He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn), а также неметаллы с двух- и многоатомными молекулами (h3,O2,N2,Cl2,I2,O3,P4,S8).

  

Молекулярную кристаллическую решётку имеют также вещества с ковалентными полярными связями: вода — лёд, твёрдые аммиак, кислоты, оксиды большинства неметаллов. Большинство органических соединений тоже представляют собой молекулярные кристаллы (нафталин, сахар, глюкоза).

 

Кристаллическая решётка углекислого газа

 

«Сухой лёд»

 

Кристаллики иода

 

Если известно строение вещества, то можно предсказать его свойства.

Попробуем определить, каковы примерно температуры плавления у фторида натрия, фтороводорода и фтора.

  

У фторида натрия — ионная кристаллическая решётка. Значит, его температура плавления будет высокой. Фтороводород и фтор имеют молекулярные кристаллические решётки. Поэтому их температуры плавления будут невысокими. Молекулы фтороводорода полярные, а фтора — неполярные. Значит, межмолекулярное взаимодействие у фтороводорода будет сильнее, и его температура плавления будет выше по сравнению со фтором.

 

Экспериментальные данные подтверждают эти предположения: температуры плавления NaF, HF и F2 составляют соответственно \(995\) °С, \(–83\) °С,  \(–220\) °С.

Источники:

Габриелян О. С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2013. — 133 с.  

 

www.yaklass.ru

Типы кристаллических решёток

Для определения типа кристаллической решётки поступают следующим образом. Если связь в соединении ионная, то кристаллическая решётка всегда ионного типа: хлорид калия, нитрат калия, нитрид кальция, карбид кальция, оксид алюминия.

Если связь металлическая, то и кристаллическая решётка всегда металлическая: латунь, железо, медь, натрий.

Если связь ковалентная, то решётка может быть, как атомной, так и молекулярной. Веществами с атомной кристаллической решёткой являются: карборунд, оксид кремния четыре, бор, кремний, алмаз, графит, чёрный и красный фосфор.

У веществ с молекулярной кристаллической решёткой в узлах кристаллической решётки расположены молекулы, прочность данной связи слабая.

Для веществ с молекулярной кристаллической решёткой характерны низкие температуры плавления, то есть они легкоплавки и летучи, значительная сжимаемость, иногда запах, а также явление сублимации, или возгонки, как для йода и твёрдого углекислого газа.

Для веществ с молекулярной кристаллической решёткой характерна небольшая твёрдость, большинство этих веществ хорошо растворимы в воде. Молекулярную кристаллическую решётку имеют газы и жидкости в твёрдом агрегатном состоянии. Например, кристаллический йод, сера, белый фосфор, углекислый газ, большинство органических соединений.

У веществ с атомной кристаллической решёткой в узлах расположены атомы. Связь между атомами в кристаллические решёткиковалентная, очень прочная. Для этих веществ характерны высокие температуры кипения и плавления, то есть они тугоплавки и нелетучий, очень твёрдые, практически не растворимы в воде и не имеют запаха.

Примером веществ с таким типом кристаллических решёток являются алмаз и графит.

Как известно, твёрдость алмаза оценивается по шкале Мооса самым высоким значением – 10. Благодаря высокой твёрдости алмаз используют для изготовления буров, свёрл, шлифовальных инструментов, стеклорезов. Алмаз является камнем ювелиров, они используют отшлифованные алмазы – бриллианты.

Графит также является веществом с атомной кристаллической решёткой, но несмотря на это, он мягкий, так как имеет слоистую структуру. В кристаллической решётке графита атомы углерода, лежащие в одной плоскости, связаны в правильные шестиугольники. Связи между слоями непрочные, за счёт этого графит мягкий. Графит, как и алмаз, тугоплавкий. Из него изготавливают электроды, твёрдые смазки, стержни для карандашей, замедлители нейтронов в ядерных реакторах.

Атомные кристаллические решётки имеют не только простые, но и сложные вещества. Например, все разновидности оксида алюминия. Такие, как наждак, корунд, рубин, сапфир.

Наиболее распространённое соединение кремния – это оксид кремния четыре, который также имеет атомную кристаллическую решётку. Почти чистым оксидом кремния четыре является минерал кварц.

У веществ с ионным типом связи в узлах кристаллической решётки расположены ионы, связь между частицами – ионная, она прочная.

Для веществ с ионным типом связи характерны следующие свойства: высокие температуры плавления и кипения, они тугоплавки и нелетучи, они твёрдые, хрупкие, многие растворимы в воде. Их хрупкость объясняется тем, что если попробовать деформировать такую кристаллическую решётку, то один из её слоёв будет двигаться относительно другого слоя до тех пор, пока одинаково заряженные ионы не будут друг против друга. Эти ионы начнут отталкиваться друг от друга, и кристаллическая решётка разрушиться.

Вещества с ионным типом связи плохо проводят электрический ток и тепло. Но их растворы и расплавы проводят электрический ток. Вещества с ионным типом связи не имеют запаха.

Ионное соединение представляет собой гигантскую ассоциацию ионов, расположенных в пространстве благодаря равновесию сил притяжения и отталкивания.

Например, кристалл хлорида натрия состоит из катионов натрия и анионов хлора. Каждый катион натрия окружён шестью анионами хлора, а каждый анион хлора – шестью катионами натрия. Наименьшей структурной единицей кристалла является элементарная ячейка. Строение элементарной ячейки зависит от соотношения размеров катиона и аниона.

У веществ с металлическим типом связи в узлах кристаллической решётки расположены атом-ионы, связь между ними металлическая. Связь может быть различной по прочности.

Металлическая кристаллическая решётка определяет свойства металлов: ковкость, пластичность, электро-и теплопроводность, металлический блеск, способность образовывать сплавы.

Пластичность выражается в способности металлов деформироваться под действием механической нагрузки. Это свойство лежит в основе ковки, прокатки металлов, их способности вытягиваться в проволоку. Пластичность объясняется тем, что под воздействием силы слои перемещаются относительно друг друга без разрыва связи между ними.

Например, если двумя плоскими стеклянными пластинками поместить несколько капель воды, то пластинки будут свободно скользить относительно друг друга, но вот разъединить их будет достаточно сложно. Таким образом, в данном опыте вода играла роль свободных электронов, которые находятся в металлической кристаллической решётке.

Наиболее пластичными металлами являются золото, серебро и медь. Именно из золота можно сделать самую тонкую фольгу толщиной три тысячных миллиметра. Такую тонкую фольгу использую для золочения. Примером может служить Янтарная комната в Большом Екатерининском дворце.

Высокая электропроводность металлов обусловлена наличием свободных электронов, которые под действием электрического тока приобретают направленное движение.

Лучшими проводниками электрического ока являются серебро и медь, немного худшим – алюминий. Однако в большинстве случаев в качестве электропроводов используют алюминий, а не медь.

Теплопроводность металлов также объясняется движением свободных электронов, которые сталкиваются с атом-ионами в узлах кристаллической решётки и обмениваются с ними энергией. Благодаря этому свойству металлическая посуда равномерно нагревается.

Вещества с металлическим типом кристаллической решётки имеют металлический блеск из-за отражения световых лучей.

Высокой светоотражающей способностью обладают ртуть, серебро, палладий и алюминий. Из серебра, палладия и алюминия изготавливают зеркала, прожектора и фары. В порошкообразном состоянии металлы теряют свой блеск, только магний и алюминий сохраняют его.

Большинство металлов имеет серебристо-белый цвет. Только золото окрашено в жёлтый цвет, а медь в красный.

Металлическая кристаллическая решётка характерна не только для металлов, но и для сплавов. Это отличает металлические сплавы от других сплавов: стекла, фарфора, керамики, базальтов, гранитов, гнейсов.

videouroki.net

Кристаллические решетки, подготовка к ЕГЭ по химии

Кристаллической решеткой называют пространственное расположение атомов или ионов в кристалле. Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки.

Кристаллические решетки подразделяют на молекулярные, атомные, ионные и металлические.

Очень важно не перепутать вид химической связи и кристаллической решетки. Помните, что кристаллические решетки отражают пространственное расположение атомов.

Молекулярная кристаллическая решетка

В узлах молекулярной решетки расположены молекулы. При обычных условиях молекулярную решетку имеют большинство газов и жидкостей. Связи чаще всего ковалентные полярные или неполярные.

Классическим примером вещества с молекулярной решеткой является вода, так что ассоциируйте свойства этих веществ с водой. Вещества с молекулярной решеткой непрочные, имеют небольшую твердость, летучие, легкоплавкие, способны к возгонке, для них характерны небольшие температуры кипения.

Примеры: NH3, H2O, Cl2, CO2, N2, Br2, H2, I2. Особо хочется отметить красный и белый фосфор, ромбическую, пластическую и моноклинную серу, фуллерен. Эти аллотропные модификации мы подробно изучили в статье, посвященной классификации веществ.

Ионная кристаллическая решетка

В узлах ионной решетки находятся атомы, связанные ионной связью. Этот тип решетки характерен для веществ, обладающих ионной связь: соли, оксиды и гидроксиды металлов.

Ассоциируйте этот ряд веществ с поваренной солью - NaCl. Веществе с ионной решеткой имеют высокие температуры плавления и кипения, легко растворимы в воде, хрупкие, твердые, их растворы и расплавы проводят электрический ток.

Примеры: NaCl, MgCl2, NH4Br, KNO3, Li2O, Na3PO4.

Металлическая кристаллическая решетка

В узлах металлической решетки находятся атомы металла. Этот тип решетки характерен для веществ, образованных металлической связью.

Ассоциируйте свойства этих веществ с медью. Они обладают характерным металлическим блеском, ковкие и пластичные, хорошо проводят электрический ток и тепло, имеют высокие температуры плавления и кипения.

Примеры: Cu, Fe, Zn, Al, Cr, Mn.

Атомная кристаллическая решетка

В узлах атомной решетки находятся атомы, связанные ковалентной полярной или неполярной связью.

Ассоциируйте эти вещества с песком. Они очень твердые, очень тугоплавкие (высокая температура плавления), нелетучие, прочные, нерастворимы в воде.

Примеры: SiO2, B, Ge, SiC, Al2O3. Особенно хочется выделить: алмаз и графит (C), черный фосфор (P).

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

studarium.ru

Калий — Википедия

Калий
← Аргон | Кальций →
Серебристо-белый мягкий металл

Элементарный калий

Название, символ, номер Калий / Kalium (K), 19
Атомная масса
(молярная масса)
39,0983(1)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Ar] 4s1
Радиус атома 235 пм
Ковалентный радиус 203 пм
Радиус иона 133 пм
Электроотрицательность 0,82 (шкала Полинга)
Электродный потенциал −2,92 В
Степени окисления 0; +1
Энергия ионизации
(первый электрон)
 418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.) 0,856 г/см³
Температура плавления 336,8 К; +63,65 °C
Температура кипения 1047 К; 773,85 °C
Уд. теплота плавления 2,33 кДж/моль
Уд. теплота испарения 76,9 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 29,6[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём 45,3 см³/моль
Структура решётки кубическая объёмно-центрированная
Параметры решётки 5,332 Å
Температура Дебая 100 K
Теплопроводность (300 K) 79,0 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-09-7

Ка́лий — элемент первой группы (по старой классификации — главной подгруппы первой группы), четвёртого периода системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах.

Очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь.

Во многих свойствах калий очень близок натрию, но с точки зрения биологической функции и использования клетками живых организмов они антагонистичны.

Соединения калия используются с древнейших времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия K2CO3, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого кали (KOH)[3](в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года[4]). Дэви назвал его «потасий» (лат. potasium[3]:32; это название (правда, в некоторых языках с двумя буквами s) до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках. При электролизе влажного едкого кали KOH на ртутном катоде он получил амальгаму калия, а после отгонки ртути - чистый металл. Дэви определил его плотность, изучил химические свойства, в том числе разложение воды и поглощение водорода.

В 1808 году французские химики Гей-Люссак и Л. Тенар выделили калий химическим путём - прокаливанием KOH с углём.

В 1809 году немецкий физик Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

Ввиду высокой химической активности калий в свободном состоянии в природе не встречается. Породообразующий элемент, входит в состав слюд, полевых шпатов и т. д. Также калий входит в состав минералов сильвина KCl, сильвинита KCl·NaCl, карналлита KCl·MgCl2·6H2O, каинита KCl·MgSO4·6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав всех клеток (см. ниже раздел Биологическая роль). Кларк калия в земной коре составляет 2,4 % (5-й по распространённости металл, 7-й по содержанию в коре элемент). Средняя концентрация в морской воде — 380 мг/л[5].

Месторождения[править | править код]

Крупнейшие месторождения калия находятся на территории Канады (производитель PotashCorp), России (ПАО «Уралкалий», г. Березники, г. Соликамск, Пермский край, Верхнекамское месторождение калийных руд[6]), Белоруссии (ПО «Беларуськалий», г. Солигорск, Старобинское месторождение калийных руд[7]).

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650 °C), то чаще проводят электролиз расплавленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:

K++e−→K{\displaystyle {\mathsf {K^{+}+e^{-}\rightarrow K}}}
2Cl−→Cl2{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}}}}

При электролизе гидроксида калия на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:

4OH−→2h3O+O2{\displaystyle {\mathsf {4OH^{-}\rightarrow 2H_{2}O+O_{2}}}}

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов).

Важное промышленное значение имеют и методы термохимического восстановления:

Na+KOH→N2380−450oCNaOH+K{\displaystyle {\mathsf {Na+KOH{\xrightarrow[{N_{2}}]{380-450^{o}C}}NaOH+K}}}

и восстановление из расплава хлорида калия карбидом кальция, алюминием или кремнием[8][9].

Калий под слоем ТГФ

Калий — серебристый металл с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки, калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет[10].

Калий активно взаимодействует с водой. Выделяющийся водород воспламеняется, а ионы калия придают пламени фиолетовый цвет. Раствор фенолфталеина в воде становится малиновым, демонстрируя щелочную реакцию образующегося KOH

Калий образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа I m3m, параметры ячейки a = 0,5247 нм, Z = 2.

Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем. На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат). При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться. С водой реагирует со взрывом. Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью. С Na, Tl, Sn, Pb, Bi калий образует интерметаллиды.

Взаимодействие с простыми веществами[править | править код]

Калий при комнатной температуре реагирует с кислородом воздуха, галогенами; практически не реагирует с азотом (в отличие от лития и натрия). При умеренном нагревании реагирует с водородом с образованием гидрида (200—350 °C):

2K+h3⟶2KH{\displaystyle {\mathsf {2K+H_{2}\longrightarrow 2KH}}}

с халькогенами (100—200 °C, E = S, Se, Te):

2K+E⟶K2E{\displaystyle {\mathsf {2K+E\longrightarrow K_{2}E}}}

При сгорании калия на воздухе образуется надпероксид калия KO2 (с примесью K2O2):

K+O2⟶KO2{\displaystyle {\mathsf {K+O_{2}\longrightarrow KO_{2}}}}

В реакции с фосфором в инертной атмосфере образуется фосфид калия зелёного цвета (200 °C):

3K+P⟶K3P{\displaystyle {\mathsf {3K+P\longrightarrow K_{3}P}}}

Взаимодействие со сложными веществами[править | править код]

Калий при комнатной температуре (+20 °C) активно реагирует с водой, кислотами, растворяется в жидком аммиаке (−50 °C) с образованием тёмно-синего раствора аммиаката калия.

2K+2h3O⟶2KOH+h3↑{\displaystyle {\mathsf {2K+2H_{2}O\longrightarrow 2KOH+H_{2}\uparrow }}}
2K+2HCl⟶2KCl+h3↑{\displaystyle {\mathsf {2K+2HCl\longrightarrow 2KCl+H_{2}\uparrow }}}
K+6Nh4⟶[K(Nh4)]

ru.wikipedia.org

Калийная селитра - это... Что такое Калийная селитра?


Калийная селитра

Сели́тра — тривиальное название для минералов, содержащих нитраты щелочных и щелочноземельных металлов (в том числе их кристаллогидратов). Название, по всей вероятности, происходит от лат. sal nitrum.

Подробнее по химии соединений см.: Нитрат.

Названия селитр

Названия селитр
Тривиальное название Химическая формула Систематическое название Примечание
Аммонийная селитра NH4NO3 Нитрат аммония Бесцветное кристаллическое вещество, гигроскопичное, очень хорошо растворяющееся в воде с сильным понижением температуры раствора. Взрывается, особенно в смеси с металлическими порошками, при использовании промежуточных детонаторов из более чувствительных ВВ (например тротила), к ударам малочувствительна. При хранении в больших количествах, например на полях, отмечены случаи взрыва от удара при попытке разрыхления. При нагревании выше 160 оС разлагается с выделением преимущественно закиси азота с примесью других оксидов. Самое распространенное азотное удобрение.
Аммиачная селитра
Бариевая селитра Ba(NO3)2 Нитрат бария Бесцветные кристаллы. Окрашивает пламя в зеленый цвет. Используется как окислитель в пиротехнических составах цветного пламени. 
Баритовая селитра
Калийная селитра KNO3 Нитрат калия Бесцветные кристаллы с ромбической или гексагональной кристаллической решеткой. Значительно менее гигроскопична по сравнению с натриевой, поэтому широко применяется в пиротехнике как окислитель. При нагревании выше 334,5 оС плавится, выше этой температуры разлагается с выделением кислорода. 
Индийская селитра
Магниевая селитра Mg(NO3)2·H2O Кристаллогидрат нитрата магния  
Кальциевая селитра Ca(NO3)2· 4·H2O Кристаллогидрат нитрата кальция  
Известковая селитра
Норвежская селитра
Чилийская селитра NaNO3 Нитрат натрия Обычно есть примеси галогенидов, основные месторождения в Чили (провинции Тарапака и Антофагаста). Цвет белый, желтоватый, красно-коричневый, серый. Твёрдость по шкале Мооса 1,5—2;. Плотность 2,3 г/см³. Образуется в основном за счёт вулканической деятельности или окисления азота. Гигроскопична.
Натронная селитра
Натриевая селитра

Применение селитр

Селитры используются как азотные удобрения, при этом калиевая селитра является также источником необходимого растениям калия. Нитрат калия также является одним из ингредиентов чёрного пороха. Аммонийная селитра используется для приготовления таких взрывчатых веществ как аммонал и аммотол. К аммиачным удобрениям относятся: сульфат аммония, хлористый аммоний, бикарбонат аммония, жидкие азотные удобрения. Сульфат аммония и хлористый аммоний наиболее эффективны на почвах, насыщенных основаниями (чернозёмы, карбонатные серозёмы, каштановые), которые обладают способностью нейтрализовать подкисляющее действие этих удобрений. Систематическое удобрение сульфатом аммония и хлористым аммонием кислых почв вызывает повышение кислотности; этот недостаток может быть устранён известкованием. Аммиачный азот менее подвержен вымыванию, чем нитратный, поэтому аммиачные удобрения можно вносить до посева, осенью. Менее пригодны они для поверхностного (при подкормках озимых) и местного (в рядки, лунки и гнёзда) внесения. Избыток хлора в хлористом аммонии отрицательно влияет на размер и качество урожая многих сельхоз культур (картофель, лён, масличные, табак, виноград и др.). Бикарбонат аммония, производство которого пока ограничено объёмом экспериментальных исследований, обладает щелочной реакцией, но в почве подвергается нитрификации (см. Нитрификация в почве). Среди аммиачных форм азотных удобрений большое значение имеют жидкие удобрения — жидкий безводный аммиак, водный аммиак, аммиакаты.

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Калий цианистый
  • Калик

Смотреть что такое "Калийная селитра" в других словарях:

  • Калийная селитра —         калиевая селитра, калия нитрат, калий азотнокислый, KMO3, соль; бесцветные кристаллы, плотность 2,11 г/см3, tпл 339 °С. В воде хорошо растворима (31 г в 100 г h3O при 20 °С, 246 г при 100 °С). Смеси К. с. с органическими веществами легко… …   Большая советская энциклопедия

  • КАЛИЙНАЯ СЕЛИТРА — то же, что калия нитрат …   Химическая энциклопедия

  • СЕЛИТРА — СЕЛИТРА, селитры, мн. нет, жен. (от лат. sal и nitron щелочь) (хим.). Азотно кислая соль (нитрат) калия, натрия, аммония и др., употр. в технике взрывчатых веществ и в агрономии для удобрений. Чилийская или натриевая селитра. Калийная селитра.… …   Толковый словарь Ушакова

  • Селитра калийная и натриевая (мед.) — препараты эти в недалеком прошлом употреблялись как противовоспалительные и жаропонижающие средства, но в настоящее время азотно кислое кали и азотно кислый натрий имеют весьма ограниченное применение. Аналогично некоторым другим соединениям… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Селитра калийная и натриевая — (мед.) препараты эти в недалеком прошлом употреблялись как противовоспалительные и жаропонижающие средства, но в настоящее время азотно кислое кали и азотно кислый натрий имеют весьма ограниченное применение. Аналогично некоторым другим… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Селитра — У этого термина существуют и другие значения, см. Селитра (значения). Селитра  тривиальное название для минералов, содержащих нитраты щелочных и щелочноземельных металлов (в том числе их кристаллогидратов). Название, по всей вероятности,… …   Википедия

  • СЕЛИТРА КАЛИЙНАЯ — м л, изл. син. нитрокалита. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 …   Геологическая энциклопедия

  • СЕЛИТРА — СЕЛИТРА, ы, жен. Азотнокислая соль калия, натрия, аммония, употр. в технике взрывчатых веществ, в агрономии. Калийная с. | прил. селитряный, ая, ое и селитровый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • Селитра (хим.-техн.). — Определение С. Натровая С. Калийная С. Искусственное получение С. Под именем С. в технике вообще обозначаются азотно кислые соли натрия, калия, аммония, бария, стронция, кальция, магния; для указания рода С. обыкновенно говорят, какая С.:… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Селитра — (хим. техн.) Определение С. Натровая С. Калийная С. Искусственное получение С. Под именем С. в технике вообще обозначаются азотно кислые соли натрия, калия, аммония, бария, стронция, кальция, магния; для указания рода С. обыкновенно говорят,… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

dic.academic.ru

Нитрат аммония — Википедия

Нитра́т аммо́ния (аммонийная (аммиачная) селитра) — химическое соединение NH4NO3, соль азотной кислоты. Впервые получена Глаубером в 1659 году. Используется в качестве компонента взрывчатых веществ и как азотное удобрение.

Кристаллизация нитрата аммония из перенасыщенного раствора

Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210 °C происходит полное разложение. Температура кипения при пониженном давлении — 235 °C. Молекулярная масса 80,04 а. е. м. Скорость детонации 2570 м/с.

Растворимость[править | править код]

Растворимость в воде:

Температура, °C Растворимость, г/100мл
0 119
10 150
25 212
50 346
80 599
100 1024

При растворении происходит сильное поглощение тепла (аналогично нитрату калия), что значительно замедляет растворение. Поэтому для приготовления насыщенных растворов нитрата аммония применяется нагревание, при этом твёрдое вещество засыпается небольшими порциями.

Также соль растворима в аммиаке, пиридине, метаноле, этаноле.

Состав[править | править код]

Содержание элементов в нитрате аммония в массовых процентах:

  • O — 60 %,
  • N — 35 %,
  • H — 5 %.

Основной метод[править | править код]

В промышленном производстве используется безводный аммиак и концентрированная азотная кислота:

Nh4+HNO3→ Nh5NO3↓{\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+HNO_{3}\rightarrow \ NH_{4}NO_{3}\downarrow }}}

Реакция протекает бурно с выделением большого количества тепла. Проведение такого процесса в кустарных условиях крайне опасно (хотя в условиях большого разбавления водой нитрат аммония может быть легко получен). После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается до состояния расплава, в котором содержание нитрата аммония составляет 95—99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Для использования в качестве удобрения расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится, охлаждается и покрывается составами для предотвращения слёживания. Цвет гранул варьируется от белого до бесцветного. Нитрат аммония для применения в химии обычно обезвоживается, так как он очень гигроскопичен и процентное количество воды в нём получить практически невозможно.

Метод Габера[править | править код]

По способу Габера из азота и водорода синтезируется аммиак, часть которого окисляется до азотной кислоты и реагирует с аммиаком, в результате чего образуется нитрат аммония:

3h3+N2⟶ 2Nh4{\displaystyle {\mathsf {3H_{2}+N_{2}\longrightarrow \ 2NH_{3}}}} при давлении, высокой температуре и катализаторе
Nh4+2O2⟶ HNO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+2O_{2}\longrightarrow \ HNO_{3}+H_{2}O}}}
HNO3+Nh4⟶ Nh5NO3{\displaystyle {\mathsf {HNO_{3}+NH_{3}\longrightarrow \ NH_{4}NO_{3}}}}.

Нитрофосфатный метод[править | править код]

Этот способ также известен как способ Одда, названный так в честь норвежского города, в котором был разработан этот процесс. Он применяется непосредственно для получения азотных и азотно-фосфорных удобрений из широко доступного природного сырья. При этом протекают следующие процессы:

  1. Природный фосфат кальция (апатит) растворяют в азотной кислоте:
    • Ca3(PO4)2+6HNO3⟶ 2h4PO4+3Ca(NO3)2{\displaystyle {\mathsf {Ca_{3}(PO_{4})_{2}+6HNO_{3}\longrightarrow \ 2H_{3}PO_{4}+3Ca(NO_{3})_{2}}}}.
  2. Полученную смесь охлаждают до 0 °C, при этом нитрат кальция кристаллизуется в виде тетрагидрата — Ca(NO3)2·4H2O, и его отделяют от фосфорной кислоты.
  3. На полученный нитрат кальция, не очищенный от фосфорной кислоты, действуют аммиаком, получая в итоге нитрат аммония:
    • Ca(NO3)2+4h4PO4+8Nh4⟶ CaHPO4↓ +2Nh5NO3+3(Nh5)2HPO4{\displaystyle {\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+4H_{3}PO_{4}+8NH_{3}\longrightarrow \ CaHPO_{4}\downarrow \ +2NH_{4}NO_{3}+3(NH_{4})_{2}HPO_{4}}}}.

Термическое разложение нитрата аммония может происходить по-разному, в зависимости от температуры:

  1. Температура ниже 200 °C:
    • Nh5NO3⟶ N2O↑ +2h3O+Q{\displaystyle {\mathsf {NH_{4}NO_{3}\longrightarrow \ N_{2}O\uparrow \ +2H_{2}O+Q}}}.
  2. Температура выше 350 °C, или детонация:
    • 2Nh5NO3⟶ 2N2+O2+4h3O{\displaystyle {\mathsf {2NH_{4}NO_{3}\longrightarrow \ 2N_{2}+O_{2}+4H_{2}O}}}.

Кристаллические состояния нитрата аммония[править | править код]

Изменения кристаллического состояния нитрата аммония под воздействием температуры и давления меняют его физические свойства. Обычно различают следующие состояния:

Кристаллические состояния нитрата аммония[1]
Система Диапазон температур (°C) Состояние Изменение объёма (%)
> 169.6 жидкость
I 169.6 — 125.2 кубическая −2.13
II 125.5 — 84.2 тетрагональная −1.33
III 84.2 — 32.3 α-ромбическая

(моноклинная)

+0.8
IV 32.3 — −16.8 β-ромбическая

(бипирамидальная)

−3.3
V −50 — −16.8 тетрагональная +1.65
VI существует при высоких давлениях
VII 170
VIII существует при высоких давлениях
IX существует при высоких давлениях

Фазовый переход от IV к III при 32,3 °C приносит неприятности производителям удобрений, потому как изменения плотности приводят к разрушению частиц при хранении и применении. Это особенно важно в тропических странах, где нитрат аммония испытывает циклические изменения, приводящие к разрушению гранул, слёживанию, повышенному пылению и риску возникновения взрыва.

Удобрения[править | править код]

Удобрение из нитрата аммония

Бо́льшая часть нитрата аммония используется либо непосредственно как хорошее азотное удобрение, либо как полупродукт для получения прочих удобрений. Для предотвращения создания взрывчатых веществ на основе нитрата аммония в удобрения, доступные в широкой продаже, добавляют компоненты, снижающие взрывоопасность и детонационные свойства чистого нитрата аммония, такие как мел (карбонат кальция).

В Австралии, Китае, Афганистане, Ирландии и некоторых других странах свободная продажа нитрата аммония даже в виде удобрений запрещена или ограничена. После террористического акта в Оклахома-Сити ограничения на продажу и хранение нитрата аммония были введены в некоторых штатах США[2].

Взрывчатые вещества[править | править код]

Наиболее широко в промышленности и горном деле применяются смеси аммиачной селитры с различными видами углеводородных горючих материалов, других взрывчатых веществ, а также многокомпонентные смеси:

В чистом виде аммиачная селитра значительно уступает большинству взрывчатых веществ по энергии взрыва, однако её взрывоопасность должна учитываться при транспортировке и хранении. Взрывоопасность гранулированной селитры повышается с ростом её влажности и при температурных перепадах, приводящих к перекристаллизации[3].

В 2013 г. сотрудники Sandia National Laboratories объявили о разработке безопасного и эффективного состава на основе смеси нитрата аммония с сульфатом железа, который не может быть использован для создания на его основе взрывчатых веществ. При разложении состава ион SO42− связывается с ионом аммония, а ион железа — с нитрат-ионом, что предотвращает взрыв. Введение в состав удобрения сульфата железа может улучшить и технологические характеристики удобрения, особенно на закисленных почвах. Авторы отказались от защиты формулы удобрения патентом с тем, чтобы этот состав мог получить быстрое распространение в регионах с высокой террористической опасностью[4].

Мировое производство аммиачной селитры на 1980 год составляло 14 млн т, в пересчёте на азот.

  • Технология аммиачной селитры, под ред. В. М. Олевского, М., 1978.
  • Соли азотной кислоты, Миниович М. А., М., 1964.
  • Олевский В. М., Ферд М. Л., «Ж. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева», 1983, т. 28, № 4, с. 27—39.
  • Дубнов Л. В., Бахаревич Н. С., Романов А. И. Промышленные взрывчатые вещества. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1988. — 358 с.

ru.wikipedia.org

Селитра калиевая (нитрат калия) | справочник Пестициды.ru

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]

Применение

Сельское хозяйство

Селитра калиевая (нитрат калия) применяется в качестве удобрения для различных сельскохозяйственных культур.[2]

Зарегистрированные и допущенные к использованию на территории России в качестве удобрения марки аммофоски находятся в таблице справа.[3]

Промышленность

Селитра калиевая применяется в стекольной промышленности для оптического стекловарения, изготовления смесей для обесцвечивания и осветления хрустальных стекол, для повышения прочности изделий из стекла, обесцвечивания и осветления технического стекла.

Селитра калиевая находит применение в электровакуумной промышленности, в производстве дымных порохов, при изготовлении эмалей, термосолей, теплоносителей.

В пищевой промышленности нитрат калия используется как консервант.[1]

Поведение в почве

Трансформация калиевой селитры в почве обусловлена взаимодействием с почвенным раствором и почвенно-поглощающим комплексом ионов калия и азотной кислоты в составе вещества. При внесении в почву удобрение быстро растворяется в почвенном растворе.

Катионы калия вступают во взаимодействие с ППК, как и ионы односоставных калийных удобрений, по двум типам поглощения: обменному (физико-химическому) и необменному (фиксации).

Анион азотной кислоты обеспечивает удобрению свойства нитратных форм азотных удобрений. Нитратные формы, как и у односоставных азотных удобрений, передвигаются вместе с почвенной влагой и могут быть поглощены только в теплое время года растениями или почвенной микрофлорой биологическим путем.[6]

Применение на различных типах почв

Нитрат калия вносится в почву в зависимости от содержания в ней калия и азота и почвенно-климатических условий региона. Удобрение подходит для всех типов почв. При внесении в почвы в регионах с избыточным увлажнением нужно учитывать возможность потери азота.[4]

Способы внесения

Калиевая селитра используется для корневых и некорневых подкормок в течение всего вегетационного периода.[2]

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Калийная селитра как азотное и калийное удобрение является источником азота и калия для растений. Практически не содержит хлора и подходит для удобрения хлорофобных культур, в частности, картофеля, табака, винограда и прочих.

Многолетние плодовые и ягодные культуры при поздней осенней подкормке увеличивают зимостойкость и морозоустойчивость.[4]

Получение

В природе нитрат калия встречается в виде небогатых залежей. В домашних условиях нитрат калия можно получить из компостов, в которые входят навоз, зола, известь, хворост и другие органические вещества. В результате биохимических процессов в таком компосте образуется калиевая селитра. Ее выщелачивают водой, получая сравнительно чистый продукт.

В химической промышленности нитрат калия получают несколькими способами:

  • Нейтрализацией щелочей азотной кислотой.
  • Абсорбцией калиевыми щелочами нитрозных газов.
  • Конверсионным способом. Это наиболее распространенный способ получения нитрата калия. Он основан на обменном разложении хлорида калия и нитрата натрия.

NaNO3+ KCl → NaCl + KNO3

  • Взаимодействие окислов азота и хлористого калия.[6]

 

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

www.pesticidy.ru

Калийная селитра - это... Что такое Калийная селитра?


Калийная селитра

Сели́тра — тривиальное название для минералов, содержащих нитраты щелочных и щелочноземельных металлов (в том числе их кристаллогидратов). Название, по всей вероятности, происходит от лат. sal nitrum.

Подробнее по химии соединений см.: Нитрат.

Названия селитр

Названия селитр
Тривиальное название Химическая формула Систематическое название Примечание
Аммонийная селитра NH4NO3 Нитрат аммония Бесцветное кристаллическое вещество, гигроскопичное, очень хорошо растворяющееся в воде с сильным понижением температуры раствора. Взрывается, особенно в смеси с металлическими порошками, при использовании промежуточных детонаторов из более чувствительных ВВ (например тротила), к ударам малочувствительна. При хранении в больших количествах, например на полях, отмечены случаи взрыва от удара при попытке разрыхления. При нагревании выше 160 оС разлагается с выделением преимущественно закиси азота с примесью других оксидов. Самое распространенное азотное удобрение.
Аммиачная селитра
Бариевая селитра Ba(NO3)2 Нитрат бария Бесцветные кристаллы. Окрашивает пламя в зеленый цвет. Используется как окислитель в пиротехнических составах цветного пламени. 
Баритовая селитра
Калийная селитра KNO3 Нитрат калия Бесцветные кристаллы с ромбической или гексагональной кристаллической решеткой. Значительно менее гигроскопична по сравнению с натриевой, поэтому широко применяется в пиротехнике как окислитель. При нагревании выше 334,5 оС плавится, выше этой температуры разлагается с выделением кислорода. 
Индийская селитра
Магниевая селитра Mg(NO3)2·H2O Кристаллогидрат нитрата магния  
Кальциевая селитра Ca(NO3)2· 4·H2O Кристаллогидрат нитрата кальция  
Известковая селитра
Норвежская селитра
Чилийская селитра NaNO3 Нитрат натрия Обычно есть примеси галогенидов, основные месторождения в Чили (провинции Тарапака и Антофагаста). Цвет белый, желтоватый, красно-коричневый, серый. Твёрдость по шкале Мооса 1,5—2;. Плотность 2,3 г/см³. Образуется в основном за счёт вулканической деятельности или окисления азота. Гигроскопична.
Натронная селитра
Натриевая селитра

Применение селитр

Селитры используются как азотные удобрения, при этом калиевая селитра является также источником необходимого растениям калия. Нитрат калия также является одним из ингредиентов чёрного пороха. Аммонийная селитра используется для приготовления таких взрывчатых веществ как аммонал и аммотол. К аммиачным удобрениям относятся: сульфат аммония, хлористый аммоний, бикарбонат аммония, жидкие азотные удобрения. Сульфат аммония и хлористый аммоний наиболее эффективны на почвах, насыщенных основаниями (чернозёмы, карбонатные серозёмы, каштановые), которые обладают способностью нейтрализовать подкисляющее действие этих удобрений. Систематическое удобрение сульфатом аммония и хлористым аммонием кислых почв вызывает повышение кислотности; этот недостаток может быть устранён известкованием. Аммиачный азот менее подвержен вымыванию, чем нитратный, поэтому аммиачные удобрения можно вносить до посева, осенью. Менее пригодны они для поверхностного (при подкормках озимых) и местного (в рядки, лунки и гнёзда) внесения. Избыток хлора в хлористом аммонии отрицательно влияет на размер и качество урожая многих сельхоз культур (картофель, лён, масличные, табак, виноград и др.). Бикарбонат аммония, производство которого пока ограничено объёмом экспериментальных исследований, обладает щелочной реакцией, но в почве подвергается нитрификации (см. Нитрификация в почве). Среди аммиачных форм азотных удобрений большое значение имеют жидкие удобрения — жидкий безводный аммиак, водный аммиак, аммиакаты.

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Калий цианистый
  • Калик

Смотреть что такое "Калийная селитра" в других словарях:

  • Калийная селитра —         калиевая селитра, калия нитрат, калий азотнокислый, KMO3, соль; бесцветные кристаллы, плотность 2,11 г/см3, tпл 339 °С. В воде хорошо растворима (31 г в 100 г h3O при 20 °С, 246 г при 100 °С). Смеси К. с. с органическими веществами легко… …   Большая советская энциклопедия

  • КАЛИЙНАЯ СЕЛИТРА — то же, что калия нитрат …   Химическая энциклопедия

  • СЕЛИТРА — СЕЛИТРА, селитры, мн. нет, жен. (от лат. sal и nitron щелочь) (хим.). Азотно кислая соль (нитрат) калия, натрия, аммония и др., употр. в технике взрывчатых веществ и в агрономии для удобрений. Чилийская или натриевая селитра. Калийная селитра.… …   Толковый словарь Ушакова

  • Селитра калийная и натриевая (мед.) — препараты эти в недалеком прошлом употреблялись как противовоспалительные и жаропонижающие средства, но в настоящее время азотно кислое кали и азотно кислый натрий имеют весьма ограниченное применение. Аналогично некоторым другим соединениям… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Селитра калийная и натриевая — (мед.) препараты эти в недалеком прошлом употреблялись как противовоспалительные и жаропонижающие средства, но в настоящее время азотно кислое кали и азотно кислый натрий имеют весьма ограниченное применение. Аналогично некоторым другим… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Селитра — У этого термина существуют и другие значения, см. Селитра (значения). Селитра  тривиальное название для минералов, содержащих нитраты щелочных и щелочноземельных металлов (в том числе их кристаллогидратов). Название, по всей вероятности,… …   Википедия

  • СЕЛИТРА КАЛИЙНАЯ — м л, изл. син. нитрокалита. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 …   Геологическая энциклопедия

  • СЕЛИТРА — СЕЛИТРА, ы, жен. Азотнокислая соль калия, натрия, аммония, употр. в технике взрывчатых веществ, в агрономии. Калийная с. | прил. селитряный, ая, ое и селитровый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • Селитра (хим.-техн.). — Определение С. Натровая С. Калийная С. Искусственное получение С. Под именем С. в технике вообще обозначаются азотно кислые соли натрия, калия, аммония, бария, стронция, кальция, магния; для указания рода С. обыкновенно говорят, какая С.:… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Селитра — (хим. техн.) Определение С. Натровая С. Калийная С. Искусственное получение С. Под именем С. в технике вообще обозначаются азотно кислые соли натрия, калия, аммония, бария, стронция, кальция, магния; для указания рода С. обыкновенно говорят,… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

academic.ru

свойства, получение и применение :: SYL.ru

Введение

Вам захотелось провести собственный химический опыт. Неплохое желание, но для этого нужно иметь определенную цель, а главное - ингредиенты. Поэтому вы садитесь за компьютер и ищите интересные рецепты. О, кажется, нашли то, что надо - "Изготовление дымовой шашки". Читаем список ингредиентов: "Сахар, сода, то-се... Калиевая селитра? Что это за зверь такой?" - стандартный ход мыслей у прочитавшего данный рецепт. Обычно таким образом и узнают про существование калиевой селитры. Естественно, тут же возникает желание найти о ней побольше информации. Сегодня я постараюсь удовлетворить ваш интерес.

Происхождение названия

Сначала поговорим о ее названии. Селитра - это любая соль, которая имеет кислотный остаток NO3, взятый из азотной кислоты, т.е. является нитратом. Химическая формула обсуждаемой сейчас селитры - KNO3, значит, к ее названию необходимо добавить прилагательное "калиевая". Но существуют и другие варианты его написания. В разных источниках ее могут обозвать калийной/индийской селитрой, азотнокислым калием, нитратом калия и т.п. Все эти названия будут правильными.

Свойства

Данная селитра при нормальных условиях является бесцветными кристаллами, но измельченной она напоминает белый порошок. Также она имеет ионную структуру и гексагональную или ромбическую кристаллическую решетку. Калиевая селитра слегка гигроскопична, склонна несильно слеживаться в течении некоторого времени. Также она нелетуча и не имеет запаха. Хорошо растворяется в воде, в средней степени - в жидком аммиаке, глицерине, гидразине, не растворяется в чистых эфире и этаноле (может плохо в них растворяться только при условии, что последние разбавлены водой). Из калиевой селитры при ее медленной кристаллизации могут вырастать игольчатые и очень длинные кристаллы. При температуре 400-520 оС происходит ее разложение, при котором образуются нитрит калия и кислород.

Также это сильный окислитель, реагирующий с восстановителями и горючими материалами, а если ее вдобавок и измельчить, то реакция проходит очень активно и часто в сопровождении взрыва (фото). Калиевая селитра может самостоятельно воспламенять некоторые органические материалы, если они с ней в одной смеси. Расплав калиевой селитры можно использовать для того, чтобы получить калий посредством электролиза, но, т.к. у нее в таком состоянии высокие окислительные способности, для проведения данного опыта лучше брать гидроксид калия.

Получение

В Средних веках и Новом времени (т.е. в тот период, когда порох находился в частом употреблении) калиевую селитру добывали из селитряниц - куч, состоящих из известняковых материалов, навоза и других перегнивающих компонентов, у которых были прослойки из хвороста или соломы. Они были накрыты дерном, удерживающим образующиеся газы. Аммиак, который образовывался из-за гниения навоза, накапливался в прослойках, нитрифицировался и становился сначала азотистой, а потом азотной кислотой. Последняя при взаимодействии с известняком образовывала нитрат кальция, далее происходило его выщелачивание водой. Когда к этой смеси добавляли древесную золу, карбонат кальция, находящийся в первой, оседал. И в результате получался раствор калиевой селитры. Взаимодействие поташа и кальциевой селитры - это древнейший способ получения калиевой селитры, который является популярным до сих пор. Хотя поташ можно заменить и сульфатом калия. Калиевую селитру можно получить в лаборатории при таких реакциях:

Нахождение в природе

В природе калиевая селитра известна как минерал нитрокалит. Места самых крупных его залежей - Чили и Ост-Индия (вот почему калиевую селитру часто называют индийской). Натуральный нитрат калия - это азотобактерии, связанные с аммиаком, который выделяется при разложении азотистых веществ. Этой связи способствуют влага и тепло, поэтому крупнейшие месторождения калиевой селитры находятся в жарких странах. Также в очень малых количествах она присутствует в животных и растениях.

Калиевая селитра: применение

В основном ее используют как ценное удобрение для растений (фото). Также она является очень важным ингредиентом в составе дымного пороха ("дымовухи", дымовой шашки). Приносит пользу эта селитра и в оптическом стекловарении, обесцвечивая и осветляя технические хрустальные стекла и придавая прочности изделиям из стекла. В пищевой промышленности эта селитра известна как консервант Е252.

Заключение

Калиевая селитра (формула KNO3) может использоваться не только в химии, но и во многих других отраслях промышленности. Она может быть как полезной, так и очень вредной для человека.

www.syl.ru


Смотрите также

polxa reklami

Голосования

Помог ли Вам наш сайт?