Kalijev nitrat

Kalijev nitrat (KNO₃) je sol dušikove (V) kisline(HNO₃) . Znan je pod imenom navadni soliter, v uporabi pa je bilo tudi ime angleška sol. Uporablja se kot oksidant (črni smodnik), umetno gnojilo (rastlinam priskrbi potrebni dušik), prehranski aditiv E252 in tudi pri izdelavi pirotehničnih sredstev in vojaških eksplozivov.

Iz njega izdelujejo dimne bombe, saj izpusti gost snežno bel dim ko se vname. Stehiometrično razmerje med kalijevim nitratom in slatkorjem ((dimna bomba) kalijev nitrat je tudi močen oksidant

Angleška sol oz. soliter naj bi bila tudi prepovedani tovor slovenskega knjižnega junaka Martina Krpana.

v delu

Zgodovina pridobivanja

Pridobivanje iz mineralnih virov

Eden prvih celotnih opisov čiščenja je bil opisan že leta 1270. Postopek je opisal kemik in inženir Hasan al-Rammah iz Sirije v svoji knjigi "Knjiga vojaškega konjarstva in domiselnih vojnih naprav". V svoji knjigi opiše proces čiščenja s kuhanjem v majhni količini vode in uporabo vroče raztopine. Raztopino zmešamo s kolijevim karbonatom v obliki pepela, da odstranimo kalcij in magnezij, s tem procesom ostane čisti kalijev nitrat. To snov so potem uporabljali za izdelavo smodnika in eksplozivnih naprav.

Pridobivanje iz jam

Pomembni vir kalijevega nitrata so bili depoziti netopirskega guana na jamskih stenah. Izločanje je narejeno tako, da potopimo guano v vodo za en dan, zmes filtriramo in s tem pridobimo kristale iz filtrirane vode. Teradicionalno so tak način uporabljali v mestu Laos za pridobivanje smodnika za Bang Fai rakete.

Francoska metoda

Niter-postelje so pripravljene z mešanjem gnoja in lesnega pepela skupaj z organskim materialom kot je slama v kopice velike 1,5m x 2m x 5m. Kopico so ponavadi pokrili, da so jo zaščitili pred dežjem, vlažili pa so jo z urinom, da so pospešili razgradnjo. Po približno enem letu so jo sprali z vodo, da so odstranili v vodi topen kalcijev nitrat, ki so ga filtrirali skozi pepeliko. Tako so pridobili kalijev nitrat.

Švicarska metoda

Je enaka kot francoska, ampak tukaj pri mešanju ne uporabljajo gnoj pač pa samo urin. Urin je zbran tako, da se zemlja pod hlevom kamor se steka urin skoplje in ocedi, nato pa se filtrira skozi pepeliko kot je opisano zgoraj.

Zgodovina uporabe

Kalijev nitrat je oksidant in vir energije za smodnik v 19.stoletju. Vendar so, po letu 1889, za potrebe malega orožja in težkega topništva začeli uporabljati Cordit. To je brezdimni prašek, ki za proizvodnjo rabi veliko količino dušikove kisline, ki ga pridobijo iz mineralnih nitratov(kalijev nitrat, natrijev nitrat). Te snovi, kot vsa nitratna eksploziva, pri vžigu izločajo veliko količino kisika in dušika ter s tem kinetično energijo za naboj. Ponavadi se eksploziva iz kalijevega nitrta uporabljajo pri rudarstvu trdih kamnin.

Proizvodnja

Kalijev nitrat lahko pridobimo z združevanjem amonjakovega nitrata in kalijevega hidroksida.

NH₄NO₃ (aq) + KOH (aq) → NH₃ (g) + KNO₃ (aq) + H₂O (l)

Alternativni vir proizvodnje kalijevega nitrata brez stranskega proizvoda amonjaka je, da združimo amonjakov nitrat s kalijevim kloridom, ki ga lahko pridobimo kot breznatrijski nadomestek soli.

NH4NO₃ (aq) + KCl (aq) → NH4Cl (aq) + KNO₃ (aq)

Kalijev nitrat se pridobi tudi z nevtralizacijo dušikove kisline s kalijevim hidroksidom. Ta reakcija je zelo eksotermna.

KOH (aq) + HNO₃ → KNO₃ (aq) + H2O (l)

V industrijski proizvodnji pa se proizvaja z dvojno reakcijo razpada med natrijevim nitratom in kalijevim kloridom.

NaNO₃ (aq) + KCl (aq) → NaCl (aq) + KNO₃ (aq)

Gnojila

Kalijev nitrat se uporablja predvsem v gnojilih, kot vir dušika in kalija, ki sta dve najpomembnejši hranili za rastline. Kadar se uporablja samostojno, ima N(dušik)P(fosfor)K(kalij) vrednost 13-0-44.

Oksidator

Kalijev nitrat je odlično oksidacijsko sredstvo, ki ob gorenju proizvaja lila plamen. Je sestavni del črnega smodnika, skupaj z ogljem v prahu in žveplom.