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阅读 48271 次 历史版本 0个 创建者:haiyan (2011/6/8 21:32:28)  最新编辑:haiyan (2011/6/8 21:32:28)
硝酸鉀
拼音:Xiāosuān Jiǎ (Xiaosuan Jia)
英文:Potassium nitrate
同义词条:火硝,土硝
硝酸鉀
硝酸鉀是鉀的硝酸鹽
 
  硝酸鉀,分子式:KNO3 。是硝酸鹽,無色斜方結晶或白色結晶粉末。易溶於水。溶於甘油和液氨。不溶於無水乙醇乙醚。在400℃時分解放出氧,並轉變成亞硝酸鉀。爲強氧化劑。與有機物接觸能引起燃燒和爆炸。由硝酸鈉加適量水加熱溶解,加入氯化鉀進行複分解反應,經蒸發濃縮,先析出氯化鈉結晶,過濾,濾液經冷卻結晶,過濾,水洗,固液分離,幹燥制得。有低溫萃取法及高溫法。主要用於制造黑色火藥,焰火,機械熱處理淬火的鹽浴,釉藥,卷煙紙,青黴素鉀和利福平等。還可用作玻璃澄清劑,農作物和花卉的複合肥料和選礦劑。
 
 
 

基本資料

 
  中文名稱:硝酸鉀
  英文名稱:Potassium nitrate
  别名名稱:土硝;火硝
  分子式:KNO3
  分子量:101.10
  穩定性:穩定
  危險標記:11(氧化劑)
  主要用途:用於制造煙、火藥、火柴、醫藥,以及玻璃工業

編號系統

 
  國標編號:51056  
  CAS號:7757-79-1
  MDL號:MFCD00011409
  EINECS號:231-818-8
  RTECS號:TT3700000
  PubChem號:24898742

物性數據

是鉀的硝酸鹽
硝酸鉀不溶於無水乙醇、乙醚

  性狀:無色透明斜方或三方晶系顆粒或白微帶黄色結晶性粉末
  密度(g/mL 25℃):2.109
  熔點(℃):334
  沸點(℃,5.2kPa):100
  沸點:400℃/分解
  閃點(℃,):400
  溶解性(mg/mL):易溶於水,溶於液氨和甘油,不溶於無水乙醇、乙醚

合成方法


  工業生產有複分解法和離子交換法。用氯化鉀硝酸銨(代替硝酸鈉)爲原料的複分解法,氯化鉀和稀硝酸爲原料的離子交換法和溶劑萃取法,氯化鉀、硝酸銨、碳酸氫銨爲原料的内循環法,硝酸銨、氯化鉀爲原料的循環法等工藝均處於工藝研究階段。

  1、複分解法:將硝酸鈉加入盛有適量水的反應器中,用蒸汽加熱,在攪拌下使硝酸鈉全部溶解,再按NaNO3:KCl=100:85配料比緩慢加入氯化鉀進行複分解反應,生成硝酸鉀,當加熱蒸發使溶液濃度達45~48°Bé、溫度達120℃時,首先析出氯化鈉。經真空過濾,用少量熱水洗滌氯化鈉晶體,減少硝酸鉀的帶損。濾液送入結晶器,用濾液量10%~15%的水稀釋,邊攪拌邊冷卻,經24h後,析出硝酸鉀結晶,經真空過濾、水洗、離心分離後,送至氣流幹燥器在80℃以上進行幹燥,制得硝酸鉀成品。其反應方程式如下:
  2、離子交換法:以氯化鉀和硝酸銨爲原料,使氯化鉀和硝酸銨溶液中的鉀銨離子在離子交換樹脂上進行轉換,得到硝酸鉀溶液和氯化銨溶液。反應方程式如下:
 

  經蒸發濃縮、過濾、濾液冷卻結晶,過濾,水洗、離心分離,氣流幹燥,制得硝酸鉀成品。
 
  3、溶劑萃取法:在 5~10°C,氯化鉀溶於濃度60%~70%硝酸中,用有機溶劑萃取,分離得硝酸鉀和鹽酸

  4、轉化法:系將硝酸鈉與氯化鉀複分解而得。此法工藝流程簡單,產品質量較高,工業上廣泛采用。

  5、合成法:系按硝酸與氯化鉀作用,生成硝酸鉀、氯氣及亞硝醯氯。
 
  6、中和法:用氫氧化鉀碳酸鉀中和硝酸,經蒸發結晶制得硝酸鉀;或用氫氧化鉀或碳酸鉀溶液吸收硝酸生產中的尾氣並加工制得硝酸鉀。

應用領域


  1、分析試劑,用於的微量分析。是制造黑色火藥,如礦山火藥、引火線、爆竹等的原料。也用於焰火以產生紫色火花。機械熱處理作淬火的鹽浴。陶瓷工業用於制造瓷釉彩藥。用作玻璃澄清劑。用於制造汽車燈玻殼、光學玻璃顯像管玻殼等。醫藥工業用於生產青黴素鉀鹽,利福平等藥物。用於制卷煙紙。用作催化劑。選礦劑。用作農作物和花卉的複合肥料。

  2、硝酸鉀也是我國允許使用的發色劑。它在肉制品中由於細菌作用而還原成亞硝酸鉀而起護色和抑菌的作用。我國規定可用於肉類制品,最大使用量0.5g/kg,殘留量不得超過0.03g/kg。

  3、在焦磷酸鹽鍍銅中添加硝酸鹽可以提高工作電流的上限,能減少鍍層針孔,降低溶液操作溫度,提高均鍍能力等,硝酸鹽在光亮鍍銅溶液中對整平作用和陰極效率略有降低。

從硝土中提取硝酸鉀


土硝熬制
                土硝熬制
  硝酸鉀俗稱火硝或土硝。它是黑火藥的重要原料和複合化肥。制取硝酸鉀可以用硝土和草木灰作原料。土壤里的有機物腐敗後,經亞硝酸細菌和硝酸細菌的作用,生成硝酸。硝酸根跟土壤里的等離子結合,形成硝酸鹽。硝土中的硝酸鹽就是這樣來的。硝土一般存在於廁所、豬、牛欄屋,庭院的老牆腳,崖邊,岩洞以及不易被雨水沖洗的地面。硝土潮濕,不易曬幹,經太陽曝曬後略變紫紅色。好的硝土放在灼紅的木炭上會爆出火花。

  從硝土中提取硝酸鉀,主要原理是利用草木灰中的鉀離子取代硝土中的鈉離子,從而生成硝酸鉀。另外,草木灰里的碳酸根離子和硫酸根離子跟硝土里的、鎂離子結合,生成難溶性的鹽而沉澱,從而去掉鈣、鎂等雜質。主要反應式是:

  Ca(NO3)2+K2SO4=2KNO3+CaSO4

  Ca(NO3)2+K2CO3=2KNO3+CaCO3

  Mg(NO3)2+K2CO3=2KNO3+MgCO3

  硝土本身也含有硝酸鉀,最後利用各種鹽溶解度的差異,控制溫度和濃度,使硝酸鉀從混合液中結晶出來。
 
  土硝熬制工藝:

  一、硝土收集:據夏鹽、終落花流水硝的原理,鹽土地春季掃硝土是最好的時節,經過一冬時間,鹽土上層出現一層黄色土質浮於地面。春雨來臨前,可很快進行刮掃,反這些喬掃下來的硝土,收存放在幹燥的地方備用。

  二、土硝熬制:(1)硝土先用篩去除土塊磚石等雜質。(2)用大鐵鍋裝入清水200-220公斤然後加硝土150公斤左右,邊加邊攪,使硝土充分溶化、靜置,撈去水面浮沫。(3)把溶化液倒入大缸中,加入白礬少許,使溶液快速澄清,濾出土質。(4)將濾液移入鐵鍋中,文火加熱50℃左右,充分攪拌,再移入大缸中,保溫30-40℃,靜置半小時,待沉澱觀察有無沉澱。若沒有,待冷卻結晶爲毛硝;若有沉澱,等沉澱下去,吸淨液,冷卻結晶得毛硝。(5)將結晶出的毛硝倒鍋内然後加火進行熬制。當水分減少到40%左右即可停火。(6)把濃縮液倒入缸中進行粒狀結晶,爲之水硝。(7)將水硝再次入鍋,用文火使水分繼續蒸發,最後倒入鍋中進行冷卻結晶,制成塊狀,裝入袋中,置於幹燥通風處貯存。

對環境的影響

健康危害

  侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。

  健康危害:吸入本品粉塵對呼吸道有刺激性,高濃度吸入可引起肺水腫。大量接觸可引導起高鐵血紅蛋白血症,影響血液擕氧能力,出現頭痛、頭暈、紫紺、惡心、嘔吐。重者引起呼吸紊亂、虛脱,甚至死亡。口服引起劇烈腹痛、嘔吐、血便和眼睛有強烈刺激性。甚至造成灼傷。皮膚反複接觸引起皮膚幹燥、皸裂和皮疹。

毒理學資料及環境行爲

  急性毒性:LD503750mg/kg(大鼠經口)

  刺激性:家兔經眼:100mg(24小時),中度刺激。家兔經皮:500mg/24小時,輕度刺激。

  危險特性:強氧化劑。遇可燃物着火時,能助長火勢。與有機物、還原劑、易燃物如硫、磷等接觸或混合時有引起燃燒爆炸的危險。燃燒分解時,放出有毒的氮氧化物。受高熱分解,產生有毒的氮氧化物。

  燃燒(分解)產物:氮氧化物。

監測方法


  一、現場應急監測方法

  水質快速比色管法(日本制,硝酸鹽)

  二、實驗室監測方法

  酚二磺酸分光光度法(GB7480-87,水質)(硝酸鹽)

  離子色譜法(GB13580.5-92,水質)(硝酸鹽)

  比色法《食品中添加劑的分析方法》,馬家驤等譯

環境標准

 
中國(GB5749-85)   生活飲用水水質標准   20mg/L(硝酸鹽,以N計)   
中國(GB/T14848-93)   地下水質量標准(mg/L)   I類2.0;II類5.0;III類20;IV類30;V類30以上(硝酸鹽,以N計)   
中國(GHZB1-1999)   地表水環境質量標准(mg/L)    I類10;II類10;III類20;IV類20;V類25(硝酸鹽,以N計)   
前蘇聯(1975)     污水排放標准   60mg/L   

應急處理、處置方法

泄漏應急處理

  隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴自吸過濾式防塵口罩,穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。勿使泄漏物與有機物、還原劑、易燃物接觸。

  小量泄漏:用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。

  大量泄漏:用塑料布、帆布覆蓋,減少飛散。然後收集回收或運至廢物處理場所處置。

防護措施

  呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,建議佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器。

  眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。

  身體防護:穿聚乙烯防毒服。

  手防護:戴氯丁橡膠手套。

  其它:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

急救措施

  皮膚接觸:立即脱去被污染的衣着,用大量流動清水沖洗,至少15分鍾。

  眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。就醫。

  吸入:迅速脱離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

  食入:誤服者用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

滅火方法

  消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服。用霧狀水、砂土滅火。切勿將水流直接射至熔融物,以免引起嚴重的流淌火災或引起劇烈的沸濺。

運輸信息

用於焰火以產生紫色火
硝酸鉀用於焰火以產生紫色火花

  危險貨物編號: 51056

  UN編號: 1486

  包裝類别: O53

  包裝方法: 兩層塑料袋或一層塑料袋外麻袋、塑料編織袋、乳膠布袋;塑料袋外複合塑料編織袋(聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋);螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或塑料袋外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱。

  運輸注意事項: 鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。運輸時單獨裝運,運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。嚴禁與酸類、易燃物、有機物、還原劑、自燃物品、遇濕易燃物品等並車混運。運輸時車速不宜過快,不得強行超車。運輸車輛裝卸前後,均應徹底清掃、洗淨,嚴禁混入有機物、易燃物等雜質。

操作處置與儲存


  操作注意事項: 密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器,穿聚乙烯防毒服,戴氯丁橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵。避免與還原劑、酸類、活性金屬粉末接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

  儲存注意事項: 儲存於陰涼、幹燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃,相對濕度不超過80%。應與還原劑、酸類、易(可)燃物、活性金屬粉末分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

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