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硝酸鉀知識

2015-10-14 17:19:30點擊:

硝酸鉀是鉀的硝酸鹽,實驗式KNO₃(硝酸鉀是離子化合物,并沒有分子,所以沒有分子量,只有式量)。外觀為透明無色或白色粉末,無味,比重(水=1)為2.11。在水中的溶解度為13 g/100mL(因溫度而異,溫度越高溶解度越高,在化學物質之中,硝酸鉀溶解度變化是相當明顯的)。潮解性較硝酸鈉為低,有冷卻刺激鹽味。溶于水,稍溶于乙醇。

基本信息

  • 中文名稱

    硝酸鉀

  • 外文名稱

    potassium nitrate

  • 化學式

    KNO3

  • 儲存

    密封陰涼干燥保存

  • 管制類型

    硝酸鉀(*)(易制爆)

  • 相對分子質量

    101.10

  • 熔點

    334℃

 
  • 別名

    硝石、鹽硝、火硝

  • 水溶液pH

    室溫下為7

  • CAS號

    7757-79-1

  • 沸點

    400℃

  • 化學品類別

    無機鹽

  • 相對密度

    2.109(水=1)

生產簡史

世界硝酸鉀70%用于農業,以色列和美國產量最大,約占世界總量的四分之三,智利居第三位。1995年世界硝酸鉀總能力約90萬噸年,其中直接法的產量約占75%,中國硝酸鉀現有生產能力約6萬噸年,在建能力亦為6萬噸年,其中約80%硝酸鉀用于工業部門。

理化性質

物理性質

性狀:無色透明棱柱狀或白色顆;蚪Y晶性粉末。味辛辣而咸有涼感。微潮

硝酸鉀

解,潮解性比硝酸鈉微小。

溶解性:易溶于水,不溶于無水乙醇、乙醚。溶于水時吸熱,溶液溫度降低。

化學性質

1.可參與氧化還原反應

S +2KNO3+3C ==== K2S +N2↑ +3CO2↑ (黑火藥反應) 注意該反應硫和硝酸鉀是氧化劑。

2.酸性環境下具有氧化性:

6FeSO4+2KNO3(濃)+4H2SO4==== K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO↑ +4H2O

3.加熱分解生成氧氣:

2KNO3=加熱=2KNO2+O2↑

4.該品與有機物、磷、硫接觸或撞擊加熱能引起燃燒和爆炸。具刺激性。

5.鑒別方法:

按OT-42方法測定。

鉀鑒別試驗(1T-27)呈陽性(用10%試樣液)。

硝酸鹽鑒別試驗(IT-23)呈陽性(用10%試樣液)。

6.含量分析:

精確稱取試樣約0.4g(預經105℃干燥4h),溶入盛于500ml圓底燒瓶中的300ml水中。加德瓦達合金粉3g和40%氫氧化鈉溶液15ml后,將防濺球和冷凝器與燒瓶連接。在受器中放0.1mol/L硫酸50ml,靜置2h,蒸餾,至餾出液250ml,用0.1mol/L氫氧化鈉滴定過量硫酸,用3滴甲基紅-亞甲藍試液(TS-150)作為指示劑。同時進行空白試驗,并作必要修正。每毫升0.1mol/L硫酸相當于硝酸鉀(KNO₃)10.11mg。

毒理資料

急性毒性: LD50:3750 mg/kg(大鼠經口)

其它有害作用: 該物質對環境可能有危害,在地下水中有蓄積作用。

應用領域

1、用作分析試劑和氧化劑,也用于鉀鹽的合成和配制炸藥。

2、在食品工業用作發色劑,護色劑,抗微生物劑,防腐劑,如用于腌肉,在午餐肉中起防腐作用。

3、是制造黑色火藥,如礦山火藥、引火線、爆竹等的原料。也用于焰火以產生紫色火花。機械熱處理作淬火的鹽浴。陶瓷工業用于制造瓷釉彩藥。用作玻璃澄清劑。用于制造汽車燈玻殼、光學玻璃顯像管玻殼等。醫藥工業用于生產青霉素鉀鹽,利福平等藥物。用于制卷煙紙。用作催化劑。選礦劑。用作農作物和花卉的復合肥料。

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

5、用于制造煙火、火柴、陶瓷釉藥、肥料等。

6、工業硝酸鉀還廣泛應用于強化玻璃制作工藝。

制備方法

合成法:用氫氧化鉀或碳酸鉀中和硝酸,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并加工制得硝酸鉀。

溶劑萃取法:在5~10°C,氯化鉀溶于濃度60%~70%硝酸中,用有機溶劑萃取,分離得硝酸鉀和鹽酸。

復分解法硝酸鈉與氯化鉀經復分解反應得硝酸鉀和氯化鈉。利用它們的在不同溫度下的溶解度不同可將其分離。此法工業上應用較多,是工業硝酸鉀主要的生產方式。先把硝酸鈉溶于熱水中,在攪拌下按硝酸鈉:氯化鉀=100:85的配料比逐漸加入氯化鉀,經蒸發濃縮,當溫度為119℃時,氯化鈉結晶析出,將溶液和晶體進行熱過濾,得到大量氯化鈉晶體,再將分離氯化鈉后的母液緩慢冷卻,硝酸鉀即結晶析出。經抽濾、洗滌和干燥即得粗產品(純度≥85%),再經重結晶可得純品和高純品。

離子交換法:將硝銨液與氯化鉀液分別通過陽離子交換樹脂床層?煞謩e生產出硝酸鉀和氯化銨兩種產品。此法工業上應用較多,是工業硝酸鉀主要的生產方式之一。

硝土制取法:硝酸鉀俗稱火硝或土硝。它是黑火藥的重要原料和復合化肥。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后,經亞硝酸細菌和硝酸細菌的作用,生成硝酸。硝酸根與土壤里的鉀、鈉、鎂等離子結合,形成硝酸鹽。硝土中的硝酸鹽就是這樣來的。硝土一般存在于廁所、豬、牛欄屋,庭院的老墻腳,崖邊,巖洞以及不易被雨水沖洗的地面。硝土潮濕,不易曬干,經太陽曝曬后略變紫紅色。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鈣、鎂離子結合,生成難溶性的鹽而沉淀,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↓

硝土自身也含硝酸鉀,最后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。

操作處置

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: 儲存于陰涼、干燥、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。

防護措施

工程控制: 生產過程密閉,加強通風。提供安全淋浴和洗眼設備。

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。

其他防護: 工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

法規信息

化學品分類和危險性公示通則(2009年05月21日發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發 677號),工作場所安全使用化學品規定 “勞部發(1996)423號”等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃為第5.1 類氧化劑。

備注:GB13690-2009代替GB13690-1992

運輸信息

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;塑料袋外復合塑料編織袋(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、遇濕易燃物品等并車混運。運輸時車速不宜過快,不得強行超車。運輸車輛裝卸前后,均應徹底清掃、洗凈,嚴禁混入有機物、易燃物等雜質。

注意事項

使用限量

FAO/WHO(1984,mg/kg):熟洋火腿、熟豬前腿肉,500;一般干酪50(單用或與硝酸鈉合用量)。

《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2007):肉制品0.50g/kg。備注:以亞硝酸鈉(鉀)計,殘留量≤30mg/kg。

毒害物質數據:7757-79-1(Hazardous Substances Data)。

健康危害

吸入該品粉塵對呼吸道有刺激性,高濃度吸入可引起肺水腫。大量接觸可引起高鐵血紅蛋白血癥,影響血液攜氧能力,出現頭痛、頭暈、紫紺、惡心、嘔吐。重者引起呼吸紊亂、虛脫,甚至死亡?诜饎×腋雇、嘔吐、血便、休克、全身抽搐、昏迷,甚至死亡。對皮膚和眼睛有強烈刺激性,甚至造成灼傷。皮膚反復接觸引起皮膚干燥、皸裂和皮疹。

急救措施

皮膚接觸: 立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。 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分鐘。就醫。

吸入: 迅速脫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: 用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

危險特性: 強氧化劑。遇可燃物著火時,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氣體。受熱分解,放出氧氣。

有害燃燒產物: 氮氧化物,亞硝酸鹽粉塵。

滅火方法: 消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。霧狀水、砂土。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。

應急處理

應急處理: 隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),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,洗水稀釋后放入廢水系統。大量泄漏:用塑料布、帆布覆蓋。然后收集回收或運至廢物處理場所處置。

危害介紹

危險分類:氧化劑

毒性分級:中度危害

燃爆危險:該品與有機物、磷、硫接觸或撞擊加熱能引起燃燒和爆炸。具有刺激性。

健康危害:吸入該粉層對呼吸道有刺激性,高濃度吸入可引起肺水腫。

急救措施:皮膚接觸,脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。眼睛接觸,提起眼瞼,用流動的清水或生理鹽水沖洗。就醫。

爆炸燃燒完全分解物:一氧化碳、二氧化碳

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