硝酸钾

硝酸钾

【中文名称】硝酸钾
【英文名称】potassium nitrate; nitre; saltpetre
【结构或分子式】
【相对分子量或原子量】101.10
【密度】2.109(16℃)
【熔点（℃）】334
【性状】
无色透明棱柱晶体或粉末
【溶解情况】
溶于水、稀乙醇、甘油，不溶于无水乙醇和乙醚。
【用途】
用于制火药、玻璃、火柴，并用作肥料和分析试剂等。
【制备或来源】
由天然物硝石。可由硝酸钠溶液与氯化钾作用而制得。

硝酸钾

主要成分： 含量：工业级 一级≥99.5％；二级≥99.0％；三级≥98％。
外观与性状： 无色透明斜方或三方晶系颗粒或白色粉末。
pH：
熔点(℃)： 334
相对密度(水=1)： 2.11
辛醇/水分配系数的对数值： 无资料
溶解性： 易溶于水，不溶于无水乙醇、乙醚。
主要用途： 用于制造烟火、火药、火柴、医药，以及玻璃工业。
其它理化性质： 400(约)

硝酸钾

①合成法　氯化钾在浓度为65％的硝酸中于75°C下反应，生成硝酸钾、氯气、亚硝酰氯。用硝酸氧化亚硝酰氯时，逸出氯气和二氧化氮，后者用空气氧化，并用水吸收，复得硝酸。

3KCl+4HNO₃─→3KNO₃+Cl₂+NOCl+2H₂O

NOCl+2HNO₃─→½Cl₂+3NO₂+H₂O

2NO₂+H₂O+½O₂─→2HNO₃

②溶剂萃取法　在 5～10°C，氯化钾溶于浓度60％～70％硝酸中，用有机溶剂萃取，分离得硝酸钾和盐酸。

③复分解法　硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。利用它们的不同溶解度可将其分离。此法工业上应用较多。先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：氯化钾＝100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。经过滤、洗涤和干燥即得产品。

④中和法　用氢氧化钾或碳酸钾中和硝酸，经蒸发结晶制得硝酸钾；或用氢氧化钾或碳酸钾溶液吸收硝酸生产中的尾气并加工制得硝酸钾。

硝酸钾

硝酸钾的生产方法主要有以下几种：
1、安徽省化工研究院开发的以硝酸铵、氯化钾为原料的复分解循环法；
2、以硝酸铵、氯化钾为原料的离子交换法；
3、以硝酸钠、氯化钾为原料的复分解循环法；
4、以天然硝酸钾矿为原料的提纯法；
5、美国离子交换法；
6、以色列IMI法；
7、美国西南钾碱公司法；
8、智利SQM硝钠转化法。

前四种都是国内现有的生产方法。其中硝酸钾矿提纯法只在我国新疆有这种独特的资源，未来发展情况尚难定论。以硝酸钠为原料复分解法生产砂酸钾由于硝酸钠价格远离于硝酸铵，现已逐渐被淘汰。以硝酸铵为原料离子交换法生产硝酸钾近年发展较快，但其能耗高、建厂投资大、难于大规模连续化生产的缺陷限制了它的发展。以硝酸铵为原料复分解循环法生产砂酸钾已历经十余年的生产考验，技术已相当成熟，随着大规模连续化生产装置的成功开发必将极大地推动国内农用硝酸钾的发展。

硝酸钾

两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋；塑料袋外复合塑料编织袋（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）；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或塑料袋外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。

运输注意事项：铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运，运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快，不得强行超车。运输车辆装卸前后，均应彻底清扫、洗净，严禁混入有机物、易燃物等杂质。

硝酸钾

中国MAC(mg/m3)： 未制定标准
前苏联MAC(mg/m3)： 5
TLVTN： 未制定标准
TLVWN： 未制定标准
监测方法：
工程控制： 生产过程密闭，加强通风。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护： 可能接触其粉尘时，建议佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。
眼睛防护： 呼吸系统防护中已作防护。
身体防护： 穿聚乙烯防毒服。
手防护： 戴氯丁橡胶手套。
其他防护： 工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。

硝酸钾

原理：
硝酸钾俗称火硝或土硝。它是黑火药的重要原料和复合化肥。制取硝酸钾可以用硝土和草木灰作原料。土壤里的有机物腐败后，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用，生成硝酸。硝酸根跟土壤里的钾、钠、镁等离子结合，形成硝酸盐。硝土中的硝酸盐就是这样来的。硝土一般存在于厕所、猪、牛栏屋，庭院的老墙脚，崖边，岩洞以及不易被雨水冲洗的地面。硝土潮湿，不易晒干，经太阳曝晒后略变紫红色。好的硝土放在灼红的木炭上会爆出火花。
从硝土中提取硝酸钾，主要原理是利用草木灰中的钾离子取代硝土中的钠离子，从而生成硝酸钾。另外，草木灰里的碳酸根离子和硫酸根离子跟硝土里的钙、镁离子结合，生成难溶性的盐而沉淀，从而去掉钙、镁等杂质。主要反应式是
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钾，最后利用各种盐溶解度的差异，控制温度和浓度，使硝酸钾从混合液中结晶出来。

操作：
（1）把硝土和草木灰分别研细碾碎。按硝土和草木灰8∶1的质量比称取原料（原料比因来源不同而有所变化），混合后放在一只大烧杯中，加入约75℃的热水到浸没混合物为止。
（2）用玻棒不断搅拌约15分钟，再进行抽滤。料渣再一次放在烧杯里，加适量热水并搅拌15分钟，再次抽滤，把两次的滤液合并在一起（原料较多时也可只抽滤一次），得到的滤液常称为硝水。
（3）把硝水倾入一只大蒸发皿中，加热蒸发（这一步叫做熬硝），加热时要不断搅拌，防止粘底和飞溅。
（4）当蒸发掉2／3～3／4体积的水时停止加热。这时溶液比较粘，蒸发皿底部已析出少量固体。用玻棒取一滴溶液滴在纸上，溶液如果立即凝结成团状，说明已达到要求，立即趁热抽滤。这时温度很高，硝酸钾的溶解度较大不会析出，而氯化钠、氯化钾等由于溶解度较小而析出。
（5）让滤液自然冷却到30℃，这时硝酸钾的溶解度受温度的影响变化最大，溶解度急剧下降而大量析出。氯化钠等盐的溶解度变化小，基本上不再析出。再次抽滤，即得硝酸钾晶体。如果要进一步提纯，可再次重结晶。

说明：
（1）草木灰以荞麦杆、棉花壳、棉杆、蚕豆杆、菜子杆、番茄杆、高粱杆、玉米杆等植物燃烧后得到的灰为最好，它们钾的含量可达10～15％。当然其他草木灰也可以使用。
（2）以上原理也适用于土法生产土硝。

1、http://163.88wz.net/Article_Show.asp?ArticleID=3489
2、http://bioop.com/html/biosafe/200609255106.html
3、http://knology.chinaccm.com/phrase-2006033016354800331.html