روش تولید نیترات پتاسیم چگونه است؟ نیترات پتاسیم چیست چه کاربرد هایی دارد و چگونه تولید میشود؟ در این مقاله کامل به شما عزیزان روش تولید نیترات پتاسیم را کامل به شما توضیح داده ایم پس تا آخر این مقاله با ما همراه باشید. همچنین شما عزیزان می توانید برای تهیه و خرید نیترات پتاسیم با بهترین کیفیت و مناسب ترین قیمت به صفحه فروش نیترات پتاسیم مراجعه نمایید.
نیترات چیست و روش تولید نیترات پتاسیم چگونه است ؟
روش تولید نیترات پتاسیم
نیترات ها ترکیباتی هستند که یون نیترات را در ساختار خود دارند. آنها به عنوان نگهدارنده، کود، در پزشکی و در ساخت مواد منفجره استفاده می شوند.
نیترات ها گروهی از ترکیبات هستند که در ساختار خود آنیون نیترات، NO3- را دارند. یکی از ویژگی های عالی نیترات ها این است که همه محلول در آب هستند. آنها برای چرخه نیتروژن از اهمیت زیادی برخوردار هستند، زیرا منبع اصلی نیتروژن برای گیاهان هستند.
از نیترات ها به عنوان کود، علف کش یا آفت کش نیز استفاده می شود. با این حال، استفاده بیش از حد از آنها توصیه نمی شود، زیرا می توانند آب و آب های زیرزمینی را آلوده کنند
آنها همچنین در ساخت مواد منفجره، باروت، آتش بازی و حتی به عنوان نگهدارنده در غذاهای جاسازی شده استفاده می شوند.
نیترات ها ترکیباتی هستند که آنیون نیترات (NO3-) را در ساختار خود دارند.
- تمام نیترات ها محلول هستند.
- نیترات ها واکنش ضعیفی دارند.
- آنها در ساخت کودها، مواد نگهدارنده مواد غذایی و مواد منفجره استفاده می شوند.
- آنها گشادکننده عروق هستند و در مبارزه با سرطان، دیابت، بیماری قلبی و اختلال نعوظ ضروری هستند.
- مصرف نیترات از غذاهای غنی از پروتئین مانند گوشت های فرآوری شده خطر ابتلا به سرطان روده را به دلیل تشکیل نیتروزامین ها افزایش می دهد .
نیترات چیست؟
نیترات ها ترکیباتی هستند که آنیون نیترات را در ترکیب خود دارند (NO 3 – ) . اگرچه نیترات‌های معدنی و آلی وجود دارند، اما نیترات‌های غیرآلی بیشتر از همه برجسته هستند.
نیتروژن موجود دارای Nox برابر با 5+ است و این آنیون دارای هندسه مثلثی مسطح است ، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است که فرمول ساختاری این آنیون را نشان می دهد.
علاوه بر این، باید درک کرد که الکترون‌های π آنیون نیترات همیشه در یک پیوند NO نیستند، بلکه بین سه پیوند NO غیرمحلی هستند. بنابراین، قابل درک است که آنیون نیترات دارای اثر رزونانس است (همانند بنزن و سایر ترکیبات معطر). این اثر برای پایداری آنیون ضروری است.
با توجه به بار الکتریکی منفی کل، نیترات ها می توانند به کاتیون های فلزی یا چند اتمی متصل شوند ، همانطور که در مورد کاتیون آمونیوم، NH 4 + وجود دارد .
تولید نیترات می تواند از طریق برخی واکنش های معدنی مانند افزودن یا اسید-باز اتفاق بیفتد.
- تولید نیترات آمونیوم از آمونیاک گازی (واکنش افزودن):
NH 3 (g) + HNO 3 (aq) → NH 4 NO 3 (aq)
- تولید نیترات سدیم از هیدروکسید سدیم (واکنش اسید-باز):
NaOH (aq) + HNO 3 (aq) → NaNO 3 (aq) + H 2 O (l)
نام نیترات به این دلیل است که این آنیون از اسید نیتریک تولید می شود و طبق قوانین Iupac، اگر اسیدی پسوند خواهد داشت
-ico داشته باشد، آنیون آن پسوند -ato
ویژگی های نیترات پتاسیم
ویژگی اصلی نیترات ها این است که همگی محلول هستند . در ترمودینامیک، نمک های تشکیل شده توسط یون های با بار کم و اندازه بزرگ، مانند نیترات، محلول هستند. جای تعجب نیست که نیترات نقره (AgNO 3 ) و آمونیوم (NH 4 NO 3 ) دارای حلالیت بیش از 200 گرم به ازای هر 100 گرم آب در دمای 25 درجه سانتیگراد هستند ، به هر حال ، هر دو بزرگ هستند و بار کمی دارند.
- نیترات ها همچنین پایداری شیمیایی خوبی دارند، عمدتاً به دلیل اثر تشدید توصیف شده در بالا. به عنوان مثال، در چرخه نیتروژن، گیاهان نیتروژن را به شکل نیترات جذب نمی کنند، بلکه بیشتر به صورت آمونیوم هستند. برای این، آنها متابولیسمی دارند که قادر است نیترات را ابتدا به یون نیتریت و سپس نیتریت را به یون آمونیوم کاهش دهد. در بدن ما نیترات نیز در واکنش ها شرکت نمی کند، لازم است که به نیتریت تبدیل شود.
کاربردهای نیترات پتاسیم
ترکیبات نیتروژن به طور کلی در صنعت کود استفاده می شود و نیترات ها تفاوتی ندارند. نیترات ها برای تولید زیست توده گیاهی از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند و به رشد سریع تر سبزیجات کمک می کنند و به آنها برگ های برجسته و بزرگتری می بخشند.
هنگامی که توسط گیاهان به شکل آمونیوم جذب می شود، نیترات ها به اسید های آمینه تبدیل می شوند که با گلوتامات، پیش ساز مستقیم پرولین و آرژنین، و بعداً در بسیاری از اسیدهای پیچیده تر، شروع می شود.
در صنایع غذایی از نیترات‌ها به‌ویژه سدیم به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده میشود که از تکثیر باکتری‌های مضر در بیکن، ژامبون، سالامی، پنیر، سوسیس و انواع دیگر غذاهای فرآوری‌شده جلوگیری می‌کند.
در پزشکی، نیترات‌ها به‌عنوان گشادکننده عروق مورد استفاده قرار می‌گیرند ، و آنها را به عنصر فعال داروهای مبارزه با آنژین تبدیل می‌کنند، وضعیتی که در آن کاهش جریان خون باعث درد قفسه سینه میشود.
به عنوان مثال، آب چغندر دارای مقادیر زیادی نیترات طبیعی است که با کاهش فشار خون و افزایش عملکرد ورزشی مرتبط است. تبدیل نیترات ها به نیتریت و بعداً به اکسید نیتریک به مبارزه با بیماری های قلبی، دیابت و اختلال نعوظ کمک می کند.
از نیترات ها مانند آمونیوم نیز در ساخت مواد منفجره استفاده می شود . نیترات آمونیوم به خودی خود انفجاری نیست، حتی پایدار است.
با این حال، در آتش سوزی، مانند آنچه در شهر بیروت، لبنان، در سال 2020 رخ داد، انرژی ممکن است برای تجزیه نیترات آمونیوم کافی باشد که گازهایی تولید می کند که به سرعت منبسط می شوند و سپس منفجر می شوند. نیترات آمونیوم نیز بسیار اکسید کننده است که باعث افزایش اشتعال برخی از ترکیبات می شود.
علاوه بر کاربردهایی که قبلاً توضیح داده شد، به عنوان کود و نگهدارنده مواد غذایی، نیترات پتاسیم به عنوان پیشران موشک، علاوه بر ساخت انواع آتش بازی، استفاده شده است. نیترات نقره حساس به نور است و بنابراین در تهیه فیلم های عکاسی نیز استفاده می شود .
اقدامات احتیاطی نیترات پتاسیم
- نیترات هایی که ما از غذاهای گیاهی و فرآوری شده مصرف می کنیم می توانند در دهانمان باقی بمانند. در آنجا باکتری ها می توانند آن را به نیتریت کاهش دهند. هنگامی که ما یون های نیتریت را می بلعیم، تماس آنها با اسید هیدروکلریک در معده می تواند نیتروزامین هایی تولید کند که با سرطان روده مرتبط هستند .
- با این حال، این تنها در صورتی اتفاق می‌افتد که یک منبع غنی از آمین‌ها وجود داشته باشد که در غذاها غنی از پروتئین یافت میشود . هنگام پختن روی حرارت زیاد، مانند بیکن سرخ شده، نیتروزامین نیز می تواند تشکیل شود. بنابراین باید از مصرف زیاد نیترات های حاصل از غذاهای فرآوری شده خودداری کرد .
- با این حال، باید به خاطر داشت که نیترات های منابع گیاهی در مبارزه با بیماری هایی مانند سرطان، دیابت و بیماری های قلبی بسیار مهم هستند.
- نیترات ها نیز آلاینده های اصلی نیتروژن در آب هستند . نیترات‌ها که در آب بسیار محلول هستند، در اثر مصرف بیش از حد کودها، از طریق شستشو و آلودگی آب‌های زیرزمینی به مسیرهای آبی می‌رسند.
- اگرچه این اثرات در بزرگسالان مضر نیست، اما در کودکان تا شش ماهگی ممکن است “سندرم نوزاد آبی” ایجاد شود، که در آن کودک به دلیل بی هوازی، به دلیل ناکارآمدی انتقال O 2 ، آبی می شود . نیترات ها، اگر به نیتریت تبدیل شوند، می توانند یون Fe 2 + هموگلوبین را به یون Fe 3 + اکسید کنند و آن را به متهموگلوبین تبدیل کنند که قادر به انتقال O 2 نیست .
- نیترات پتاسیم نه تنها با روش های آزمایشگاهی مصنوعی به دست می آید، بلکه در طبیعت نیز یافت می شود. منبع اصلی نیترات پتاسیم طبیعی ذخایر معدنی به نام نیترو آلکالیت است. بزرگترین آنها در هند کشف شد که به همین دلیل این ماده نام دوم خود را گرفت – نمک هندی. علاوه بر این، نیترات پتاسیم در برخی از گیاهان و حتی حیوانات یافت می شود.
- نیترات پتاس یک کشف علم مدرن نیست … مردم در قرون وسطی می دانستند که چگونه این نمک را بدست آورند. این کار با استفاده از گودال‌های کمپوست انجام شد که در آن مواد آلی تحت تأثیر اکسیژن در یک میکرو اقلیم گرم و مرطوب زیر لایه‌ای از سنگ آهک تجزیه می‌شدند. ماده به دست آمده به عنوان کود یا برای تولید باروت استفاده می شد.
-
ساختار و خواص و روش نیترات پتاسیم
- اساس این ماده اسید نیتریک و سدیم است. نمکی که از ترکیب این عناصر به دست می آید پودر سفید یا زرد مایل به زرد است که نه بو دارد و نه طعم. این ماده در شکل طبیعی خود از کریستال های بی رنگ، کشیده و سوزنی شکل تشکیل شده است.
- به خصوص محبوب و طیف گسترده ای از کاربردها نیترات پتاسیم خواص خود را مدیون است:
• بی ثباتی وجود ندارد؛
• دارای رطوبت سنجی ضعیف است.
• غیر سمی؛
• کاملاً بی ضرر برای انسان؛
• کاملاً در آب، آمونیاک مایع، گلیسیرین و هیدرازین محلول است.علاوه بر این، نیترات پتاسیم یکی از قوی ترین عوامل اکسید کننده است و زمانی که در معرض دمای بالا قرار می گیرد، حالت انفجاری پیدا می کند. قابلیت تماس انفجاری با مواد قابل اشتعال را دارد. این خاصیت ماده به آن اجازه می دهد تا با موفقیت در تولید آتش بازی استفاده شود.
اگر واکنش شامل مواد آلی باشد – نمک نمک می تواند به راحتی آنها را مشتعل کند، بنابراین استفاده از نیترات پتاسیم نیاز به احتیاط و اقدامات ایمنی ویژه دارد.