KNO3 có tên hóa học là kali nitrat là hợp chất thuộc nhóm muối nitrat. Thành phần gồm 13,8% nitơ và kali oxit chiếm 46,6%, còn có tên gọi khác là nitrat lửa hoặc nitrat đất.

Kali nitrat là chất oxy hóa mạnh, có thể gây cháy và nổ khi tiếp xúc với chất hữu cơ. Do đó, kali nitrat nên được lưu trữ ở nơi khô mát, tránh xa các nguồn lửa và nhiệt. Không bao giờ lưu trữ và vận chuyển với các chất khử, axit, chất dễ cháy và bột kim loại.

Tính chất vật lý của KNO3

  • Nó là tinh thể hình thoi trong suốt không màu hoặc tinh thể kim cương hoặc bột trắng, không mùi, không độc hại, có vị mặn và cảm giác mát lạnh.
  • Nó hấp thụ độ ẩm nhỏ trong không khí và khó kết tủa.
  • Mật độ tương đối là 2.019 (16°C).
  • Điểm nóng chảy là 334 °C.
  • Điểm sôi: 400 °C.
  • Độ hòa tan: 35g /100ml
  • Dễ dàng hòa tan trong nước và độ hòa tan tăng nhanh khi nhiệt độ tăng. Hòa tan trong amoniac và glycerin lỏng, không hòa tan trong ethanol và ether tuyệt đối.
  • Công thức hóa học: KNO3.

Tính chất hóa học kali nitrat

Nó có thể tham gia nhiều phản ứng hóa học như oxi hóa khử, tác dụng với axit, oxit, phản ứng phân hủy….

Phản ứng oxi hóa khử của KNO3

  • S + 2KNO3 + 3C -> K2S + N2 + 3CO2

Nó còn được gọi là phản ứng bột đen, lưu huỳnh và kali nitrat là chất oxy hóa.

Phản ứng oxi hóa trong môi trường axit:

  • 6FeSO4 + 2KNO3 (đậm đặc) + 4H2SO4  ->  K2SO4 + 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O

Phản ứng phân hủy để tạo oxi

  • 2KNO3  -> 2KNO2 + O2↑

Công dụng của kali nitrat

KNO3 là thành phần quan trọng sản xuất thuốc nổ, phân bón, bảo quản thực phẩm… cụ thể gồm:

  • Được sử dụng làm chất tạo màu, chất bảo vệ màu, chất chống vi trùng và chất bảo quản trong ngành công nghiệp thực phẩm.
  • Nó được sử dụng như một dạng phân bón vì nó chứa tất cả các chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết cho cây phát triển.
  • Nó là nguyên liệu thô để sản xuất thuốc súng, pháo hoa và các loại thuốc nổ khác.
  • Được sử dụng trong sản xuất bóng đèn ô tô, bóng đèn thủy tinh kinescope.
  • Ngành công nghiệp dược phẩm để sản xuất penicillin kali, rifampin và các loại thuốc khác.
  • Kali nitrat công nghiệp cũng được sử dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất thủy tinh cường lực.
  • Được sử dụng trong ngành sản xuất thuốc lá.
  • Được sử dụng trong kem đánh răng giúp răng không bị tổn thương.

Ảnh hưởng của Kali Nitrat với sức khỏa con người

Kali nitrat có thể ảnh hưởng khi hít vào. Tiếp xúc có thể gây bỏng mắt và da. Hít bụi hoặc hơi KNO3 có thể gây kích ứng mũi, họng và phổi và có thể gây ho với đờm. Phơi nhiễm cao hơn có thể gây phù phổi, nếu không xử lý kịp thời có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏa.

Tiếp xúc với da nhiều có thể gây viêm da, khô và nứt nẻ. Có bằng chứng hạn chế rằng kali nitrite có thể gây hại cho thai nhi đang phát triển.

Tiếp xúc với KNO3 có nồng độ cao có thể cản trở khả năng vận chuyển oxy của máu gây đau đầu, mệt mỏi, chóng mặt.

Nếu bạn muốn kiểm tra hàm lượng kali nitrat trong có thể có thể làm các xét nghiệm máu cho methemoglobin, xét nghiệm chức năng phổi. Xem xét X-quang ngực sau khi tiếp xúc quá mức cấp tính.

Cách điều chế KNO3

Phương pháp tổng hợp:

Trung hòa axit nitric bằng kali hydroxit hoặc kali cacbonat, và điều chế kali nitrat bằng phương pháp bay hơi và kết tủa. Hoặc sử dụng dung dịch kali hydroxit hoặc kali cacbonat để hấp thụ khí trong quá trình sản xuất axit nitric và xử lý để thu được kali nitrat.

Phương pháp trao đổi ion:

Dung dịch amoni nitrat và dung dịch kali clorua được đưa qua một lớp nhựa trao đổi cation. Kali nitrat và amoni clorua có thể được sản xuất riêng. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và là một trong những phương pháp sản xuất kali nitrat công nghiệp.

Phương pháp chiết bằng dung môi:

Trong 5 ~ 10 ° C, nồng độ kali clorua được hòa tan trong axit nitric 60% đến 70%, dung môi hữu cơ được chiết xuất , phân lập dưới dạng kali nitrat và axit clohydric.

Phương pháp phân hủy kép

Natri nitrat và kali nitrat thu được bằng phương pháp đo lường và natri clorua. Chúng có thể được phân tách bằng độ hòa tan khác nhau của chúng ở các nhiệt độ khác nhau. Các bước thực hiện gồm:

  • Đầu tiên hòa tan natri nitrat trong nước nóng, thêm kali clorua theo tỷ lệ natri nitrat: kali clorua = 100: 85, sau đó khuấy đều và cô đặc bằng cách bay hơi.
  • Khi nhiệt độ đạt 119 °C, natri clorua kết tinh. Dung dịch và tinh thể được lọc để thu được một lượng lớn tinh thể natri clorua.
  • Sau đó tách natri clorua được làm lạnh từ từ và kali nitrat được kết tinh.

Phương pháp điều chế KNO3 trong phòng thí nghiệm

Có thể sử dụng ion canxi và magiê để điều chế kali nitrat bằng các phương trình phản ứng sau:

  • MgNO₃ + K₂CO₃ = 2KNO₃ + MgCO₃
  • CaNO₃ + K₂SO₄ = 2KNO₃ + CaSO₄
  • CaNO₃ + K₂CO₃ = 2KNO₃ + CaCO₃

Kết luận: KNO3 là hợp chất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, thực phẩm nhưng cần bảo quản và sử dụng hợp lý.