硝酸鉀

(重定向自Potassium Nitrate
跳轉到: 導航, 搜索
Bk614.jpg

【中文名稱】硝酸鉀

【英文名稱】potassium nitrate; nitre; saltpetre

【結構或分子式】KNO3

【相對分子量或原子量】101.10

【密度】2.109(16℃)

【熔點(℃)】334

【性狀】

無色透明稜柱晶體或粉末

【溶解情況】

溶於水、稀乙醇甘油,不溶於無水乙醇乙醚

在水中的溶解度隨水溫上升而劇烈增大,應特別注意:

0℃:13.3g

10℃:20.9g

20℃:31.6g

硝酸鉀

30℃:45.8g

40℃:63.9g

50℃:85.5g

60℃:110g

70℃:138g

80℃:169g

90℃:202g

100℃:246g

【用途】

用於制火藥、玻璃、火柴,並用作肥料和分析試劑等,硝酸鉀 KNO3,分子量為101.11,為無色透明斜方或菱形晶體白色粉末,易溶於水,不溶於乙醇,在空氣中不易潮解,該產品為強氧化劑,與有機物接觸能燃燒爆炸。

主要用於焰火、黑色火藥、火柴、導火索、燭芯、煙草、彩電顯像管、藥物、化學試劑、催化劑、陶瓷釉彩、玻璃、肥料、及花卉、蔬菜、果樹等經濟作物的葉面噴施肥料等。另外,冶金工業、食品工業等將硝酸鉀用作輔料。

【製備或來源】

由天然物硝石。可由硝酸銀溶液與氯化鉀作用而製得。

【其他】

在400℃分解並放出氧。在空氣中不潮解。

第一部分:化學品名稱

化學品中文名稱: 硝酸鉀

化學品英文名稱: potassium nitrate

中文名稱2: 火硝或土硝

英文名稱2:

技術說明書編碼: 574

CAS No.: 7757-79-1

化學式: KNO3

式量: 101.10

第二部分:成分/組成信息

有害物成分 含量 CAS No.

硝酸鉀 ≥99.5% 7757-79-1

第三部分:危險性概述

危險性類別:

侵入途徑:

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。大量接觸可引起高鐵血紅蛋白血症,影響血液攜氧能力,出現頭痛頭暈紫紺噁心嘔吐。重者引起呼吸紊亂、虛脫,甚至死亡。口服引起劇烈腹痛、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。皮膚反覆接觸引起皮膚乾燥皸裂皮疹

環境危害:

燃爆危險: 本品助燃,具刺激性。

第四部分: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。

第五部分: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。

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。

第六部分:泄漏應急處理

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,洗水稀釋後放入廢水系統。大量泄漏:用塑料布、帆布覆蓋。然後收集回收或運至廢物處理場所處置。

第七部分: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、乾燥、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。

第八部分:接觸控制/個體防護

職業接觸限值

中國MAC(mg/m3): 未制定標準

前蘇聯MAC(mg/m3): 5

TLVTN: 未制定標準

TLVWN: 未制定標準

監測方法:

工程式控制制: 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。

第九部分:理化特性

主要成分: 含量:工業級 一級≥99.5%;二級≥99.0%;三級≥98%。

外觀與性狀: 無色透明斜方或三方晶系顆粒或白色粉末。

pH:微偏鹼

熔點(℃): 334

沸點(℃): 無資料

相對密度(水=1): 2.11

相對蒸氣密度(空氣=1): 無資料

飽和蒸氣壓(kPa): 無資料

燃燒熱(kJ/mol): 無意義

臨界溫度(℃): 無意義

臨界壓力(MPa): 無意義

辛醇/水分配係數的對數值: 無資料

閃點(℃): 無意義

引燃溫度(℃): 無意義

爆炸上限%(V/V): 無意義

爆炸下限%(V/V): 無意義

溶解性: 易溶於水,不溶於無水乙醇、乙醚。

主要用途: 用於製造煙火、火藥、火柴、醫藥,以及玻璃工業。

其它理化性質: 400(約)

第十部分:穩定性和反應活性

穩定性:

禁配物: 強還原劑、強酸、易燃或可燃物、活性金屬粉末。

避免接觸的條件: 潮濕空氣。

聚合危害:

分解產物:

第十一部分:毒理學資料

急性毒性: LD50:3750 mg/kg(大鼠經口)

LC50:無資料

亞急性和慢性毒性:

刺激性:

致敏性:

致突變性:

致畸性:

致癌性:

第十二部分:生態學資料

生態毒理毒性

生物降解性:

非生物降解性:

生物富集或生物積累性:

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。

第十三部分:廢棄處置

廢棄物性質:

廢棄處置方法: 根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或製造商聯繫,確定處置方法。

廢棄注意事項:

第十四部分:運輸信息

危險貨物編號: 51056

UN編號: 1486

包裝標誌:

包裝類別: 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。

第十五部分:法規信息

法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發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誌 (GB 13690-92)將該物質劃為第5.1 類氧化劑。

——————————————————————————————————————————

路人甲:為什麼不直接用[重結晶法]提純市售「化肥級硝酸鉀」(俗稱氮鉀肥)呢?

用硝土製取硝酸鉀的方法:

【原理】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。製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,經亞硝酸細菌硝酸細菌的作用,生成硝酸。硝酸根跟土壤里的鉀、鈉、鎂電漿結合,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,不易晒乾,經太陽曝晒後略變紫紅色。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裡的鈣、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。

【操作】

(1)把硝土和草木灰分別研細碾碎。按硝土和草木灰8∶1的質量比稱取原料(原料比因來源不同而有所變化),混合後放在一隻大燒杯中,加入約75℃的熱水到浸沒混合物為止。

(2)用玻棒不斷攪拌約15分鐘,再進行抽濾。料渣再一次放在燒杯里,加適量熱水並攪拌15分鐘,再次抽濾,把兩次的濾液合併在一起(原料較多時也可只抽濾一次),得到的濾液常稱為硝水。

(3)把硝水傾入一隻大蒸發皿中,加熱蒸發(這一步叫做熬硝),加熱時要不斷攪拌,防止粘底和飛濺。

(4)當蒸發掉2/3~3/4體積的水時停止加熱。這時溶液比較粘,蒸發皿底部已析出少量固體。用玻棒取一滴溶液滴在紙上,溶液如果立即凝結成團狀,說明已達到要求,立即趁熱抽濾。這時溫度很高,硝酸鉀的溶解度較大不會析出,而氯化鈉、氯化鉀等由於溶解度較小而析出。

(5)讓濾液自然冷卻到30℃,這時硝酸鉀的溶解度受溫度的影響變化最大,溶解度急劇下降而大量析出。氯化鈉等鹽的溶解度變化小,基本上不再析出。再次抽濾,即得硝酸鉀晶體。如果要進一步提純,可再次重結晶。

【說明】

(1)草木灰以蕎麥桿、棉花殼、棉桿、蠶豆桿、菜子桿、番茄桿、高粱桿、玉米桿等植物燃燒後得到的灰為最好,它們鉀的含量可達10~15%。當然其他草木灰也可以使用。

(2)以上原理也適用於土法生產土硝。

生產方法及特點

1.1 硝酸鈉-氯化鉀轉化法 將硝酸鈉和氯化鉀混合,配成適當濃度,在80~90℃進行反應,然後邊蒸發邊析出氯化鈉,分離出氯化鈉;將母液適當稀釋(防止析出鈉鹽),再冷卻到5℃左右,析出產品硝酸鉀,粗品經離心過濾洗滌後,即得到硝酸鉀,產品經重結晶可得工業級硝酸鉀。 該法的主要優點是流程簡單、操作方便、投資少、見效快、產品質量好、原料利用率高等,氯化鉀和硝酸鈉的單耗分別為0.96 t和0.86 t,是工業上最早採用的方法。缺點是硝酸鈉價格較高(2 300~2 500元/t)且資源緊張,副產氯化鈉利用價值和經濟價值都較低;另外由於雜質在母液中的積累,母液還需定期排放,對硝酸鉀的產率也有影響。因而許多使用該法的生產廠家處於停產、半停產的狀態。

1.2 硝酸銨-氯化鉀轉化法 該法最早由法國Auby公司開發成功,由硝酸銨和氯化鉀反應生成硝酸鉀和副產物氯化銨。反應後溶液是由氯化鉀、硝酸銨、硝酸鉀、氯化銨4種物質組成。從相圖分析可知,等溫圖被分為4個相結晶區域。當溫度降低時,混合溶液中硝酸鉀含量大,結晶區增大;選擇合理的工藝條件,降低溫度可使溶液中硝酸鉀大部分結晶出來,再選擇適當的條件使氯化銨結晶出來,從而達到分離硝酸鉀和氯化銨的目的。該法也存在雜質積累的問題,主要雜質為氯化鉀中的氯化鈉,但可隨副產物氯化銨結晶出來。 該法蒸發能耗低,原料利用率高,氯化銨回收容易,基本無環境污染,工藝設備簡單,操作簡便,投資少、見效快。但產品外觀、含量稍差,必須重結晶以提高產品質量。目前國內生產廠家大多採用此種技術。

1.3 離子交換法 用陽離子交換樹脂為交換媒介,以硝酸銨和氯化鉀為原料,通過上鉀和洗鉀過程完成硝酸鉀和氯化鉀的生產。該法優點是實現了鹽的分離,交換液硝酸鉀純度高,經蒸發濃縮一次可得工業一級品,工藝設備較簡單,投資少,可連續操作,原料單耗低(最好水平為:折100%計,氯化鉀0.8 t,硝酸銨0.81 t)。主要缺點是交換液硝酸鉀濃度低,蒸發成本高;回收的氯化銨濃度也低,蒸發能耗高,而且設備要求較高,需用鈦材、鈦鎳合金或其它合成材料,成本高,而成品氯化銨的售價低;如果排放將造成污染,浪費資源。 美國AST公司開發成功氯化鉀-硝酸離子交換法生產硝酸鉀技術,並於1990年在哥倫比亞建成一套5 000 t/a的硝酸鉀生產裝置。該法使用12%的氯化鉀溶液和51%~60%的硝酸溶液通入連續離子交換系統(ISEP),在操作溫度40℃時,硝酸鉀溶液的濃度可達35%,副產鹽酸的濃度可達12%,得到的產品可達工業級。使用樹脂的型號為Dower Monosphere 650C。

1.4 硝酸-氯化鉀法 該法採用的溶劑是氯化鉀和硝酸,在低溫5~10℃和溶劑C5醇存在下硝酸和氯化鉀反應,生成硝酸鉀和鹽酸,使用C5醇作萃取劑分離鹽酸和未反應的硝酸,使反應進行得相當完全,並使生成的硝酸鉀不斷結晶析出。該流程大部分是對溶劑相的處理,利用水作反萃取劑,經洗脫有機溶劑,蒸發濃縮回收鹽酸,所得鹽酸相當純,並把溶劑/硝酸混合物返回系統循環使用。以色列海法化學公司於1969年7月採用此項技術建成10萬t/a的生產裝置,現已達到60萬t/a的規模。此項工藝國內目前正處於研究開發階段。 湖南湘潭市工礦藥廠於1995年研製開發成功氯化鉀和硝酸反應製取硝酸鉀的新工藝——硝酸間接法,該法將緩蝕劑A和氯化鉀按比例加入反應釜,然後逐漸加入稀硝酸(約40%),其反應熱使溫度上升至95℃,反應完成後過濾,濾去未反應的氯化鉀和緩蝕劑中不溶性的雜質,濾渣經漂洗棄去不溶性的雜質,濾液冷卻得粗產品硝酸鉀和粗母液,粗品經重結晶提純可得精品硝酸鉀(氯化物含量低於0.025%)。粗母液含有副產品B和硝酸鉀(約20%),冷凍後可析出硝酸鉀(12%),濾液經冷凍濃縮得副產品B。該法成本約2 400元/t。於1997年實現工業化,生產規模4 000 t/a。

1.5 複分解內循環法 該法以氯化鉀和硝酸銨為原料,是氯化鉀-硝酸銨轉化法的改進。主要步驟有:①工業鹽(氯化鈉)與碳酸氫銨作用生成氯化銨和碳酸氫鈉;②碳酸氫鈉與硝酸銨反應生成硝酸鈉,同時放出氨和二氧化碳;③氨和二氧化碳氣體用硝酸鈣溶液吸收,得到硝酸銨和碳酸鈣;④硝酸鈉與氯化鉀作用生成硝酸鉀和氯化鈉。在整個生產過程中,將所得的氯化鈉和硝酸銨分別作為製取碳酸氫鈉和硝酸鈉原料而被循環使用,所需原料僅需碳酸氫銨、硝酸鈣、氯化鉀,得到的產品除硝酸鉀外,還有氯化銨和輕質碳酸鈣。由於原料氯化鈉和硝酸銨在整個過程中內部循環使用,因而稱之為內循環法。對於富有氨氣和二氧化碳的氮肥廠,可將工業鹽加入氨水中,通入二氧化碳完成第1步反應,因而成本可望進一步降低。

1.6 氯化鈉中間鹽法 以氯化鈉和硝酸銨為原料進行反應,在低溫(約-10℃)時析出大量氯化銨,再將母液和氯化鉀反應,在低溫時又析出硝酸鉀。在整個過程中,氯化鈉始終保留在母液中作為中間鹽使用,因而稱之為中間鹽法。 該法的主要優點是:反應過程全部在低溫下進行,設備腐蝕較輕,投料產出比大,母液中硝酸鉀及氯化銨濃度較低,得到的產品純度高,品質好,經濟效益較好。 2 國內外生產及市場現狀 硝酸鉀最初是以硝酸鈉和氯化鉀反應製取,由於該法的生產成本高,使硝酸鉀僅能在工業方面得到應用。在以色列海法公司研製成功氯化鉀-硝酸直接法工藝後,硝酸鉀的生產成本大大降低,在農業上才得以作為肥料使用。目前國際市場對硝酸鉀的需求量約90萬t/a,主要生產國為以色列、智利、美國和丹麥。目前世界上已有60多個國家在農業上推廣使用硝酸鉀,因而硝酸鉀在農業上市場前景廣闊。1993年世界消耗硝酸鉀30萬t,1995年消耗硝酸鉀50萬t。

硝酸鉀的主要作用

主要用於焰火、黑色火藥、火柴、導火索、燭芯、煙草、彩電顯像管、藥物、化學試劑、催化劑、陶瓷釉彩、玻璃、肥料、及花卉、蔬菜、果樹等經濟作物的葉面噴施肥料等。另外,冶金工業、食品工業等將硝酸鉀用作輔料

關於「硝酸鉀」的留言: Feed-icon.png 訂閱討論RSS

目前暫無留言

添加留言

更多醫學百科條目

個人工具
名字空間
動作
導航
功能菜單
工具箱