برای ساخت پتاسیم نیترات به یک ماده حاوی نیتروژن و یکی ماده حاوی پتاسیم نیاز دارید. این دو ماده اساس تولید نیترات پتاسیم در صنعت نیز هستند و در همین لحظه نیز KNO3 با همین روش در کارخانهی سرو شیمی در شیراز در حال تولید است. اسید نیتریک و پتاسیم کلرید دو ماده اولیهای هستند که ما استفاده میکنیم.
پتاسیم نیترات یک ماده شیمیایی است که معمولاً برای آزمایش های علمی، کودهای گیاهی و ساخت باروت مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله ما با هم نحوه ساخت پتاسیم نیترات را از ۲ روش اصلی مرور خواهیم کرد. لازم به ذکر است که روش شیمیایی دارای پیچیدگیهای خاص خود است و توصیه میشود برای انجام آن از دانش و ابزار کافی برخوردار باشید.
برخی از سردکننده فوری حاوی نیترات آمونیوم به عنوان ماده فعال هستند و هنگامی که با هیدروکسید پتاسیم مخلوط میشوند نیترات پتاسیم و گاز آمونیاک تولید میکنند و در واقع این همان واکنشی است که باید برای طرز تهیه شوره باروت انجام دهید.
روش های ساخت پتاسیم نیترات
- ساخت پتاسیم نیترات به روش شیمیایی
- ساخت پتاسیم نیترات با کود کبوتر
- استخراج پتاسیم نیترات از خاک
- ساخت پتاسیم نیترات به روش صنعتی
1. تهیه نیترات پتاسیم از کود شیمیایی
مواد لازم تولید نیترات پتاسیم از نمک
- 80 گرم نیترات آمونیوم
- 37 گرم نمک کلرید پتاسیم (kcl)
- 100 میلی لیتر آب
برای ساخت پتاسیم نیترات در خانه باید بتوانید مواد مغذی را در یک فروشگاه مواد غذایی یا فروشگاه های عمومی پیدا کنید. بسته های سرد که با استفاده از نیترات آمونیوم کار می کنند حاوی دو کیسه هستند. یکی پر از آب است ، در حالی که دیگری حاوی نیترات آمونیوم جامد است.
کلرید پتاسیم یک جایگزین نمک رایج است ، که توسط افرادی که سعی در کاهش مصرف سدیم دارند استفاده می شود. با نمک سفره و سایر ادویه جات به فروش می رسد. اگرچه اگر ماده شیمیایی ضد پخت وجود دارد خوب است ، شما می خواهید از نمک lite حاوی کلرید پتاسیم و کلرید سدیم جلوگیری کنید زیرا در نتیجه با واکنش شیمیایی مخلوطی از سدیم نیترات و نیترات پتاسیم مواجه خواهید شد.
واکنش شیمیایی برای ساخت پتاسیم نیترات چگونه است؟
محلولهای آبی نیترات آمونیوم و کلرید پتاسیم برای تبادل یونها و تشکیل نیترات پتاسیم و کلرید آمونیوم واکنش می دهند. محلول کلرید آمونیوم در آب بسیار بیشتر از نیترات پتاسیم (KNO3) است ، بنابراین شما بلورهای نیترات پتاسیم دریافت خواهید کرد که می توانند از محلول کلرید آمونیوم جدا شوند.
معادله شیمیایی ساخت پتاسیم نیترات در خانه :
NH4NO3 + KCl → KNO3 + NH4Cl
مراحل ساخت پتاسیم نیترات در روش شیمیایی
گام اول ساخت پتاسیم نیترات
80 گرم نیترات آمونیوم را بردارید و در 70 میلی لیتر آب داغ حل کنید. این کار کمی طول می کشد پس صبور باشید. در آب سرد حتی بیشتر طول می کشد، بنابراین تا جایی که می توانید از آب گرم استفاده کنید.
گام دوم ساخت پتاسیم نیترات
به طور جداگانه، 56 گرم هیدروکسید پتاسیم را اندازه گیری کنید و آن را در مقدار کافی آب اضافه کنید تا هیدروکسید پتاسیم کاملا حل شود و یک محلول یک دست حاصل شود.
گام سوم ساخت پتاسیم نیترات
وقتی هر دو محلول شفاف و آماده شدند، محلول نیترات آمونیوم را به محلول هیدروکسید پتاسیم اضافه کنید. این مرحله مقدار زیادی گاز آمونیاک تولید میکند و بهتر است این فرایند در فضای باز و با رعایت مسائل ایمنی انجام شود.
گام چهارم ساخت پتاسیم نیترات
محلول را در یک منطقه با تهویه خوب (بهترین حالت بیرونی) بگذارید تا تمام آب و آمونیاک تبخیر شود. همچنین می توانید محلول را بجوشانید تا خشک شود، فقط به یاد داشته باشید که هنوز آمونیاک تولید می کند.
پس از خشک شدن بلورهای نیترات پتاسیم ، می توانید از آنها برای آزمایش های شیمی استفاده کنید. نیترات پتاسیم حاصل حاوی ناخالصی است، اما برای پروژه های تولید مواد شیمیایی و آزمایش های دیگر بسیار خوب عمل خواهد کرد.
2. آموزش ساخت پتاسیم نیترات با کود کبوتر
تنها راه جمعآوری فضله کبوترها، ورود به لانه کبوتران یا گنجه است که به اصطلاح آن را کبوترخانه یا برج کبوتر مینامند. مدفوع کبوتر یا کود کبوتر حاوی نیتروژن بالا است که منبع اصلی نیتروژن پتاسیم نیترات میباشد. در واقع یک اصل و قانون در بین فضولات حیوانات و میزان نیتروژنها آنها وجود دارد و آن به این شرح است که هر چه یک حیوان جثه کوچکتری داشته باشید درصد نیتروژن بالاتری در مدفوع آن وجود دارد.
برای استخراج پتاسیم نیترات به روش آسان تر، میتوانیم فضله کبوتر استفاده کرد. برای انجام این کار، اول مقداری از کود کبوتر را در ۱۰۰ گرم آب حل کرد. و آن را در ظرفی در بسته ریخته و به مدت ۲ ساعت در فریزر برای یخ زدن قرار بدید. بعد قالب ماده شیمیایی یخ زده را بر روی یک پارچه با قابلیت رد شدن مناسب آب قرار دهید تا به طور کامل آب خارج شود.
لازم به ذکر است که نباید آب گرم روی یخ گرفته شود. این اشتباه یاعث حل شدن بلور های این ماده شیمیایی میشود. برای استخراج این ماده شیمیایی پس از آب شدن یخ، بلورهای آن را از روی پارچه جمع کنید. و بعد آن را در محلی گرم قرار می دهید تا کاملا خشک شوند.
اگر کبوتری به یکی از بیماریهای مشترک با انسان مبتلا باشد، تماس دست انسان با فضله کبوتر یکی از راههای سریع ابتلا به بیماری است، بعضی از این ویروسها مدتها در زیر خاک زنده هستند و منتظر وارد شدن به بدن قربانی میمانند، بهتر است قبل از استفاده از این کود به تمام این نکات توجه شود.
۳. استخراج پتاسیم نیترات از خاک
یکی از راههای ساخت پتاسیم نیترات استخراج آن از خاک است، همانطور که میدانید این ماده نیز همانند دیگر مواد معدنی میتواند در محیط پیرامون ما ما و به خصوص خاک وجود داشته باشد و ما میتوانیم اقدام به استخراج آن کنیم. البته این استخراج نمیتواند مادهی خالص یا با کیفیتی را در اختیار ما قرار دهد اما میتوان آن را انجام داد و لذت برد.
۴. ساخت پتاسیم نیترات به روش صنعتی
در روش صنعتی تولید پتاسیم نیترات که در کارخانههای ایران و جهان و هماکنون در حال انجام است پتاسیم نیترات از ترکیب دو ماده اصلی نیتریک اسید و یک ماده پتاس پایه که معمولا پتاسیم کلرید یا پتاسیم هیدروکسید است ساخته میشود.
در این روش که معمولا دو کیلوگرم از اسید نیتریک یا یک و نیم کیلوگرم از پتاس مخلوط میشود و یک کیلوگرم پتاسیم نیترات ایجاد میشود.
آموزش خالصسازی پتاسیم نیترات
یکی از موارد مهم در صنعت شیمیایی خالصسازی مواد است. در واقع ما برای اهداف مختلف استفاده از پتاسیم نیترات به گریدهای مختلفی نیاز داریم و همانطور که در قسمتهای مختلف بیان کردیم انواع پتاسیم نیترات شامل آزمایشگاهی، بدون کلر و صنعتی کشاورزی میباشد.
بیایید فرض کنیم ما کمی پتاسیم نیترات داریم و نمیدانیم درجه خلوص آن چهقدر است و نوع آن چیست. یک راهحل ساده این است که PH ماده را به ابزارهای خیلی ساده و ارزان بسنجیم. پتاسیم نیترات خالص کاملا خنثی است و اگر در صورت سنجش شاهد PH اسیدی یا بازی باشیم نشان از وجود ناخالصی است.
روش اصلی خالصسازی پتاسیم نیترات فرایند تبلور مجدد است. در واقع ما باید پتاسیم نیترات را در مقداری آب داغ حل کنیم و یک محلول اشباع درست کنیم. سپس باید اجازه بدهیم تا محلول سرد شود و مجددا بلورهای پتاسیم نیترات در محلول شکلگرفته و باقی بماند.
پس از سرد شدن محلول و تبلور مجدد باید بلورهای پتاسیم نیترات را به صورت مکانیکی از محلول جدا کرده و با آب سرد بشوریم و اجازه بدهیم تا خشک شود. در این فرایند ناخالصیهای ماده اولیه در آب باقی میماند و بلورهای تشکیل شده خالصتر از ماده اولیه هستند.
در نهایت با انجام چندباره این فرایند میتوانیم پتاسیم نیترات نسبتا خالصی را بدست بیاوریم که در تولید سوخت موشک یا بمبهای دودزا کاربرد دارد. (منبع)
ممنون از محتوای خوبتون
ممنون از همراهی شما