اقرأ في هذا المقال
- وصف عام لنترات البوتاسيوم
- تحضير نترات البوتاسيوم
- استخدامات نترات البوتاسيوم
- المخاطر الصحية لنترات البوتاسيوم
في الكيمياء إن مركب نترات البوتاسيوم عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (KNO3)، له وزن جزيئي مقداره 101.1032 غرام لكل مول، وهو ملح بلوري ذو لون أبيض، له نقطة الانصهار 334 درجة مئوية، ونقطة الغليان 100 درجة مئوية 750 ملم زئبق، والكثافة 1.00 جم لكل مل عند 20 درجة مئوية، له دور كسماد، ويمكن استخدامه بشكل خاص في صنع البارود، وفي الطب، يمكن تصنيعه من خلال التفاعل بين نترات الأمونيوم وهيدروكسيد البوتاسيوم، وبدلاً من ذلك من خلال التفاعل بين نترات الأمونيوم مع كلوريد البوتاسيوم، يوجد بشكل طبيعي كالنيتر في الصخور في كلا من الهند وجنوب إفريقيا والبرازيل.
وصف عام لنترات البوتاسيوم
- نترات البوتاسيوم هو ملح بلوري غير عضوي، يمتلك الصيغة التالية: (KNO3) وهو مؤكسد قوي، له تطبيقات مختلفة تشمل تطبيقاته الرئيسية: الأسمدة ووقود الصواريخ ويمكن استخدامه أيضًا من أجل إنتاج حامض النيتريك، وفي علم الأدوية يمكن استخدامه لعلاج الربو وتخفيف ارتفاع ضغط الدم، وتظهر نترات البوتاسيوم كمادة صلبة بلورية بيضاء إلى رمادية متسخة.
- نترات البوتاسيوم يسمى أيضًا بالنترات غير قابل للاحتراق ولكنه يسرع من حرق المواد القابلة للاحتراق، يعتبر مصدرًا معدنيًا طبيعيًا للنيتروجين، ويشكل مكونًا مؤكسدًا مهمًا لبارود المسحوق الأسود، قبل التثبيت الصناعي للنيتروجين على نطاق واسع من خلال عملية هابر، كانت المصادر الرئيسية له الرواسب المتبلورة من جدران الكهوف والمواد العضوية المتحللة.
- كانت أكوام الروث مصدرًا شائعًا بشكل خاص، حيث تخضع الأمونيا الناتجة عن تحلل اليوريا والمواد النيتروجينية الأخرى للأكسدة البكتيرية لإنتاج النترات، وكان يستخدم أيضًا كعنصر في بعض الأسمدة، خلال القرن التاسع عشر وحتى الحرب العالمية الأولى تقريبًا، تم إنتاج نترات البوتاسيوم على نطاق صناعي ينتج نترات.
- أولاً من خلال عملية بيركلاند إيد في عام 1905 ميلادي، ثم بعد ذلك من الأمونيوم الذي تم إنتاجه بواسطة عملية هابر الأكثر كفاءة، ولقد جاءت العملية الأخيرة عبر الإنترنت خلال الحرب العالمية الأولى، وزودت ألمانيا بالنترات الضرورية للحرب التي لم يكن لديها إمكانية الوصول إلى رواسب النترات الطبيعية في تشيلي.
- يحتوي نترات البوتاسيوم على البوتاسيوم والأكسجين والنيتروجين وهو عبارة عن نترات فلزية قلوية، تتكون من أيونات البوتاسيوم أيونات (+K) وأيونات نترات (-NO3)، وهو يتواجد على صورة مادة صلبة بيضاء إلى رمادية، وهو قابل للذوبان في الماء الساخن، ويطلق الأكسجين عند تسخينه أو تحلله.
تحضير نترات البوتاسيوم
- إن نترات البوتاسيوم عبارة عن ملح يتم تحضيره من خلال تحييد الحمض، مثلا: عندما يحيد هيدروكسيد البوتاسيوم حمض النيتريك فإن ما يتشكل لدينا هو نترات البوتاسيوم، وذلك تبعا للتفاعل الكيميائي التالي:
KOH + HNO3 → KNO3 + H2O
- يؤدي تحييد حمض النيتريك دائمًا إلى إنتاج أملاح “نترات”، كما تصنع الأحماض الأخرى أنواعًا أخرى من الأملاح.
استخدامات نترات البوتاسيوم
الاستخدامات الزراعية لنترات البوتاسيوم
- نترات البوتاسيوم (KNO3) هو ملح البوتاسيوم لحمض النيتريك، المعروف أيضًا باسم الملح الصخري أو نترات البوتاس، وهو ملح أبيض بلوري موجود بشكل طبيعي في النتر أو الملح الصخري، من الممكن استخدامه كسماد للتطبيق العادي والتسميد.
- إن البوتاسيوم (44٪ K2O) والنيتروجين (13٪) من مكونات الأسمدة القاتلة الطبيعية، والتي تعمل كمصدر للبوتاسيوم، حيث لا يكون الكلوريد الإضافي مرغوبًا فيه، يمكن أن تنتشر نترات البوتاسيوم وهي رطبة قليلاً ومحبوبة على التربة بواسطة الشاحنات أو موزعي الأسمدة أو عن طريق الرش الجوي.
- تتكون نترات البوتاسيوم من تفاعل كلوريد البوتاسيوم مع حمض النيتريك على النحو التالي: تشكل نترات البوتاسيوم قشرة سهلة الكسر في الأعلى، وهو محايد كيميائيًا ونسبة أكسيد النيتروجين والبوتاسيوم فيه تقريبًا 1: 3، ولقد تم استخدامه بنجاح كمصدر للنيتروجين والبوتاسيوم للتبغ والطماطم والبطاطس والذرة والحمضيات والقرنفل.
- وهو عبارة عن مصدر قابل للذوبان لـ 2 من المغذيات النباتية الرئيسية، ومن الشائع أن يتم استخدامه كسماد للمحاصيل عالية القيمة، يقدر المزارعون التسميد بنترات البوتاسيوم خاصة في الظروف التي تتطلب مصدرًا غذائيًا عالي الذوبان وخالي من الكلوريد.
- في مثل هذه التربة، يتوفر كل النيتروجين على الفور من أجل امتصاص النبات على شكل نترات، يفضل مزارعو الخضراوات والبساتين عالية القيمة في وقت ما أن يتم استخدام مصدر تغذية قائم على النترات في محاولة لزيادة الغلة والجودة، حيث تحتوي نترات البوتاسيوم على نسبة عالية نسبيًا من البوتاسيوم.
- إن العديد من المحاصيل لها متطلبات عالية من البوتاسيوم ويمكنها إزالة قدر أو أكثر من البوتاسيوم عند الحصاد، يتم تطبيق نترات البوتاسيوم على التربة قبل موسم النمو أو كمكمل خلال موسم النمو، كما ويتم أحيانًا رش محلول مخفف على أوراق الشجر لتحفيز العمليات الفسيولوجية أو للتغلب على نقص المغذيات.
- يمثل نترات البوتاسيوم جزءًا صغيرًا فقط من سوق أسمدة البوتاسيوم العالمية، يتم استخدامه بشكل أساسي حيث يمكن أن توفر تركيبته الفريدة وخصائصه فوائد محددة للمزارعين، ومن السهل التعامل معه وتطبيقه، وهي متوافقة مع العديد من الأسمدة الأخرى.
الاستخدامات الصناعية لنترات البوتاسيوم
- نترات البوتاسيوم تسمى أيضًا نترات وملح صخري على الرغم من أنها تشير عادةً إلى المعادن الطبيعية، يتم استخدامها كبارود في المتفجرات مثل القنابل والقنابل اليدوية وغيرها، لتزجيج الصلب والأسمدة ويستخدم مزيج من نترات البوتاسيوم ونترات الصوديوم في حمامات تقسية الصلب ويذوب الخليط عند درجة حرارة 250 درجة مئوية.
- نترات البوتاسيوم هي نتيجة عمل كلوريد البوتاسيوم على نترات الصوديوم، يحدث في بلورات موشورية عديمة اللون أو مسحوق أبيض بلوري، له طعم ملحي حاد وقابل للذوبان في الماء، ويحتوي نترات البوتاسيوم على نسبة كبيرة من الأكسجين والذي يتم التخلي عنه بسهولة ويتكيف جيدًا مع مركبات الألعاب النارية.
- ويعطي شعلة بنفسجية جميلة في الاحتراق، يتم استخدامه في مشاعل وفي صواريخ الإشارة، وفي تصنيع وانتاج السجائر، وعلى نطاق واسع في الحفاظ على الجلود، وله تطبيقات طبية مثل مدر للبول في الطب، يستخدم في معجون الأسنان لجعل الأسنان أقل حساسية للألم، ويستخدم في الصناعات الغذائية للحفاظ على اللحوم من العوامل الجرثومية.
- تحتوي معظم المينا على بعض العوامل المؤكسدة على شكل نترات البوتاسيوم أو نترات الصوديوم، ولا يلزم سوى كمية صغيرة من النترات للحفاظ على ظروف الأكسدة في معظم عمليات الصهر، وفي الزجاج يتم استخدامه أحيانًا كتدفق في مكان أكسيد البوتاسيوم ولكن نظرًا لتكلفته وقابليته للذوبان فإنه يتم احتواء القليل جدًا منه.
- عندما تمنع الظروف استخدام كمية كافية من الفلسبار البوتاس، فإنه يتم إدخال أكسيد البوتاسيوم إلى الخليط، وعادة في شكل نترات في مزيج خليط.
المخاطر الصحية لنترات البوتاسيوم
- تستخدم هذه المادة في العديد من التطبيقات لذا فإن التعرض المحتمل لنترات البوتاسيوم يكون من قبل مصادر مختلفة، عند التعرض قصير المدى فإنه يمكن أن تؤثر نترات البوتاسيوم عند استنشاقها، ويمكن أن يتسبب التلامس معها في حروق في العين والجلد.
- يمكن أن يؤدي استنشاق غبار نترات البوتاسيوم أو رذاذه إلى حدوث تهيج في كلا من الأنف والحلق والرئتين، كما وقد يؤدي إلى السعال المصحوب بالبلغم، ومن المحتمل أن يتسبب التعرض العالي لنترات البوتاسيوم للوذمة الرئوية، أما في حالة التعرض طويل الأمد، يسبب التلامس المتكرر مع نترات البوتاسيوم لحدوث التهاب الجلد والجفاف والتشقق.
- كما وقد يسبب التلامس المتكرر مع نترات البوتاسيوم لتهيج الرئة وقد يتطور لالتهاب الشعب الهوائية، وفي حالة ظهور الأعراض أو الاشتباه في التعرض المفرط لنترات البوتاسيوم، فمن المهم مراجعة المشفى.
