كيف تصنع نترات البوتاسيوم
نترات البوتاسيوم
نترات البوتاسيوم ورمزها الكيميائي KNO3 هي مركب كيميائي يتكون من ثلاث عناصر وهم البوتاسيوم، والنيتروجين، والأكسجين، وتعتبر نترات البوتاسيوم مادة تساعد على الاشتعال، وذلك لاحتوائها على ثلاث ذرات من الأكسجين، وهي عنصر أساسي في تكوين خام البارود، بالإضافة لاستخدامها كسماد غني بالنيتروجين.
توجد هذه المادة في الطبيعة بين مكونات التراب على شكل صخور ملحية عند ما يسمى بالسبخات، ويتم استخلاصها عبر تذويب التراب الغني بهذه المادة في الماء، وبعدها يتم تبريد الراسب الناتج من عملية التذويب والحصول على نترات البوتاسيوم على شكل بلورات، كما يمكن أيضاً تحضير المادة بطريقة صناعية كما سنفصل تالياَ.
تحضير نترات البوتاسيوم
هنالك عدة طرق لتحضير نترات البوتاسيوم صناعياً ومنها:
- الطريقة الأولى: هي خلق تفاعل كيميائي بين 1.2 مول من حمض النيتريك و1 مول من هيدروكسيد البوتاسيوم كما في المعادلة التالية:
- HNO3 KOH → KNO3 H2O
هيدروكسيد البوتاسيوم KOH مادة كاوية ولها رقم PH عالي، وتعدّ من أقوى القواعد، ويستخدم هيدوكسيد البوتاسيوم في صناعات مختلفة أبرزها الصناعات المتعلقة بالصابون، حيث يتم تحضير هيدروكسيد البوتاسيوم ووضعه داخل وعاء زجاجي، ويضاف إليه الماء لتخفيف تركيزه، حتى يصل إلى التركيز المناسب للتفاعل، ويتم إضافة محقان على طرف الوعاء لإضافة حمض النيتريك، وحمض النيتريك HNO3 مادة حمضية ولها رقم PH منخفض، ويعد هذا الحمض من أقوى الأحماض، وتتم إضافة الحمض بشكل بطئ نسبياً، حتى نتجنب الرذاذ الناتج عن التفاعل، وعند حصول التفاعل يخرج بخار ذو لون أبيض، ويجب الحرصّ على عذم استنشاق هذه الأبخرة؛ لأنّها تعمل على إتلاف الرئة، وتسبب التهابات وأمراض وسرطانات للجهاز التنفسي، لذا يجب الوقوف على الطرف المعاكس للريح للحول دون اشتمام هذه الأبخرة، والحرص على تطويل الأنبوب الواصل بين المحقان والوعاء بحدود المترين أو أكثر، لأنّ التفاعل طارد للحرارة أي أنه يولد حرارة، فيفضل وضع الوعاء في ماء بارد أو على قطع من الثلج للمحافظة على درجة الحرارة، وعند انتهاء التفاعل يفضل الانتظار حتى يتسنى للمحلول أن يبرد، وتبدأ بلورات نترات البوتاسيوم بالتكون، وللتخلص من الرطوبة على هذه البلورات، يجب غليها أو وضعها تحت الشمس لمدة يومين.
- الطريقة الثانية: وفيها يتم تحضير نترات البوتاسيوم المتواجدة في السماد الزراعي، بإذابته في كمية من الماء، وانتظار الحبيبات حتى تترسب، وعند اكتمال عملية الترسيب، يتم تبخير الماء لإنتاج نترات الأمونيوم، والتي بدورها تتفاعل مع هيدروكسيد البوتاسيوم، للحصول على نترات البوتاسيوم كما في المعادلة التالية: NH4NO3 KOH → KNO3 NH4OH، وفي آخر خطوة يتم تسخين المحلول فتتفكك الأمونيا والماء ويخلف بلوارت نترات البوتاسيوم.