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7757-79-1  硝酸钾

CAS Number:7757-79-1 基本信息
中文名:55694 硝酸钾
英文名:35870 Potassium nitrate
别名: collo-bo;
kaliinitras;
kaliumnitrat;
nitrateofpotash;
nitre;
vicknite;
SALTPETER;
POTASSIUM ION CHROMATOGRAPHY STANDARD
分子结构:
  • CAS:7757-79-1_硝酸钾的分子结构
  • CAS:7757-79-1_硝酸钾的分子结构
  • 1
  • 2
分子式: KNO3
分子量: 101.10
7757-79-1
EINECS登录号: 231-818-8
InChI: 1S/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1
物理化学性质
熔点:334ºC
水溶性:320G/L(20ºC)
密度:2.109
性质描述:硝酸钾(7757-79-1)的性状:
    无色或白微带黄色结晶性粉末,在空气中不易潮解。
    相对密度:2.l09。
    熔点:334℃。
    400℃分解放出氧气,生成亚硝酸钾
    易溶于(31.2%,20℃),难溶于无水乙醇(0.16%)和乙醚
    在食物中、水中、胃肠道内,特别是在婴儿的胃肠道内被还原成亚硝酸而具有较大的毒性。
    大白鼠经口LD50 3236mg/kg。
    ADI 0~3.7mg/kg(以硝根离子计,FAO/WHO,1996)。

规格   GB/T  647-1993
                                   分析纯     化学纯
    含量/%≥                        99.0       98.5
    pH值(50g/L溶液,25℃)         5.0~8.0   5.0~8.0
    澄清度试验                      合格       合格
    水不溶物/%≤                    0.004      0.006
    总量(以Cl计)/%≤              0.003      0.005
    酸盐(以IO3计)/%≤             0.0005     0.002
    硫酸盐(S04)/%≤                 0.003      0.01
    亚硝酸盐(NO2)/%≤               0.001      0.002
    铵(NH4)/%≤                     0.001      0.005
    磷酸盐(PO4)/%≤                 0.0005     0.001
    钠(Na)/%≤                      0.02       0.05
    (Mg)/%≤                      0.002      0.004
    (Ca)/%≤                      0.004      0.006
    (Fe)/%≤                      0.0002     0.0005   
    重属(以Pb计)/%≤              0.0005     0.001
安全信息
安全说明: S17:远离可燃物质。
危险品标志: OO:氧化性物质
危险类别码: R8:遇到易燃物会导致起火。
msds报告: 火硝msds报告
其他信息
产品应用:用于制造烟火、火药、火柴、医药,以及玻璃工业。
生产方法及其他:硝酸钾(7757-79-1)的制法:
    工业生产有复分解法和离子交换法。用氯化钾和硝酸铵(代替硝酸钠)为原料的复分解法,氯化钾和稀硝酸为原料的离子交换法和溶剂萃取法,氯化钾、硝酸铵、酸氢铵为原料的内循环法,硝酸铵、氯化钾为原料的循环法等工艺均处于工艺研究阶段。

    工业上通常由硝酸钠与氯化钾反应,经浓缩、过滤、干燥而得。

    将硝酸钠和氯化钾溶于水进行复分解反应,有沉淀生成,过滤后蒸发浓缩;当溶液相对密度达1.45~1.49(45~48°Bé)、温度达119℃时,首先析出氯化钠;经真空过滤滤去氯化钠,滤液用10%~15%的水稀释,并冷却至25~30℃,24h后析出硝酸钾结晶,再经真空过滤、80℃干燥得成品,母液返回系统循环使用。
    NaNO3+KC→KNO3+NaCl

    复分解法:将硝酸钠加入盛有适量水的反应器中,用蒸汽加热,在搅拌下使硝酸钠全部溶解,再按NaNO3:KCl=100:85配料比缓慢加入氯化钾进行复分解反应,生成硝酸钾,当加热蒸发使溶液浓度达45~48、温度达120℃时,首先析出氯化钠。经真空过滤,用少量热水洗涤氯化钠晶体,减少硝酸钾的带损。滤液送入结晶器,用滤液量10%~15%的水稀释,边搅拌边冷却,经24h后,析出硝酸钾结晶,经真空过滤、水洗、离心分离后,送至气流干燥器在80℃以上进行干燥,制得硝酸钾成品。其
    NaNO3+KCl→KNO3+NaC1

    离子交换法以氯化钾和硝酸铵为原料,使氯化钾和硝酸铵溶液中的钾铵离子在离子交换树脂上进行转换,得到硝酸钾溶液和氯化铵溶液。
    NH4NO3+KR→NH4R+KNO3
    KCl+NH4R→KR+NH4Cl

    经蒸发浓缩、过滤、滤液冷却结晶,过滤,水洗、离心分离,气流干燥,制得硝酸钾成品。

    氯化钠中间盐法:以氯化钠和硝酸铵为原料进行反应,在低温(约-10℃)时析出大量氯化铵,再将母液和氯化钾反应,在低温时又析出硝酸钾。在整个过程中,氯化钠始终保留在母液中作为中间盐使用,因而称之为中间盐法。 该法的主要优点是:反应过程全部在低温下进行,设备腐蚀较轻,投料产出比大,母液中硝酸钾及氯化铵浓度较低,得到的产品纯度高,品质好,经济效益较好。 2 国内外生产及市场现状 硝酸钾最初是以硝酸钠和氯化钾反应制取,由于该法的生产成本高,使硝酸钾仅能在工业方面得到应用。在以色列海法公司研制成功氯化钾-硝酸直接法工艺后,硝酸钾的生产成本大大降低,在农业上才得以作为肥料使用。目前国际市场对硝酸钾的需求量约90万t/a,主要生产国为以色列、智利、美国和丹麦。目前世界上已有60多个国家在农业上推广使用硝酸钾,因而硝酸钾在农业上市场前景广阔。1993年世界消耗硝酸钾30万t,1995年消耗硝酸钾50万t。

    硝酸-氯化钾法:该法采用的溶剂是氯化钾和硝酸,在低温5~10℃和溶剂C5存在下硝酸和氯化钾反应,生成硝酸钾和盐酸,使用C5醇作萃取剂分离盐酸和未反应的硝酸,使反应进行得相当完全,并使生成的硝酸钾不断结晶析出。该流程大部分是对溶剂相的处理,利用水作反萃取剂,经洗脱有机溶剂,蒸发浓缩回收盐酸,所得盐酸相当纯,并把溶剂/硝酸混合物返回系统循环使用。以色列海法化学公司于1969年7月采用此项技术建成10万t/a的生产装置,现已达到60万t/a的规模。此项工艺国内目前正处于研究开发阶段。 湖南湘潭市工矿药厂于1995年研制开发成功氯化钾和硝酸反应制取硝酸钾的新工艺-硝酸间接法,该法将缓蚀剂A和氯化钾按比例加入反应釜,然后逐渐加入稀硝酸(约40%),其反应热使温度上升至95℃,反应完成后过滤,滤去未反应的氯化钾和缓蚀剂中不溶性的杂质,滤渣经漂洗弃去不溶性的杂质,滤液冷却得粗产品硝酸钾和粗母液,粗品经重结晶提纯可得精品硝酸钾(氯化物含量低于0.025%)。粗母液含有副产品B和硝酸钾(约20%),冷冻后可析出硝酸钾(12%),滤液经冷冻浓缩得副产品B。该法成本约2 400元/t。于1997年实现工业化,生产规模4 000 t/a。

    硝酸铵-氯化钾转化法:该法最早由法国Auby公司开发成功,由硝酸铵和氯化钾反应生成硝酸钾和副产物氯化铵。反应后溶液是由氯化钾、硝酸铵、硝酸钾、氯化铵4种物质组成。从相图分析可知,等温图被分为4个相结晶区域。当温度降低时,混合溶液中硝酸钾含量大,结晶区增大;选择合理的工艺条件,降低温度可使溶液中硝酸钾大部分结晶出来,再选择适当的条件使氯化铵结晶出来,从而达到分离硝酸钾和氯化铵的目的。该法也存在杂质积累的问题,主要杂质为氯化钾中的氯化钠,但可随副产物氯化铵结晶出来。 该法蒸发能耗低,原料利用率高,氯化铵回收容易,基本无环境污染,工艺设备简单,操作简便,投资少、见效快。但产品外观、含量稍差,必须重结晶以提高产品质量。目前国内生产厂家大多采用此种技术。

健康危害:
    吸入本品粉尘对呼吸道有刺激性,高浓度吸入可引起肺水肿。大量接触可引起高铁血红蛋白血症,影响血液携氧能力,出现头痛、头晕、紫绀、恶心、呕吐。重者引起呼吸紊乱、虚脱,甚至死亡。口服引起剧烈腹痛、呕吐、血便、休克、全身抽搐、昏迷,甚至死亡。对皮肤和眼睛有强烈刺激性,甚至造成灼伤。皮肤反复接触引起皮肤干燥、皲裂和皮疹。

急救措施:
    皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
    眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
    吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
    食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

消防措施:
    危险特性:强氧化剂。遇可燃物着火时,能助长火势。与有机物、还原剂、易燃物如等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。燃烧分解时, 放出有毒的氮氧化物气体。受热分解,放出氧气。
    有害燃烧产物:氮氧化物。
    灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。雾状水、砂土。切勿将水流直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。

应急处理:
    隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接触泄漏物。勿使泄漏物与有机物、还原剂、易燃物接触。小量泄漏:用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖。然后收集回收或运至废物处理场所处置。

操作注意事项:
    密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器,穿聚乙烯防毒服,戴氯丁橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与还原剂、酸类、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项:
    储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过80%。应与还原剂、酸类、易(可)燃物、活性金属粉末分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

包装方法:
    两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋;塑料袋外复合塑料编织袋(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);螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或塑料袋外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。

运输注意事项:
    铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快,不得强行超车。运输车辆装卸前后,均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物、易燃物等杂质。

鉴别试验:
    1.溶解性 溶于水;难溶于乙醇和甘油。按OT-42方法测定。
    2.钾鉴别试验(IT-27)呈阳性(用10%试样液)。
    3.硝酸盐鉴别试验(IT-23)呈阳性(用10%试样液)。

含量分析:
    精确称取试样约0.4g(预经105℃千燥4h),溶入盛于500ml圆底烧瓶中的300ml水中。加德瓦达合金粉3g和40%氢氧化钠溶液15ml后,将防溅球和冷凝器与烧瓶连接。在受器中放0.1mol/L硫酸50ml,静置2h,蒸馏,至馏出液250ml,用0.1mol/L氢氧化钠滴定过量硫酸,用3滴甲基红-亚甲蓝试液(TS-150)作为指示剂。同时进行空白试验,并作必要修正。每毫升0.1mol/L硫酸相当于硝酸钾(KNO3)10.11 mg。

限量:
    1.FAO/WHO(1984,mg/kg):熟洋火腿、熟猪前腿肉,500;一般干酪50(单用或与硝酸钠合用量)。
    2.GB 2760—2001:肉制品0.50g/kg。
    注:残留量以亚硝酸钠计(g/kg):肉类罐头不得超过0.05;肉制品不得超过0.03。
    3.日本:干酪为原料乳的0.2g/kg;清酒为0.1g/L酒。鲸肉培根最大残留量0.07 g/kg(以NO-3计)。
    亦可用于干酪。清酒制造时防止喷涌,添加量7~15g/105kg酒母。
    4.FDA,§172.160 (2000): 鳕鱼子,200mg/kg。
    经原料肉中的硝酸还原菌作用,分解为亚硝酸盐,亚硝酸钾能使火腿等肉制品发色。多与亚硝酸钠合用,使用量约0.3%,亚硝酸根的残留量不得超过0.07g/kg(日本规定)。在肉类加工时常使用66%硝酸钾,7%亚硝酸钠,27%食盐的混合盐。

毒性:
    1.ADI 0~3.7(NO-3计,但不适用于3月龄以下婴儿;FAO/WHO,2001)。
    2.不作特殊规定(EEC)。
    3.LD50 3.236mg/kg(大鼠,经口)。生后六个月以内的幼儿对硝酸盐特别敏感,故不宜用于幼儿食品。

质量指标分析:
    1.亚硝酸盐
    (1)津-林氏 (Zimmermann-Reinhardt)试液
在搅拌下将70g硫酸锰(MnSO4·4H2O)加入500ml水、125ml浓硫酸和125ml磷酸的混合液中,溶解后用水稀释至IL。
    (2)试样液的制备
    a.“亚硝酸盐”(约0.5%NaNO2或KNO3)取研细混匀的试样50.00g,移入250ml容量瓶中,用水定容后混匀。每次滴定时吸取此溶液50ml(相当于试样10.00g)。
    b.“亚硝酸硝石盐” (约5%NaNO2或KNO3)
    取研细混匀的试样25.00g,移入250ml容量瓶中,用水定容后混匀。每次滴定时吸取此溶液25ml(相当于试样2.500g)。
    (3)滴定 在300ml水中加硫酸5ml,立即加入0.1mol/L高锰酸钾,所加数量以能产生粉红色并持续2min为准。所加的高锰酸钾不必记录。然后用吸管再加25mL 0.1mol/L高锰酸钾(对“亚硝酸盐”)或50ml(对“亚硝酸硝石盐”)。混合后在搅拌下经移液管缓慢加人试样液(“亚硝酸盐”,为50ml;“亚硝酸硝石盐”为25ml),移液管的尖端应保持在液面以下。放置5min后,加25ml津-林氏试液和过量的0.1 mol/L硫酸亚铁铵,使液体褪色。再用0.1mol/L高酸钾反滴定过量的硫酸铁铵。
    (4)计算 每毫升1mol/L KMnO4分别相当于NaNO20.03451g或KNO3 0.04255g。
    2.砷 取试样1g溶于3ml水中,加2ml硫酸后,蒸发至产生三氧化硫浓烟。冷却后用水向下冲洗容器壁,再加热至产生白烟。重复此冲洗和产烟三次以上,冷却后用水稀释至35ml。然后按GT-3方法测定。
    3.重金属 琅试样1g,溶于15 ml稀盐酸试液(TS-117)中,在蒸汽浴上蒸发至干。在残渣中加盐酸2ml,再蒸发至干,加水25ml使残渣溶解。然后按67-16-1方法测定。对照液(溶液A)中的离子(Pb)量为20μg。
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