Kálium-nitrát

A kálium-nitrát (régebbi nevén: légsavas haméleg,^[5] légenysavas hamany^[6]) a kálium egy szervetlen vegyülete, melynek képlete KNO₃. A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Kalii nitras néven hivatalos. Erős oxidáló tulajdonsága miatt a feketelőpor egyik alapvető összetevője. Régebben számtalan más, égéssel kapcsolatos alkalmazása volt, például a gyufafejek bevonata is tartalmazta.

Kálium-nitrát[1]
kálium-nitrát
IUPAC-név	kálium-nitrát
Más nevek	salétrom salétromsó
Kémiai azonosítók
CAS-szám	7757-79-1
PubChem	24434
ChemSpider	22843
EINECS-szám	231-818-8
DrugBank	DB11090
KEGG	D02051
ChEBI	63043
RTECS szám	TT3700000
SMILES	[K+].[O-][N+]([O-])=O
InChI	1/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1
InChIKey	FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N
Beilstein	16014598
UNII	RU45X2JN0Z
UN-szám	1486
ChEMBL	1644029
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	KNO3
Moláris tömeg	101,1032 g/mol
Megjelenés	fehér por
Szag	szagtalan
Sűrűség	2,109 g/cm³ (16 °C)
Olvadáspont	334 °C
Forráspont	400 °C-on bomlik
Oldhatóság (vízben)	133 g/l (0 °C) 316 g/l (20 °C) 2460 g/l (100 °C)[2]
Oldhatóság	etanolban kevéssé, glicerinben, ammóniában oldódik
Lúgosság (pKb)	15,3[3]
Törésmutató (nD)	1,5056
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	rombos, aragonit
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	−494,00 kJ/mol
Hőkapacitás, C	95,06 J/mol K
Veszélyek
MSDS	ICSC 0184
EU osztályozás	Oxidáló, égést tápláló (O)
EU Index	nincs listázva
Főbb veszélyek	Oxidáló. Lenyelve, belélegezve vagy a bőrön át felszívódva ártalmas. A bőrt és a szemet irritálja.
NFPA 704	0 1 0 OX
R mondatok	R8 R22 R36 R37 R38
S mondatok	S7 S16 S17 S26 S36 S41
Lobbanáspont	nem gyúlékony
LD50	3750 mg/kg (patkány, szájon át)[4]
Rokon vegyületek
Azonos kation	kálium-nitrit
Azonos anion	lítium-nitrát nátrium-nitrát rubídium-nitrát cézium-nitrát
Rokon vegyületek	kálium-szulfát kálium-klorid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Salétromnak is hívják, az angolszász szakirodalom saltpeter-nek nevezi. Nem keverendő össze a chilei salétrommal, ami a nátrium-nitrát egyik elnevezése. Bár nagyon hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, mégis két teljesen különböző vegyületről van szó.

Tulajdonságai

A kálium-nitrát a feketelőpor egyik összetevője. Erre különösen az teszi alkalmassá, hogy vízből kristályosítva nem visz magával kristályvizet, így lőpor készítésére alkalmazható többi nitrátvegyülettel ellentétben. A kínai nagy fal építése idején, az i. e. III. században tesznek említést a „kálisalétrom” használatáról, a jelzőtüzek táplálásáról. Nagy mennyiségű ipari előállítását (a Haber-folyamattal) megelőzően a kálium-nitrátot két úton állították elő. Az egyik módszer szerint a bányászható chilei salétromot sócserés reakcióval kálium-nitráttá alakítják. A másik módszer szerint levegőtől elzárt szerves anyagok (trágya stb.) bomlásából származó ammónia és karbamid természetes oxidációja során keletkezett („salétrom telepek”) kristályok összegyűjtése. Ebből vizes oldással a nitrátionok meszes lúgos elválasztásával, majd kálium-karbonát (hamuzsír) oldattal végzett sócsere („kiejtés”) után nyerhető. Műtrágyaként alkalmazva 13-0-44 arányban használva a legelterjedtebb (a műtrágya tömegét tekintve 13% nitrogént, 0% foszfort, 44% káliumot tartalmaz). Elterjedt híresztelések szerint egyes országok kálium-nitrátot adnak a katonáknak, ezáltal csökkentve libidójukat. Kísérletek igazolták, hogy semmiféle ilyen hatást nem vált ki.^[7] Bár a kálium-nitrát hatékony szer a magas vérnyomás kezelésére, ellenben csak igen alacsony vérnyomás okozhat merevedési zavarokat.

Előállítás

• sóképzési reakciók:

${\displaystyle \mathrm {KOH+HNO_{3}\rightarrow KNO_{3}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2\;K+2\ HNO_{3}\rightarrow 2\;KNO_{3}+H_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {K_{2}O+2\;HNO_{3}\rightarrow 2\;KNO_{3}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ KOH+N_{2}O_{5}\rightarrow 2\;KNO_{3}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {NaNO_{3}+KCl\rightarrow KNO_{3}+NaCl} }$

• kálium-karbonátból:

${\displaystyle \mathrm {K_{2}CO_{3}+2\;HNO_{3}\rightarrow 2\;KNO_{3}+H_{2}O+CO_{2}} }$

Felhasználási területei

• a történelem folyamán sok esetben anafrodiziákumként használták, mint ahogy az 1776 című musical is megemlíti
• műtrágyák egyik összetevője
• rakéta-hajtóanyagként, és egyes füstbombákban is alkalmazzák. A cukorral és kálium-nitráttal készült füstbomba térfogatának 600-szorosát produkálja füst formájában.^[8]
• ez az aktív anyag a galvánelemek sóhídjában.^[forrás?]
• élelmiszerekben tartósítószerként alkalmazzák E252 néven. Leveles zöldségekben természetes úton is előfordul, ezen kívül megtalálható még sajtokban, húsételekben, pizzákban. A maximum napi beviteli mennyiség 3,7 mg/testsúlykg. Közvetlen egészségügyi kockázata nincs, bár hő és savas környezet hatására kálium-nitritté alakulhat, melyből káros nitrózaminok képződhetnek. Ezeknek rákkeltő hatást tulajdonítanak.^[9]
• cigarettákban az égés folyamatának szabályozásában alkalmazzák
• érzékeny fogakra ajánlott fogkrémekben is megtalálható, bár a hiperszenzitivitást csökkentő hatása nem bizonyított^[10]
• a feketelőpor egyik összetevője, a kén és a szén oxidációját segíti elő, oxidálószer.