Potasyum nitrat

Potasyum nitrat, formülü KNO₃ olan bir potasyum bileşiğidir. Güherçile olarak da bilinen bileşik doğal hâlde kayaçlarda ve mağaralarda oluşan beyaz renkli kabuksu yapıda bulunur.

Potasyum nitrat
Potasyum nitratın iyon yapısı	KNO3 top ve çubuk modeli
IUPAC adı Potasyum nitrat
Diğer adlar Güherçile Hint güherçilesi
Tanımlayıcılar
CAS numarası	7757-79-1
PubChem	24434
EC numarası	231-818-8
UN numarası	1486
KEGG	D02051
RTECS numarası	TT3700000
SMILES	[K+].[O-][N+]([O-])=O
InChI	1/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1
ChemSpider	22843
Özellikler
Molekül formülü	KNO3
Molekül kütlesi	101.1032 gr/mol
Görünüm	beyaz kristal katı
Koku	kokusuz
Yoğunluk	2.109 gr/cm^3 (16 °C)
Erime noktası	334 °C
Kaynama noktası	400 °C’de bozunur
Çözünürlük (su içinde)	133 gr/L (0 °C) 316 gr/L (20 °C) 2460 gr/L (100 °C)[1]
Çözünürlük ()	etanolde çok az çözünür gliserin ve amonyakda çözünür
Baziklik (pKb)	15.3[2]
Termokimya
Standart formasyon entalpisi (ΔfH^o298)	-494.00 kJ/mol
Tehlikeler
GHS piktogramları
R-ibareleri	R8 R22 R36 R37 R38
G-ibareleri	S7 S16 S17 S26 S36 S41
H-ibareleri	H272, H315, H319, H335
P-ibareleri	P102, P210, P220, P221, P280
NFPA 704	0 1 0 OX
Parlama noktası	Yanıcı değildir
LD50	3750 mg/kg (oral, sıçan)[3]
Benzeyen bileşikler
Diğer anyonlar	Potasyum nitrit
Diğer katyonlar	Lityum nitrat Sodyum nitrat Rubidyum nitrat Sezyum nitrat
Benzeyen bileşikler	Potasyum sülfat Potasyum klorür
Belirtilmiş yerler dışında verilmiş olan veriler, Standart sıcaklık ve basınçtadır. (25 °C, 100 kPa)
Bilgi kutusu kaynakları

Potasyum nitrat başlıca olarak gübreler, roket itici yakıtı ve havai fişeklerin üretiminde kullanılır; Kükürt ve odun kömürü ile belirli oranlarda karıştırılırsa karabarutu oluşturur. Gıda katkısı olarak kullanıldığı Avrupa Birliği normlarında E252 olarak adlandırılır.

Üretimi

Çözelti hâlindeki sodyum nitrat ve potasyum klorür karışımının çifte ayrışması sonunda elde edilir. Kaynar hâldeki çözeltilerin karışımından çözünürlüğü sıcakta pek fazla değişmeyen sodyum klorür çökelir. Çözünürlüğü daha fazla olan ve çözelti hâlinde kalan potasyum nitrat soğuma sonucunda kristalleşir.

NaNO₃ + KCl ⇌ KNO₃ (çözelti)+ NaCl↓(katı)

Potasyum nitrat üretiminin yukarıdaki reaksiyona benzer alternatif diğer bir yolu amonyum nitrat ve potasyum klorürün birleşimine dayanan reaksiyondur. Bu reaksiyonla kolayca elde edilen potasyum nitratın içeriğinde sodyum bulunmaz.

NH₄NO₃ + KCl → NH₄Cl + KNO₃

Potasyum nitrat amonyum nitrat ve potasyum hidroksitin birleştirilmesi ile yapılabilir.

NH₄NO₃ + KOH → NH₃ (gaz) + KNO₃ + H₂O

Potasyum nitrat nitrik asit ve potasyum hidroksitin nötürleştirilmesi yolu ile de üretilebilir. Bu reaksiyon çok ekzotermiktir.

KOH (çözelti) + HNO₃ → KNO₃ (çözelti) + H₂O

Özellikleri

Potasyum nitrat oda sıcaklığında ortorombik bir kristal yapısına sahip olmasına karşın 129 °C sıcaklıkta trigonal bir kristal yapısına dönüşür. 560 °C üzerindeki sıcaklığa ısıtıldığında ise parçalanarak oksijen ve potasyum nitrite dönüşür:

2 KNO₃ → 2 KNO₂ + O₂

Potasyum nitrat suda normal bir şekilde çözünse de çözünürlüğü sıcaklık ile artar. Sulu çözeltisi hemen hemen nötr özellik gösterir(%10’luk potasyum nitrat çözeltisinin 14 °C ‘de pH derecesi 6.2 ‘dir). Çok higroskopik değildir. Alkolde çözünmez ve zehirli değildir; indirgen maddelerle patlayarak tepkime verse de tek başına patlayıcı özelliği yoktur.

Kullanımı

Karabarut

Karabarutun üç bileşeninden biri olan potasyum nitrat odun kömürü tozu (aslında karbon) ve kükürdün yanında, karabarut bileşiminde oksitleyici olarak rol oynar.

Gübre

Potasyum nitrat çoğunlukla, makro besinlerin ikisi olan azot ve potasyum kaynağı olarak bitkilere uygun gübrelerde kullanılır. Tek başına saf gübre olarak kullanıldığında NPK oranı 13-0-46 olmaktadır.

Gıda koruyucusu

Gıda koruma maddesi olarak, potasyum nitrat Ortaçağ’dan bu yana etlerin muhafazasında kullanılmışsa da bakteriyel enfeksiyonu önlemede sodyum nitrat (ve nitrit) daha güvenilir olduğu için günümüzde gıda koruyucusu olarak önemini yitirmiştir. Etlerin ve et ürünlerinin(bilhassa sucuk ve salam) muhafaza etmesinin yanında ayrıca onlara kırmızı bir renk vermek için de kullanılır.

Oksitleyici

Potasyum nitrat etkili bir oksitleyicidir. Potasyum içerdiğinden yanma ile leylak renkli bir alev oluşturur. Bu nedenle amatör roket itici yakıtları ile şeker ve potasyum nitrat karışımıyla yapılan sis bombası gibi birçok piroteknik bileşimde ve havai fişeklerde kullanılır . Ayrıca tütünün düzgün yanmasını sağlamak için sigara sarılmadan önce tütün harmanına eklenir.

Farmakoloji

Potasyum nitrat hassas dişler için kullanılan bazı diş macununda bulunabilir. Son zamanlarda, hassas dişlerin tedavisi için diş macununda potasyum nitrat kullanımı artmaktadır.

Potasyum nitrat eskiden bir hipotansif olarak yüksek kan basıncı mücadelesinde başarıyla kullanılmıştır. Gliseril trinitrat (nitrogliserin), amil nitrit ve izosorbit türevleri gibi diğer nitrat ve nitritler anjin rahatsızlığının verdiği sıkıntıyı hafifletmek için hala kullanılmaktadır.

Tarihçe

12. ve 13. Yüzyıla âit Endülüs Müslümanlarının kitaplarda “Alev püskürterek hareket eden, işleyen ve yanan yumurtalar”, “Gök gürlemesi gibi gürültü” yapan roketlerden söz edilmekte ve ilk defa “füze ile harekete geçen torpillerin” şekillerine varıncaya kadar detaylı bilgiler verilmektedir. Bunlardan biri, Hasanü’r-Rahman adlı Müslüman bilginin 1275 yılında kaleme aldığı “Harp Tarihi” adlı eserdir. Bu asırda ilim adamlarının destekleyicisi, bizzat Sultanlar olmuş, “Güherçile” denilen kimyevî maddenin, tahrip gücünü araştırmak üzere kimyagerler görevlendirilmiştir. Laboratuvardan geceli gündüzlü süren çalışmalar sonunda, birçok kimyevî keşiflerde bulunulmuştur. Bu keşiflerden Avrupa 2 asır sonra haberdar olmuştur. Sebebi kötü kopyalama usulleri ve İtalyanca tercümeler vasıtasıdır.[4]

Kaynakça

1. B. J. Kosanke, B. Sturman, K. Kosanke, I. von Maltitz, T. Shimizu, M. A. Wilson, N. Kubota, C. Jennings-White, D. Chapman (2004). "2". Pyrotechnic Chemistry. Journal of Pyrotechnics. ss. 5-6. ISBN 1-889526-15-0.
2. Kolthoff, Treatise on Analytical Chemistry, New York, Interscience Encyclopedia, Inc., 1959.
3. http://chem.sis.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/7757-79-1
4. "İslam Toplumu ve Medeniyet : İlk Roket, İlk Telgraf Hattı ve İlk Denizaltı » Sorularla İslamiyet". Sorularla İslamiyet. 15 Mart 2007. 8 Ekim 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Eylül 2020.

Dış bağlantılar

• Osmanlı Devleti'nde Güherçile Üretimi ve Kayseri Güherçile Fabrikası