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硝酸钾是一种
无机化合物
，俗称
火硝
或
土硝
，
化学式
为KNO
3，
是含钾的
硝酸盐
，外观通常为无色透明斜方晶体或菱形晶体，还可能是白色颗粒或结晶粉末。无臭，有咸味和清凉感。在空气中吸湿微小，不易结块，
易溶
于水，能溶于
液氨
和
甘油
，不溶于
无水乙醇
和
乙醚
。
硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥，具有高溶解性，其有效成分氮和钾均能迅速被作物吸收，无化学物质残留。用作肥料，宜施于蔬菜、水果和花卉，及一些氯敏感作物（如马铃薯、草莓、豆类、洋白菜、莴苣、花生、胡萝卜、洋葱、蓝莓、烟草、杏、柚子和鳄梨等）。
被列入《易制爆危险化学品名录》
[2]
，并
按照《易制爆危险化学品治安管理办法》管控
[3]
。
- 中文名
- 硝酸钾
- 外文名
- Potassium nitrate
- 别 名
- 土硝；火硝；硝石；盐硝
- 化学式
- KNO 3
- 分子量
- 101.10
- CAS登录号
- 7757-79-1
- EINECS登录号
- 231-818-8
- 熔 点
- 334 ℃
- 水溶性
- 易溶于水，溶于甘油，不溶于无水乙醇、乙醚
- 密 度
- 2.109 g/cm³
- 外 观
- 无色透明斜方晶体、菱形晶体、白色颗粒或结晶粉末
- 闪 点
- 400 ℃
- 应 用
- 用于制造烟火、火药、火柴、医药，以及玻璃工业
- 安全性描述
- S7；S17；S24/25；S26；S36；
- 危险性符号
- O
- 危险性描述
- R8
- UN危险货物编号
- 1486
物质性质
播报
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物理性质
熔点：334℃
闪点
：400℃
密度：2.109 g/cm
3
性状：无色透明棱柱状或白色颗粒或结晶性粉末。味辛辣而咸有凉感。微潮解，潮解性比硝酸钠小。
化学性质
2、酸性环境下具有氧化性：
3、加热分解生成氧气：
5、鉴别方法：
按OT-42方法测定。
钾鉴别试验（1T-27）呈阳性（用10%试样液）。
硝酸盐鉴别试验（IT-23）呈阳性（用10%试样液）。
6、含量分析：
精确称取试样约0.4 g（预经105℃干燥4h），溶入盛于500 mL圆底烧瓶中的300 mL水中。加德瓦达合金粉3g和40%氢氧化钠溶液15 mL后，将防溅球和冷凝器与烧瓶连接。在受器中放0.1 mol/L硫酸50 mL，静置2h，蒸馏，至馏出液250 mL，用0.1 mol/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0.1 mol/L硫酸相当于硝酸钾（
KNO
3
）10.11 mg
[5]
。
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:3
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积62.9
7.重原子数量:5
8.表面电荷:0
9.复杂度:18.8
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15
.共价键单元数量:2
[4]
合成
播报
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硝酸钾最初是以硝酸钠（Na
NO
3
）
和氯化钾（
KCl）
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90万吨/年，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30万吨，1995年消耗硝酸钾50万吨。下面介绍了硝酸钾的主流合成方法：
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NaNO
3
：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24 h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。
离子交换法：以氯化钾和硝酸铵（NH
4
NO
3
）
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。
NH
4
NO
3
+KR→NH
4
R+KNO
3
KCl+NH
4
R→KR+NH
4
Cl
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（NaCl
）
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。
硝酸-氯化钾法
：该法采用的溶剂是氯化钾和硝酸（H
NO
3
）
，在低温5～10℃和溶剂C5醇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，滤液冷却得到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%），滤液经冷冻浓缩得到副产品B。该法成本约2400元/t。于1997年实现工业化，生产规模4000 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
[7]
。
应用领域
播报
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-
分析试剂：用于锰、钠的微量分析。是制造黑色火药，如矿山火药、引火线、爆竹等的原料，也用于焰火以产生紫色火花。
-
机械热处理作淬火的盐浴。陶瓷工业用于制造瓷釉彩药。
-
用作玻璃澄清剂。用于制造汽车灯玻壳、光学玻璃显相管玻壳等。
-
医药工业用于生产青霉素钾盐，利福平等药物。
-
用作农作物和花卉的复合肥料。
-
硝酸钾也是我国允许使用的发色剂。它在肉制品中由于细菌作用而还原成亚硝酸钾而起护色和抑菌的作用。我国规定可用于肉类制品，最大使用量0.5 g/kg，残留量不得超过0.03 g/kg。
-
硝酸盐类均具有早强作用，尤其是在低温、负温时作为早强、防冻剂。
-
在焦磷酸盐镀铜中添加硝酸盐可以提高工作电流的上限，能减少镀层针孔，降低溶液操作温度，提高均镀能力等，硝酸盐在光亮镀铜溶液中对整平作用和阴极效率略有降低 [7-8] 。
危害
播报
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硝酸钾在使用和处理中遇到的主要危害源于其毒理学特性和反应性。可能通过各种途径（即吸入、食入或皮肤）接触，接触这种无味、无色至白色的结晶物质可能因肥料、烟花、火柴、玻璃、陶瓷、烛芯、火箭推进剂或腌制肉类而发生。
暴露在硝酸钾环境中的影响包括皮肤和眼睛烧伤、利尿、头痛、恶心或高铁血红蛋白血症。应使用靠近污染物产生点的局部排气通风来限制接触。在发生过度暴露的活动和情况下，请穿戴个人防护服和自给式呼吸器。
如果发生接触，请立即用流水冲洗受影响的皮肤和眼睛至少15分钟，在现场脱掉受污染的衣服和鞋子。虽然硝酸钾本身不易燃，但它是一种强大的氧化剂，如果它与易氧化的物质接触，它可能会迅速反应，引起着火、剧烈燃烧或爆炸。
此外，硝酸钾在受到电击或加热时存在爆炸风险，并可能在火灾中产生有毒气体。对于涉及硝酸钾的火灾，应使用二氧化碳、水或雾扑灭。如果火势无法控制，请考虑疏散
[9]
。
毒性
播报
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急性毒性：LD50：3750 mg/kg（大鼠经口）
其他有害作用：该物质对环境可能有危害，在地下水中有蓄积作用
[6]
。
硝酸盐的毒性源于其在体内转化为亚硝酸盐。亚硝酸盐会引起氧合血红蛋白的自催化氧化反应，生成过氧化氢和高铁血红蛋白。高铁血红蛋白水平的升高会导致一种称为高铁血红蛋白血症的病症，其特征是组织缺氧，因为高铁血红蛋白无法与氧气结合
[9]
。
防护措施
播报
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工程控制
：生产过程密闭，加强通风。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护
：可能接触其粉尘时，建议佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。
眼睛防护
：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护
：穿聚乙烯防毒服。
手防护
：戴氯丁橡胶手套。
其他防护
：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
急救措施
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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。
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。
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。
食入
：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。
消防措施
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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、易燃物如硫、磷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，亚硝酸盐粉尘。
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。
泄漏应急处理
播报
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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。
操作处置与储运
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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。
安全信息
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安全术语
S7：Keep container tightly closed.
保存在严格密闭容器中。
S17：Keep away from combustible material.
远离可燃物料。
S24/25：Avoid contact with skin and eyes.
避免皮肤和眼睛接触。
S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接触后，立即用大量水冲洗并征求医生意见。
S36：Wear suitable protective clothing.
穿戴适当的防护服。
风险术语
R8：Contact with combustible material may cause fire.
与可燃物料接触可能引起火灾。
