Нітрат калію (Е252, калієва селітра): шкода та користь, застосування, реакції

Нітрат калію (харчова добавка Е252) або, як найчастіше його називають, калієва селітра – це хімічна сполука, що належить до класу неорганічних речовин. Селітра в нормальному стані є сумішшю повністю безбарвних кристалів, що не мають абсолютно ніякого запаху.

Азотнокислий калій чудово розчиняється у воді, але зовсім не розчиняється у спиртовому середовищі. Речовина не належить до категорії токсичних, що пояснює її затребуваність у різних сферах.

У природному середовищі зустріти нітрат калію можна на теренах спекотної Індії – саме там знаходяться його найбільші родовища. Крім того, ця речовина входить до складу довгого переліку рослин та тварин. Виробляють калієву селітру та в лабораторних умовах.

Історія відкриття та використання речовини сягає глибокої давнини – приписати відкриття нітрату калію сучасним ученим не можна. Ще в середні віки люди навчилися добувати сіль та пристосовувати її для своїх потреб. Отримували калієву селітру за допомогою спеціальних компостних ям, у яких під впливом сонячного тепла та кисню під товстим шаром вапняку перегнивала органіка. Отриману сіль, втім, застосовували не так, як це роблять у сучасному світі – вона використовувалась переважно для виробництва пороху. Лише через роки люди почали застосовувати її у сфері сільського господарства.

Найбільш широко калієва селітра застосовується у сфері сільського господарства – вона необхідна вирощування практично всіх відомих людині культур.Добавка стимулює зростання рослин та підвищує їх врожайність. Використовують нітрат калію також у харчовій та хімічній промисловості, але у менших обсягах.

Нітрат калію: що це за з'єднання і для чого воно необхідне

Нітрат калію – це безбарвний чи білий порошок, представлений дрібними кристалами. Ніякого запаху з'єднання не має, чудово розчиняється у воді і залишається незмінним при попаданні в спиртове середовище. При нагріванні до позначки 334 градуси калієва селітра починає плавитися, а при підвищенні цього показника і зовсім розкладається з виділенням кисню.

Речовина не належить до категорії токсичних, тому широко застосовується в різних сферах: піротехнічній, хімічній, сільськогосподарській, а також у сфері харчової промисловості. У складі продуктів харчування харчову добавку можна розпізнати під індексом Е252. Використання калієвої селітри в харчовій промисловості викликає багато питань у фахівців з різних областей – одні переконані, що речовина повністю безпечна, інші закликають дотримуватись правил обережності при її вживанні. Більше того, існує низка держав, які наклали заборону використання нітрату калію у виробництві продуктів харчування. На полицях вітчизняних магазинів ви можете виявити Е252 у складі сиру та ковбасних виробів. Добавці надано середній рівень небезпеки.

У природному вигляді нітрат калію зустрічається у вигляді великих загострених кристалів, які можна знайти в Індії. Також він міститься у багатьох рослинах та тваринах. Виробляють добавку та штучним шляхом, в лабораторних умовах.

Формула нітрату калію та його властивості

Формула нітрату калію: KNO₃

Фізичні властивості

Основні фізичні властивості:

• агрегатний стан - твердий: речовина представлена ​​дрібними кристалами;
• молярна маса – 101,1 г/моль;
• щільність (у нормальних умовах) – 2,1;
• твердість – 2;
• температура, при якій речовина починає плавитися - 334?
• температура, за якої речовина починає розкладатися – 400˚С;
• розчинність у воді:
  • при 0С - 13,3 г/100 г;
  • при 25˚С – 36,0 г/100 г;
  • при 100?С - 247,0 г/100 г.

  У нормальних умовах, як було зазначено вище, нітрат калію є однорідний порошок з дрібних безбарвних кристалів. Він чудово поглинає вологу, згодом має властивість стежити. Запаху речовина немає.

  Молекула нітрату калію

  Нітрат калію чудово розчиняється у звичайній воді (причому чим вище температура рідини – тим вищий ступінь розчинності). Гірше калієва селітра розчиняється в гліцерині та рідкому аміаку, не розчиняється в етанолі та ефірі.

  Хімічні властивості

  При підвищенні температури до позначки 400 градусів і подальшому її зростанні до 520 градусів, нітрат калію починає розкладатися, виділяючи нітрит калію і кисень. Варто зазначити, що кисень, що виділяється в ході реакції, підвищує можливість загоряння речовини.

  Речовина належить до категорії дуже сильних окислювачів. При вступі в реакцію з горючими речовинами та відновниками може викликати вибухову реакцію. Змішування нітрату калію з певними органічними речовинами схильні призводити до реакції самозаймання.

  Розплавлений нітрат калію широко застосовується для металевого калію методом електролізу.

  Отримання нітрату калію

  У давні часи, а саме – в Середні Віки та в період Нового Часу – основною сировиною для отримання нітрату калію служив гній, який перегнивав і давав калієву селітру. істот, а хімічні реактиви та реакції.

  Так, отримати нітрат калію можна під час наступних реакцій.

  При взаємодії надпероксиду калію з оксидом азоту при температурі не нижче 70 градусів.

  З міркувань безпеки та виключення ризику самозаймання набагато частіше використовують метод виробництва калієвої селітри за допомогою змішування азотної кислоти та гідроксиду калію.

  Отримують нітрат калію також шляхом змішування розігрітого гідроксиду калію з оксидом азоту та киснем.

  Найбільш простим методом одержання нітрату калію вважається метод змішування розігрітого пероксиду калію з нітритом калію.

  Реакції з нітратом калію

  Реакція розкладання речовини під впливом високих температур:

  Іонний обмін, після завершення якого відбувається виділення летючої кислоти.

  Реакція окислення нітрату калію при запаленні:

  При зануренні нітрату калію в лужне середовище можливе його окислення нітратами.

  Реакцію окислення нітратами можна спостерігати також у кислому середовищі:

  Допустимі норми прийому нітрату калію

  Допустимою для дорослої людини вважається доза нітрату калію обсягом 5 мг речовини на 1 кг ваги людини. Для дитини максимально допустимою дозою є 50 мг.

  Основний обсяг нітрату калію надходить в організм людини з різними консервованими продуктами, тому за необхідності зниження його кількості в організмі рекомендується обмежити споживання консервів.

  Сфери застосування нітрату калію

  Сільськогосподарська сфера

  Найбільшою популярністю калієва селітра користується в сільськогосподарській сфері, де ця сполука використовується як добрива для ґрунту. Завдяки цій речовині підвищується ступінь родючості ґрунту та врожайність культур, що ростуть на ній, а також знижується дія шкідників.

  Нітрат калію, потрапляючи в ґрунт, дуже швидко розчиняється та поглинається землею. Його присутність у ґрунті підвищує її ступінь стійкості до морозу.

  Виробництво пороху

  Не менш поширений нітрат калію у сфері виробництва пороху та піротехнічних виробів (як спеціалізованих, так і застосовуваних у розважальній сфері).

  Виробництво палива для ракет

  Трохи менш калієва селітра потрібна у виробництві палива для ракет: його склад більш ніж на половину складається з нітрату калію.

  Металургія

  Нітрат калію застосовують і в металургії - під час роботи з рудою, до складу якої входить нікель.

  Скляна промисловість

  Крім того, дана добавка широко використовується в скляній промисловості, зокрема – для отримання кришталевих виробів і підвищення міцності виробленої продукції.

  Виробництво оздоблювальних матеріалів

  Виявити калієву селітру можна у складі лакофарбових засобів та різних емалей.

  Харчова промисловість

  Застосовують калієву селітру та в харчовій промисловості. У складі продуктів харчування її позначають під індексом Е252. Добавка виконує роль консерванту. Зустріти її можна у складі різних сирів та ковбасних виробів, а також консервованих продуктів. Калієва селітра не тільки збільшує термін зберігання вищезгаданих продуктів, але також покращує їх візуальні характеристики.

  Нітрат калію належить до категорії канцерогенів, які провокують появу злоякісних новоутворень. Незважаючи на цю властивість, добавка дозволена до застосування в більшості країн Європи та Росії.

  Застосування нітрату калію:

  Сфера промисловості	Призначення нітрату калію
  Сільськогосподарська сфера	Добриво, необхідне підвищення родючості грунту та врожайності вирощуваних культур
  Виготовлення ракетного палива	Основний компонент суміші
  Металургія	Обробка нікелевої руди
  Виробництво оздоблювальних матеріалів	Компонент лаків, фарб та емалей
  Харчова промисловість	Консервант, що входить до складу сирів, ковбасних виробів та консервів
  Скляна промисловість	Виготовлення кришталевих виробів, підвищення їх характеристик міцності

  Вплив нітрату калію на організм людини

  У ході роботи з нітратом калію необхідно чітко дотримуватися суворих правил. Так, робота може здійснюватися виключно в гумових рукавичках, оскільки розчин цієї сполуки може завдати шкоди організму при попаданні на слизову оболонку. Рукавички допоможуть запобігти попаданню речовини з рук на слизову оболонку. Також під час роботи рекомендується носити щільний одяг, здатний захистити шкірні покриви.Не буде зайвою маска – вона допоможе захистити органи дихання від дії парів калієвої селітри.

  При попаданні цієї сполуки на шкіру, необхідно моментально промити уражену ділянку чистою водою і обробити антисептиком.

  Втім, добавка не така страшна, як може здатися на перший погляд. Нітрат калію, що входить до лаків та фарб, виробів зі скла та продуктів харчування менш небезпечний, ніж речовина у чистому вигляді.

  Але зловживати вживанням продуктів з нітратом калію не варто, надлишок добавки в організмі може призвести до таких неприємних симптомів:

  • ріжучі болі у животі;
  • слабкість;
  • запаморочення;
  • відхилення психічного стану;
  • втрата у просторі;
  • прискорене серцебиття;
  • захворювання нирок;
  • анемія.

  Користь нітрату калію

  За даними всіх існуючих до цього моменту досліджень, немає жодних підтверджень того, що нітрат калію здатний приносити користь людському здоров'ю. Є лише дані про шкоду речовини та рекомендації щодо зниження негативних наслідків для здоров'я людини.

  Справа в тому, що при потраплянні в організм калієва селітра перетворюється на нітрити, які, розносячись по кровоносній системі, отруюють організм і негативно впливають на стан здоров'я. Тому у випадку з нітратом калію питання необхідно ставити не про його користь, а про його шкоду.

  Шкідливість нітрату калію

  У малих дозах харчова добавка E252 відносно безпечна, а ось у великих обсягах її вживання здатне спричинити серйозні наслідки. Через здатність шкодити людському здоров'ю нітрат калію заборонений до застосування у виробництві продуктів харчування для дітей.

  Втім, багато недобросовісних виробників усіма силами приховують факт присутності добавки у складі своєї продукції.

  Як було зазначено, харчова добавка нітрат калію може провокувати зростання злоякісних утворень. Надмірне вживання нітрату калію, особливо дітьми, може стати причиною розвитку сильних головних болів, алергічних реакцій та захворювань стравоходу. Крім того, калієва селітра негативно впливає на кровоносну систему, уповільнює процеси кисневого обміну. У особливо чутливих людей нітрат калію здатний викликати ядуху, порушення роботи нирок, нудоту та загальну слабкість. Також існують дані про те, що харчова добавка E252 здатна завдавати шкоди чоловічій репродуктивній системі.

  Клас небезпеки нітрату калію та особливості його зберігання

  Калієва селітра належить до 3 класу небезпеки – тобто до помірно небезпечних речовин. Летальна доза сполук, що належать до цієї групи, варіюється від 500 до 2000 мг на кг ваги, а їхня гранично допустима концентрація в атмосфері – 10 мг/м 3 .

  При необхідності в транспортуванні та тривалому зберіганні нітрат калію упаковують у щільні п'яти або навіть шестишарові паперові мішки, що ламінують. Замість паперу може застосовувати поліетилен.

  Транспортування добавки здійснюється у критих залізних вагонах чи критим автотранспортом. Зберігатися калієва селітра повинна виключно у закритому приміщенні та в упакованому вигляді.

  Де можна придбати нітрат калію і скільки він коштує

  Придбати нітрат калію можна на великих підприємствах, якщо вам потрібні великі обсяги, або в інтернет-магазинах. 25 кілограмів калієвої селітри коштуватимуть вам приблизно 6 тисяч рублів.

  Висновок

  Нітрат калію - це неорганічна сполука, що застосовується в різних сферах. Найбільшою популярністю речовина користується у сільськогосподарській сфері, у виробництві пороху та виробів зі скла, а також у харчовій промисловості. Слід зазначити, що у виробництві продуктів харчування застосування калієвої селітри суворо контролюється, оскільки за порушенні технології великий ризик отруєння як працівників підприємства, і споживачів.

  Жодної користі для людського організму харчова добавка нітрат калію не несе, а ось негативних наслідків від його вживання більш ніж достатньо. Там, при попаданні в організм надто великого обсягу добавки великий ризик порушення роботи травної системи, зростання злоякісних утворень, порушення процесу кровообігу, появи алергічних реакцій, що супроводжуються нападами ядухи, та сильних головних болів.