كيف تصنع نترات البوتاسيوم

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٦:١٣ ، ٢٣ ديسمبر ٢٠١٩
كيف تصنع نترات البوتاسيوم

نترات البوتاسيوم

ويُطلق عليها أيضًا عدة أسماء أخرى كالملح ونترات البوتاس، وهي عبارة عن ملح غير عضوي يُستخدم منذ العصور القديمة كسماد وأدوية، وتُعرف الصيغة الكيميائية لنترات البوتاسيوم بأنها (KNO3)، والكتلة المولية لها ( 101.102) جم/مول، ويتكون هذا الملح من كاتيون بوتاسيوم واحد (+K) وأنيون نترات واحد (- NO3)، وتوجد نترات البوتاسيوم في بعض المعادن مثل معدن النايتر، كما أنها توجد في الكهوف بكثرة؛ بسبب وجود بُراز طائر الخفاش الذي هو مصدر طبيعي لنترات البوتاسيوم، كما تنتج من تفاعل كلوريد البوتاسيوم مع حمض النتريك بدرجات حرارة عالية، وتوضح المعادلة التالية هذا التفاعل: (HNO3 (aq) + KCl (aq) → HCl (aq) + KNO3 (aq، أما بالنسبة لخواصها الفيزيائية، فكلوريد البوتاسيوم أبيض إلى رمادي فاتح وعديم الرائحة، تبلغ كثافته 2.109 جم/مل، ودرجة انصهاره 334 درجة مئوية ودرجة الغليان 400 درجة مئوية، وهو قابل للذوبان في الماء، وتزيد قابلية ذوبانه مع ارتفاع درجة الحرارة، وهو أيضًا غير قابل للذوبان في الكحول، وتُستخدم نترات البوتاسيوم لصنع البارود، كما أنها تستخدم كمادة خام في تحضير معجون الأسنان ووقود الصواريخ والألعاب النارية، ويعود سبب هذه الاستخدامات إلى وجود أنيون النترات، إذ يعد سمادًا جيدً، وتُستخدم أيضًا كمدر للبول للخنازير والماشية والخيول.[١]


طرق صنع نترات البوتاسيوم

المواد المطلوبة في تحضير نترات البوتاسيوم

  • المواد المطلوبة في الطريقة الأولى (تحضير نترات البوتاسيوم من نترات الأمونيوم وهيدروكسيد البوتاسيوم): أكياس نترات الأمونيوم، هيدروكسيد البوتاسيوم، ماء ساخن، وعاء كبير محدَّد لقياس المليمترات، نظارات واقية، قناع واقٍ من الغاز، زوج من القفازات المطاطية.[٢]
  • المواد المطلوبة في الطريقة الثانية (تحضير نترات البوتاسيوم من التربة): قفازات، مجرفة، سماد، رماد الخشب، مواد خضراء مثل قصاصات العشب أو أوراق الشجر، كومة قش، صفائح من الخشب، بول البقر، دلو سعة 5 غالون به ثقوب في القاع، قماش قطني، وعاء يتسع لغليان ما يصل إلى 2 غالون من الماء، دلاء سوداء أو داكنة اللون.[٣]

الطريقة الأولى لصنع نترات البوتاسيوم

نحضر نترات البوتاسيوم من نترات الأمونيوم وهيدروكسيد البوتاسيوم كالتالي:[٢]

  • شراء أكياس ثلجية تحتوي على نترات الأمونيوم كمكون أساسي من مكوناتها.
  • من الضروري ارتداء نظارات واقية وقناع واقٍ من الغاز وزوجًا من القفازات المطاطية، إذ يمكن للمواد الكيميائية المستخدمة في صُنع نترات البوتاسيوم أن تهيج العينين والرئتين والجلد.
  • قص الكيس وسكب 80 مليلتر من نترات الأمونيوم في وعاء كبير محدد لقياس المليمترات.
  • إضافة 70 ملليلتر من الماء الساخن إلى نترات الأمونيوم وتقيب الخليط.
  • تصفية نترات الأمونيوم من المحلول باستخدام أي مرشّح أو مصفاة متوفرة لدينا، مثل: مرشح القهوة، وذلك من خلال وضع الفلتر فوق وعاء فارغ وسكب المحلول فيه حتى نحصل على نترات الأمونيوم لوحدها.
  • سكب 56 غرامًا من هيدروكسيد البوتاسيوم وهو المكون الرئيسي الثاني لنترات البوتاسيوم في وعاء القياس.
  • إضافة 0.5 أوقية سائلة من الماء لإذابة هيدروكسيد البوتاسيوم، ويضاف المزيد من الماء إذا كان هيدروكسيد البوتاسيوم جافًا.
  • قبل خلط هيدروكسيد البوتاسيوم مع النترات، يؤخذ الخليط إلى الهواء الطلق تجنبًا لوقوع إصابات خطيرة ناتجة من إطلاق غاز الأمونيوم السام.
  • بمجرد العثور على منطقة جيدة التهوية في الهواء الطلق، يسكب محلول هيدروكسيد البوتاسيوم ببطء في نترات الأمونيوم، مع ضرورة ارتداء قناع الغاز بطريقة آمنة.
  • سكب المحلول في قدر ووضعه فوق موقد خارجي، ثم يعين الموقد على حرارة متوسطة ويترك المحلول يغلي لمدة تتراوح بين 20-30 دقيقة.
  • سكب المحلول المغلي في وعاء قياس ووضعه على سطح مستوٍ لا يقل ارتفاعه عن 100 قدم، ثم تترك نترات الأمونيوم لتتبخر لمدة تصل إلى أسبوعين، أو تترك حتى يتبقى في وعاء القياس بلورات بيضاء فقط.
  • بعد أن تتبخر نترات الأمونيوم تمامًا تكون قد تكونت لدينا نترات البوتاسيوم، ولكن للتأكد من أنها نترات بوتاسيوم نقية، تمزج كمية قليلة مع كمية متساوية من السكر، ثم يعرض هذا الخليط للنار، فإذا نتج لهيب أرجواني اللون، فذلك يعني أن نترات البوتاسيوم نقية 100%.

الطريقة الثانية لصنع نترات البوتاسيوم

توضع صفائح من الخشب أسفل كومة من القش، إذ سيمنع الخشب السائل الذي يسكب فوق الكومة من العودة إلى التربة، ثم تمزج المواد الخضراء؛ مثل أوراق الشجر وقصاصات الحشائش، وتضاف إلى الكومة لزيادة مساميتها والسماح للأكسجين بالتدفق خلالها، ثم يبنى بعد ذلك هيكل وقائي على جانبي الكومة لتشكيل الجدران الجانبية حولها، ثم يوضع القماش القطني فوق الجزء العلوي ليكون بمثابة سقف للكومة لحمايتها من الرياح والأمطار، ثم يصب بول الأبقار فوق الكومة، إذ ستحتاج إلى إضافة البول مرة واحدة على الأقل في الأسبوع لمدة تصل إلى أربعة أشهر لاستخراج نترات البوتاسيوم، بعد هذه المدة من الزمن يكون قد حان الوقت لاستخراج نترات البوتاسيوم من خلال إزالة القشرة الصفراء التي قد تكونت فوق الجزء العلوي من الكومة بواسطة المجرفة، إذ إن القشرة هي بلورات نترات البوتاسيوم التي تتشكل على السطح بعد شهور من صب البول على كومة القش، توضع طبقات من الخشب في القاع مع وجود فتحات وتوضع فوقها قطعة من القماش، ثم تضاف طبقة رقيقة من رماد الخشب على القماش، وبعد ذلك تضاف طبقة أخرى من القماش، وبذلك سيعمل الخشب والقماش كمرشّح، ثم يُغلي 2 غالون من الماء ويُصب على المواد التي جمعت سابقًا، وأخيرًا، نجمع السائل في دلاء بلاستيكية أو معدنية سوداء حتى يتبخر الماء الزائد، وبذلك تكون الأملاح الناتجة والبقايا التي تكونت لدينا هي نترات البوتاسيوم.[٣]


مخاطر استخدام نترات البوتاسيوم

وفقًا للبرنامج الدولي للسلامة الكيميائية (IPCS) فإن استنشاق نترات البوتاسيوم يمكن أن يسبب أضرارًا على الصّحة، مثل؛ السعال والتهاب الحلق، وملامستها للعينين أو الجلد يمكن أن تسبب احمرارًا وألمًا، وتشمل الحماية المناسبة عند استخدام نترات البوتاسيوم بارتداء قفازات وقناع ونظارات واقية لتجنب ملامستها أو استنشاقها، ومن الممكن أن تسبب آلامًا في البطن، والدوخة، وصعوبة التنفس، والارتباك، والصداع والغثيان، ونذكر أيضًا أنه يجب غسل المنطقة المعرضة للمواد الكيميائية بالماء النظيف والصابون جيّدًا.[٤]


المراجع

  1. "Potassium Nitrate Formula", softschools, Retrieved 13-12-2019. Edited.
  2. ^ أ ب "How to Make Potassium Nitrate", wikihow, Retrieved 13-14-2019. Edited.
  3. ^ أ ب "How to Extract Potassium Nitrate From Soil", alenagarden, Retrieved 13-12-2019. Edited.
  4. "What Are Some Natural Sources of Potassium Nitrate?", Sciencing, Retrieved 13-12-2019. Edited.