Селитра — обобщённое определение минеральных азотнокислых солей, содержащих нитраты металлов первой и второй групп таблицы элементов, а также аммония. На протяжении многих лет предпринимались попытки ограничить и даже запретить применение селитры, несколько раз ее относили к категории опасных для здоровья людей. Однако, специалисты убеждались, что человечество пока не нашло ему достойной альтернативной замены.
Общие свойства вещества
Все виды имеют форму кристаллов, растворимые в воде. Служат базовыми компонентами для создания более 20 разновидностей минеральных азотных удобрений, применяемых в сельском хозяйстве. Селитра характеризуется следующими свойствами:
- Легкоплавка. При нагревании меняет структуру и разлагается на нитриты и кислород.
- Присущи антибактериологические, консервирующие и дезинфицирующие свойства.
- Продукты имеют сходный внешний вид. Обычно белесого цвета. Добавки прибавляют немного желтизны. Визуально трудно различимы.
- В нормальном состоянии не имеют запаха. При попадании небольшого количества воды продукты разлагаются и выделяют специфические миазмы.
Недостатками являются высокая гигроскопичность и взрывоопасность. Изделия нуждаются в особых условиях для длительного хранения.
Требует точного соблюдения инструкций по применению. Даже незначительное превышение дозировок способно привести к опасным для здоровья людей последствиям.
Виды селитры
Элементы отличаются большим видовым разнообразием. Непосредственно к группе селитры относятся 7 веществ. Это азотнокислые соли натрия, калия, аммония, бария, стронция, кальция, магния. В повседневной практике имеют разные наименования.
Нитрат аммония. Известен как аммиачная и аммонийная селитра. Химическая формула — NH4NO3. Распространённый способ производства — химическая реакция безводного аммиака (нитрид водорода) и концентрированной серной кислоты. NH3 + HNO3 = NH4NO3. Процесс носит экзотермический характер, то есть выделяется большое количество тепла. Производство вне специальных промышленных зон чревато травмами. Для получения требуемого химического соединения из природного фосфата кальция его превращают в нитрат кальция, отделяют фосфор и соединяют с нитридом водорода. На выходе получается искомый товар.- Калийная селитра. Употребляемые названия: калиевая, индийская селитра, нитрат калия и азотнокислый калий. Химическая формула селитры — KNO3. В природе залегает в виде минерала нитрокалит. За исключением залежей в Ост-Индии, других крупных ресурсов нет. Поэтому этот вид селитры называют индийской. Нитрат калия не токсичен, гигроскопичность слабая. Практически не слёживается. Разлагается при относительно высокой температуре (500 0С). Выделяется нитрит калия (KNO3) и кислород (О2). Существует несколько способов получения продукта в промышленных масштабах. Перспективным считается производство из нитрата магния (MgNO3) и хлористого калия (KCl). Преимущество метода в обилии сырья. Компоненты не относятся к дефицитным. Другой способ — конверсия нитратов аммония и натрия в калиевую селитру.
- Натриевая селитра. Традиционные наименования: нитрат натрия, натронная селитра. Часто употребляется понятие чилийская селитра. Формула — NaNO3. Сильно впитывает влагу, что затрудняет хранение и ограничивает применение в некоторых сферах (изготовление пиротехники). Разложение начинается с T = 380 0С. Образуются нитрит натрия (NANO2) и кислород. Свободно вступает в химические реакции с солями щелочных металлов, образуя новые соединения. Обладает сильными окислительными характеристиками. Изготавливается химическим способом путём реакции гидроксида натрия (едкого натра, едкой щёлочи, каустической соды) или кислых натриевых солей с азотной кислотой. Сырьевая база широкая. Дефицита компонентов не ощущается. В природных условиях встречается на месторождениях в Чили. Но они сильно истощены и уже не играют прежней роди. Тем не менее наименование страны прочно укрепилось в селитре.
- Кальциевая селитра. Сопутствующие наименования: нитрат кальция, норвежская (по месту основной добычи), известковая селитра, азотнокислый кальций. Химическая формула — (СaNO3)2. Характерная особенность: самая сильная среди аналогов гигроскопичность. Хранят в сухих местах без доступа влаги. Не горит. При соприкосновенется кислород и Ca (NO2)2. Основной способ выпуска — воздействие азотной кислоты на известняк (CaCO3). Помимо нитрата, этим способом получают чистый оксид кальция — негашёную известь, применяемую в промышленности.
- Нитрат бария. Тот же продукт — бариевая, баритовая селитра. Формула Ba (NO3)2. Главный сырьевой ресурс для получения продукта горно-шахтным путём — минерал нитробарит. Химический метод связан со взаимодействием сульфида бария (ВаS) или карбоната бария (BаCO3) с азотной кислотой. Продукт токсичен, горюч, взрывоопасен.
- Магниевая селитра. Химическая формула Mg (NO3)2. При T = 300 9 C и выше разлагается на оксиды магния (MgOB) и азота. Растворима в воде. Имеет низкую электропроводность. Подвержена горению. Способствует распространению огня.
- Нитрат стронция (стронциевая селитра, азотнокислый стронций). Формула Sr (NO3)2. Получают реакцией карбоната стронция (SrO3) и азотной кислоты. Растворим в воде. При T = 100 0С продукт обезвоживается. У него появляются свойства взрывчатого вещества.
Применение в качестве удобрений
Все виды нитратов входят в группу органических азотнокислых удобрений. Азот относится к числу ведущих химических элементов, увеличивающих вегетативную, белковую и клейковидную массу растений.
В связи с этим удобрению отводится важная роль эффективного средства для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Самый востребованный товар — нитрат аммония. Применим для всех культур. Используется в разные периоды сельскохозяйственных работ. Защищает растения от грибковых и иных заболеваний. Норма применения — не более 50 г/м2, в садах — 10 г/м2. Иначе не избежать ожога корневищ.
- Калиевый продукт — главный источник калия, в котором испытывают дефицит растения и животные. Уравновешивает минеральный баланс в тканях растений, улучшает фотосинтез. Оптимален для подкормок.
- Нитрат кальция. Важен для подпитки земли кальцием, который способствует повышению урожая. Увеличивает срок хранения плодоовощных товаров. Предотвращает торможение развития и загнивание корневой системы.
- Натриевая селитра. Культивируется в предпосевной период. Предпочтительна для рядкового применения. Официально зарегистрировано только одно удобрение. Особенность — поглощается только биологически. При отсутствии растений вымывается грунтовыми водами, дождями. Пригодна для всех почв, кроме солончаков. Легко усваивается растениями. Эффективна для сахарной свёклы (увеличивает выход сахара) и корнеплоды.
- Магниевая селитра. В магнии испытывают нужду бобовые культуры. В меньшей степени другие овощи. Элемент необходим для ускорения процессов роста, поддержания уровня белков, усвоение фосфора.
Использование в качестве взрывчатых веществ
Азотнокислые вещества являются базовыми структурными элементами всех групп взрывчатых веществ (ВВ).
К метательным ВВ относятся дымные пороха, которые изготавливаются из смеси калиевой селитры, серы и древесного угля.
Бризантные ВВ слабее реагируют на внешние воздействия, чем другие аналогичные продукты. Однако они обладают большей мощностью. Аммиачная селитра с добавлением горючих компонентов (торф, дизельное топливо, уголь, алюминиевая пудра, древесная мука) образует взрывчатки аммоналы и аммониты разной мощности. Используются в боевых снарядах, а также в горнодобывающей и дорожно-строительной сферах.
Нитраты калия и натрия — главные структурные компоненты динамитов.
Стронциевый и бариевый продукты применяются для изготовления пиротехнических изделий бытового назначения. Из них изготавливают боеприпасы светового и шумового действия.
Другие сферы применения
Направления использования селитры многообразны. Это необходимый компонент в производстве чёрного пороха, спичечных и стекольных изделий. В пищевой отрасли задействуют для выпуска копчёностей, а также хранения мясных и колбасных изделий, в металлургии — для закалки сталей. Хорошее протравляющее вещество для текстильной индустрии.
Нефтяники применяют её при создании гелеобразующей оторочки, служащей для повышения отдачи пласта.
Исследования учёных открывают новые возможности для химического соединения. Селитра становится структурным элементом ракетостроения, производства автомобилей, морских судов.
