Kaliumnitrat

Kaliumnitrat är en kemisk förening som kristalliseras i färglös form. Det är ett joniskt salt som består av kaliumjoner (K+) och nitratjoner (NO3−), vilket gör det till en alkalimetallnitrat. Denna förening kan hittas naturligt som ett mineral och fungerar som en kvävekälla.

Kemisk formel
KNO3
CAS-nummer
7757-79-1

Egenskaper

Molar vikt
101.103 g/mol
Smältpunkt
334°C
Kokpunkt
400°C (decomposes)
Densitet
2.109 g/cm³
Formulär
Pulver, Färglös

Användningsområden och tillämpningar

Viktiga tillämpningar

  • Explosiva varor
  • Konserveringsmedel
  • Oxidationsmedel
  • Pyroteknik
  • Läkemedel
  • Kosmetiska produkter
  • Näringsämnen

Kaliumnitrat

Kaliumnitrat är allmänt känt som salpeter. Kaliumsaltet av salpetersyra förekommer naturligt i vissa torra regioner som en mineralfyndighet kallad nitrokalit.
Den mest kända naturliga förekomsten av kaliumnitrat finns i så kallade nitratfyndigheter i regioner i Sydamerika. Kaliumnitratfyndigheter bildas när mineralsalter avsätts från rester av forntida vattendrag som innehåller höga koncentrationer av natriumnitrat och kaliumnitrat.

Egenskaper hos kaliumnitrat

Kaliumnitrat är ett färglöst fast ämne som förekommer som ett kristallint pulver och löser sig väl i vatten. Vid upphettning sönderdelas ämnet till kaliumnitrit och syre, vilket gör det till ett lämpligt oxidationsmedel vid höga temperaturer. Kaliumnitrat är ett joniskt salt. Det består av kalium- och nitratjoner och är därför ett alkaliskt metallnitrat.
Idag framställs kaliumnitrat syntetiskt från salpetersyra. Den viktigaste metoden för industriell produktion av kaliumnitrat är dubbelsaltreaktionen. I denna metod blandas natriumnitrat, som erhålls från naturliga källor eller genom Haber-Bosch-metoden, med kaliumklorid. Detta resulterar i bildandet av ett dubbelsalt, som sedan separeras ytterligare. Reaktionen leder till bildandet av kaliumnitrat och natriumklorid som en biprodukt.
Ridgley, Maryland, United States of America

Kaliumnitrat i jordbruket

Inom jordbruket används kaliumnitrat främst i gödningsmedel. Det tillför två viktiga näringsämnen för växter, kalium och kväve, i form av nitrat.
Kaliumnitrat är särskilt viktigt inom frukt- och grönsaksodling, eftersom det optimerar fruktens och grönsakernas tillväxt och kvalitet. Vid odling av prydnadsväxter ökar kaliumnitrat blommornas blomningsförmåga.
Minced Meat in Butcher Paper-Photographed on Hasselblad H3D2-39mb Camera

Kaliumnitrat i livsmedelsindustrin

I livsmedelsindustrin används kaliumnitrat främst som konserveringsmedel och härdningsmedel för kött- och korvprodukter. I kombination med salt utgör det grunden för härdningsprocessen, där nitrat reduceras till nitrit. Detta sker antingen genom naturliga mikroorganismer i köttet eller genom tillsats av specialkulturer.
Nitrit har flera viktiga funktioner, bland annat konservering. Det har en antimikrobiell effekt och hämmar tillväxten av skadliga bakterier som Clostridium botulinum, som orsakar botulism. Det bidrar också till den typiska röda färgen hos charkuteriprodukter genom att reagera med myoglobin, ett protein i kött. Sist men inte minst ger det charkuteriprodukter deras karakteristiska smak.
Father helping toddler brush teeth in bathroom GettyImages-1838408022.jpg

Kaliumnitrat inom läkemedelsindustrin

Kaliumnitrat används inom läkemedelsindustrin, särskilt inom tandvården. Det är en vanlig ingrediens i desensibiliserande tandkrämer som minskar känsligheten hos känsliga tänder.
Kaliumnitrat blockerar smärtstimuli som utlöses av värme, kyla, sött eller surt och som orsakas av exponerade tandkanaler. Det minskar tandnervernas känslighet genom att hämma nervsignalerna. Kaliumnitrat fungerar också som konserveringsmedel och pH-regulator vid tillverkning av vissa läkemedel.
Beautiful Woman in white bathrobe holds Beauty Product Soap or Cosmetic Milk or washing Foam, Moisturizing Facial Cream. Concept of home face and body self care and healthy lifestyle. Trendy pink nude manicure. Close-up. Copy space. GettyImages-1360030563.jpg

Kaliumnitrat i kosmetikaindustrin

Användningen av kaliumnitrat inom kosmetikaindustrin är inriktad på tand- och hudvård, eftersom det har en antiinflammatorisk effekt. Förutom att det används i desensibiliserande tandkrämer ingår kaliumnitrat i vissa produkter för allmän munvård, såsom munsköljmedel och tandgeler.
I vissa hudvårdsprodukter, såsom aftershave eller rakprodukter, används kaliumnitrat för att lugna irriterad hud. Tack vare sina antiinflammatoriska och antimikrobiella egenskaper används det även i produkter mot akne och hudirritationer.
Water is being removed from biosolid material at a municipal waste water treatment plant. The biosolid is sludge left over from the treatment process and will be used as fertilizer on farm fields.

Kaliumnitrat i vattenrening

Inom vattenreningssegmentet fungerar kaliumnitrat som kvävekälla i biologiska avloppsreningsverk, särskilt vid denitrifikation, en biologisk process där kvävehaltiga föreningar som nitrat omvandlas till kvävgas av mikroorganismer. I system som saknar organiskt material eller kväve tillsätts kaliumnitrat för att förse mikroorganismerna med det kväve som behövs för processen. I avloppssystem minskar kaliumnitrat också obehagliga lukter och korrosion orsakad av sulfidbildning.
Kaliumnitrat används för att reglera näringsämnesförhållandet i vatten som drabbats av eutrofiering (övergödning genom överskott av näringsämnen som fosfor). Ett balanserat förhållande mellan kväve och fosfor främjar tillväxten av nyttiga alger och hämmar tillväxten av skadliga cyanobakterier (blågröna alger), som ofta dominerar vid eutrofiering. Kaliumnitrat tillför kväve i form av nitrat, som är mer lättillgängligt och mindre skadligt än ammoniak.
I vissa tillämpningar används kaliumnitrat även för regenerering av jonbytare. Jonbytarhartser, som används för att avlägsna joner såsom nitrat eller fosfat från vatten, kan regenereras med kaliumnitrat för att återställa sin kapacitet.
Kaliumnitrat används inom akvaristik och vattenbruk för att tillföra näringsämnen till vattenväxter och förbättra vattenkvaliteten.
electric car model GettyImages-155286031.jpg

Kaliumnitrat i energiindustrin

Inom energibranschen spelar kaliumnitrat en avgörande roll inom förnybar energi, särskilt inom energilagring och i vissa industriella processer. Kaliumnitrat används i koncentrerade solkraftverk (CSP) som en del av smälta saltblandningar för att lagra värmeenergi. Det används också vid utveckling av högtemperaturbatterier och värmelagringssystem.
Ämnet används också som katalysator i processer för framställning av aktivt kol. Aktivt kol kan användas inom energiindustrin för att filtrera utsläpp eller rena gaser och vätskor.
I industriella högtemperaturprocesser som krävs för energiproduktion eller tillverkning av energiinfrastruktur fungerar kaliumnitrat som värmeöverföringsmedium eller kemisk tillsats.

Ytterligare användningsområden för kaliumnitrat

Inom pyroteknik krävs kaliumnitrat som oxidationsmedel vid tillverkning av krut och andra pyrotekniska föreningar. Det spelar en central roll för att tillföra syre till förbränningen av brandfarliga ämnen, vilket möjliggör explosioner och skapandet av färger och effekter i fyrverkerier och sprängämnen. Kaliumnitrat används också vid tillverkning av raketdrivsystem.
Inom smörjmedelsindustrin används det vid tillverkning av högtemperatur-smörjmedel (t.ex. för industriugnar, turbiner eller smidesverk). Det avlägsnar även rester (kolavlagringar) från produktionsanläggningar och aktiverar katalysatorer i regenereringsprocesser.
I djurfoder används kaliumnitrat för att minska metanutsläppen hos idisslare. Det fungerar också som en källa till kalium och kväve.