Вся библиотека

Брокгауз и Ефрон

 

Справочная библиотека: словари, энциклопедии

Энциклопедический словарь

Брокгауза и Ефрона



::

 

 

Селитра (хим.-техн.).

 

Определение селитры. — Натровая селитра. — Калийная селитра. — Искусственное получение селитры.

 

Под именем селитры в технике вообще обозначаются азотно-кислые соли натрия, калия, аммония, бария, стронция, кальция, магния; для указания рода селитры обыкновенно говорят, какая селитра: натровая, калийная, аммиачная селитра и пр. Очень часто название С. без каких-либо добавлений применяется для обозначения специально калийной С. В XVI в. С. называлась у нас ямчугой, или емчугой. Слово С. представляет испорченное латинское название "sal nitri". Греки и римляне не знали С., и встречающееся у древних авторов название nitrum употреблялось для обозначения налетов соды. Первое упоминание о С. в европейской литературе встречается у Гебера в VIII ст. (хотя китайцы знали о ней около Р. Х.); С. называлась тогда sal petrae, откуда появилось франц. salpêtre, немец. Salpeter и др. Раймунд Лулл (Raymund Lullusus) дал С. название sal nitri.

Натровая селитра. Наибольшее количество употребляемой в технике азотно-натриевой соли NaNO3 добывается в Южной Америке в Чили; поэтому натровую С. называют обыкновенно чилийской С. В Чили месторождения С. находятся в провинциях Тарапака и Атакама и занимают пространство, по некоторым данным, в 120 миль длины и 2 мили ширины. Месторождения С. лежат в 25 — 50 милях от берега океана. Местность здесь довольно возвышенная (на 1000 м над уровнем моря), покрыта жалкой растительностью и отличается необыкновенно сухим климатом. Залежи С. встречаются в виде пластов от 1/3 м до 3 м толщины, образуя скопления, в котловинах, по характеру напоминающих высохшие озера. С. редко встречается в чистом состоянии; обыкновенно она находится в смеси с различными солями, главным образом с поваренной и серно-натриевой и примесями глины и песка. Селитроносная порода называется Caliche; она лежит обыкновенно на пласте, состоящем главным образом из поваренной соли, под которой находится глина. Сверху Caliche прикрыто породой Costra, содержащей только некоторое количество С. и богатой поваренной солью, гипсом и серно-натриевой солью; иногда встречается в нем некоторое количество фосфорно-кислых солей и гуано [Состав Costra по L'Olivier: NaNO3 — 18,60%; NaCl — 33,80%; Na2SO4 — 16,64%, KCl — 2,44%; MgCl2 — 1,62%; CaCO3 — 0,09%; нераств. остатка 23,1%.]. Толщина Costra от 0,5 до 3,5 м. Costra прикрывается глиной, песком, гальками. Цвет Caliche обыкновенно сероватый, буроватый, изредка белый: чем порода чище, тем она белее. Иногда порода мягка и легко вырабатывается; иногда она очень тверда и требует применения порохострельной работы. Процентное содержание С. в Caliche меняется от 30% до 80% (в отборных кусках). Caliche содержит некоторое количество калийной С. KNO3, йодновато-натриевой соли NaJO3, гипса, серно-магнезиальной соли, бертолетовой соли и пр. По анализам Махатти и Раймонди, состав Caliche следующий:

 

Махатти.

Раймонди.

Белая.

Бурая.

NaNO3

70,62

60,97

60,92

71,67

NaCl

22,39

16,85

22,99

2,19

KCl

2,13

22,12?

Na2SO4

1,80

4,56

0,59

NaJO3

1,90

0,73

0,16

следы

MgCl2

0,55

MgSO4

0,51

5,88

1,40

0,38

CaSO4

0,87

1,31

1,31

1,09

Нераств.остаток.

0,92

4,06

6,80

0,50

Вода

0,99

5,64

3,40

1,40.

Нерастворимый остаток состоит из окиси железа, глины, кремнезема, углекислого кальция, магния и др. Относительно происхождения чилийской С. существуют различные мнения. Азотная кислота в чилийской С. по одним авторам (Оксениус) образовалась из гуано, скопления которого и теперь изредка встречаются в селитроносной породе. Гуано часто встречается под слоем поваренной соли, так что, по-видимому, оно отложилось раньше ее. Залежи гуано тянутся на западном берегу Южной Америки на очень большом протяжении и встречаются на близлежащих островах; предполагают, что более легкие частицы гуано, богатые азотистыми веществами, были отнесены ветрами в глубь страны, а тяжелые, богатые фосфатами, остались на берегу. Гуано под влиянием ферментации (а по другим, под влиянием вулканических сил или электричества) дало азотную кислоту. На возможность такого явления указывает нахождение азотно-кислых солей в обыкновенном перуанском или чилийском гуано. Материалом для натрия, по всей вероятности, послужила морская вода. Одно обстоятельство являлось несколько неясным в этой теории, именно, содержание йода и борной кислоты в залежах чилийской С. гораздо значительнее, чем в морской воде. Для объяснения этого указывалось, что натрий получился не из обыкновенной морской воды, а из морской воды, предварительно сильно сконцентрированной и выделившей значительное количество солей в другом месте. Именно, допускают, что на месте Андов было море; после отделения от океана и сильного выпаривания вода выделила здесь большую часть своих солей. После поднятия Андов оставшийся маточный раствор стек на запад и здесь был задержан Береговыми Кордильерами, поднявшимися раньше Андов; здесь же были им встречены залежи перенесенного ветром гуано. По другой теории (Мюнц), азотная кислота образовалась от разложения растительных и животных остатков под влиянием селитряных ферментов, как это происходит в селитронницах (см. дальше); сначала получилась азотно-кальциевая соль, которая с морской водой (также выделившей при испарении значительную часть своих солей) дала С. Бедность С. фосфатами объясняется тем, что образование ее происходило не там, где теперь встречаются залежи С., а в другом месте; сюда же соли были перенесены в растворе и выделились после испарения воды. Добывание С. из селитроносной породы производится следующим образом. Вынутая порода прежде всего сортируется на месте; в переработку идут сорта, заключающие не менее 40% С. Извлечение С. производится выщелачиванием. В самом простом случае для этой цели служат открытые железные котлы около 2 м в диам., снабженные топкой. Доведя в них воду до кипения, загружают туда грубо измельченную отобранную породу в таком количестве, чтобы получить, по возможности, насыщенный раствор С. Жидкости дают некоторое время отстояться, и прозрачный раствор сливают в деревянные кристаллизационные сосуды, где и выделяется С. Маточные растворы идут для обработки новых порций породы. В отбросах остается до 15 — 35% С. и расходуется много топлива. Более совершенно производится операция в длинных (до 11 м) ваннах (выс. и шир. до 1,85 м), нагреваемых голым паром. Порода спускается в ванну в жестяных дырчатых бадьях, где и остаются нерастворимые части породы. В последнее время для получения С. стали употребляться аппараты, приспособленные для методического выщелачивания (см. Содовое производство), где получающийся раствор С. идет для обработки все новых и новых порций породы, пока не сделается совершенно насыщенным, и тогда он спускается в кристаллизаторы; чистая же вода приливается к уже выщелоченным наиболее бедным С. порциям. Выделившуюся в кристаллизаторах С. вынимают, дают стечь пропитывающему ее маточному раствору и сушат. Упаковывается С. в мешки. Продажная чилийская С. содержит 95 — 98% NaNO3; по анализам Вагнера и Гефшттетера продажная чилийская С. имеет следующий состав:

 

Вагнер.

Гофштеттер.

NaNO3

94,03%

91,290%

NaNO2

0,31

KNO3

0,43

Mg(NO3)2

0,85

NaCl

1,52

1,99

KCl

0,65

MgCl

0,92

Na2SO4

0,92

K2SO4

0,24

Na2CO3

0,29

B2O3

Следы

Нераств. остаток

0,21

Вода

1,36

1,99

Наощупь она обыкновенно сыровата, что объясняется присутствием хлористых, а может быть и азотно-кислых солей магния и калия. Обыкновенно чилийская С. содержит некоторое количество йода в виде йодновато-натриевой соли, хлорноватые или хлорные соли; присутствием этих последних могут отчасти объясняться взрывы, бывающие при фабрикации черного пороха (см. ниже калийная С.). Чтобы получить чилийскую С. в более чистом виде, ее подвергают вторичной кристаллизации (рафинируют); для этой цели ее растворяют в горячей воде (лучше предварительно промыть С. холодной водой и отцентрифугироовать), фильтруют через полотно для удаления нерастворимых примесей и кристаллизуют в деревянных обитых свинцом ящиках. В ящиках вешают свинцовые полоски, на которых и осаждаются кристаллы. Вывоз чилийской С. возрастает с каждым годом [Вывоз в тоннах в 1828 г. — 935, 1830 — 935; 1840 — 1168, 1850 — 25593; 1860—68512; 1870 — 147170; 1880 — 226090; 1890 — 1065277.] Запас ее в 1885 г. определялся в 90 млн. тонн. Залежи натровой С. найдены и в других местах, так, напр. Заракристи нашел ее в Южн. Америке в Колумбии в долине р. С.-Себастьяно, Вартенвейлер нашел в Сев. Америке в Монтане; Зикенбергер указывает на существование в Верхн. Египте недалеко от Нила, между Луксуром и Эдфу,. глины, содержащей иногда значительное количество С. (2,5 — 60%); эта глина издавна употребляется местными жителями для удобрения почвы. У нас в России найдена натровая С. в Закавказье в долине Аракса, в Хивинском оазисе на левой стороне р. Аму-Дарьи в развалинах Куна-Ургенча и пр. Главная масса чилийской С. идет для приготовления серной кислоты, затем для получения азотной кислоты и калийной С., значительная часть идет на удобрение. Свойства натровой С. Она кристаллизуется в тупых ромбоэдрах (почти кубах) и поэтому называется иногда кубической С.; по виду она довольно легко отличается от калийной С.; уд. вес ее около 2,25, темп. плавления ок. 314°. При дальнейшем нагревании она разлагается, выделяя кислород (образуется азотисто-натриевая соль NaNO2), а затем начинают выделяться элементы азотной кислоты; с углем при нагревании дает вспышку и при сплавлении вообще действует окислительно. Натровая С., даже чистая, гигроскопична; в воде она хорошо растворяется; растворимость сильно возрастает с повышением температуры (хотя не так значительно, как для калийной С.). 100 ч. воды растворяют С. при 0° — 79,75 ч.; 10° — 84,30; 20° — 89,55; 30° — 95,37; 40° — 102,31; 50° — 111,13; 60° — 119,94; 70° — 129,63; 80° — 140,72; 90° — 153,63; 100° — 168,20; 120° — 225,30 (Poggiale). По Менделееву, растворимость NaNO3S, в зависимости от темп. t выражается уравн. S = 67,5 + 0,87t

принимая данные Дитта, ниже приведенные. Насыщенный раствор кипит при 122°. Удельный вес растворов NaNO3d(15°/4°),по Менделееву, выражается уравнением

d(15°/4°) = 0,9992 + 0,006576p + 0,0000356p2

где р — процентный состав раствора, например, при содержании 5% — 1,0335; 10% — 1,0691; 20% — 1,1439; 30% — 1,2265; 40% — 1,3185. Удельный вес при 20°, по Герлаху, следующий, при содержании в 100 ч. воды: 5 ч. NaNO3 — 1,0332; 10 — 1,0676; 15 — 1,1035; 20 — 1,1418; 25 — 1,1822; 30 — 1,2239; 35 — 1,2679; 40 — 1,3155; 45 — 1,3659; 50 — 1,4180. По Дитту, раствор насыщенный при 0°, выделяет при охлаждении кристаллы гидрата NaNO3.7H2O. В присутствии других, солей растворимость NaNO3 изменяется, напр., она сильно понижается от примеси поваренной соли NaCl, так что, напр., 100 ч. воды, содержащие 25 ч. NaCl, растворяют при 20° только 52,8 ч. NaNO3 и т. п. Натровая С. растворяется также и в водном спирте.

Калийная, или обыкновенная, С. в малых количествах очень распространена в природе (в растениях, в почве, в речной и колодезной воде и пр.). Залежи С. встречаются в различных местах земного шара, преимущественно в жарком климате: в Ост-Индии, Персии, Египте, Алжире, Испании, Туркестане и пр. Наибольшее значение имеют Ост-Индские месторождения С., которые до появления на торговом рынке чилйской С. служили главным источником добычи калийной С., и отчего последняя и называлась Ост-Индской. В Ост-Индии С. находится на острове Цейлоне и на самом материке, в Бенгалии, в долине р. Ганга, преимущественно около наиболее населенных мест. На Цейлоне С. добывается из почвы, которая содержит ее от 2 до 8%. По описанию Д. Дэви, который посетил цейлонские месторождения в 1821 г., выработка С. производится в пещерах, которые, вероятно, когда-то служили местопребыванием различных животных; из них некоторые и тогда были населены в огромном количестве летучими мышами и завалены их экскрементами; в других пещерах животных остатков не замечалось, и С. попадала сюда, просачиваясь в виде раствора из вышележащей почвы, богатой растительными остатками (напр., пещера Меmооrа). В Бенгалии, в долине Ганга, С. появляется в жаркое время года на поверхности земли, которая в этих местах очень богата гумусом. Во всех этих случаях С. является результатом разложения азотистых веществ под влиянием деятельности особых бактерий (см. Селитрообразование), чему способствует влага и теплый климат. Так как С. почвой не поглощается, то растворы ее, благодаря капиллярности, поднимаются на поверхность почвы, и здесь после испарения воды С. выделяется в виде налета. Для получения С. собирают селитроносную землю после периода дождей в октябре и ноябре, утром, после восхода Солнца; землю снимают на глубину нескольких дюймов. По некоторым указаниям, во многих местах этой операцией занимаются члены особой касты (Sorawallah), которые обходят деревни, осматривают сточные канавы, хлева и различные места, куда может попадать моча и органические отбросы [Состав почвенной земли, идущей для добычи селитры из округа Tirhoot в Бенгалии, приведен ниже.

KNO3

8,3%

2,26%

NaNO3

6,32%

Са(NО3)2

8,7%

NaCl

0,2%

14,81%

CaSO4

0,8%

1,43%

MgSO4

1,38%

CaCO3

35%

73,8%

Нераств. ост.

40%

Вода и орган. вещ.

12%

Селитроносная земля, взятая из пещеры Memoora, имела, по Дэви, следующий состав: KN03 — 2,4 — 8%; Mg(NO3)2 — 0,7%; MgSO4 — 0,2%; CaCO3 — 26,5; нераств. остатка — 60,8%; воды — 9,4%.]. Собранную землю иногда оставляют вылеживаться 2 — 3 месяца (и тогда содержание в ней С. возрастает); обыкновенно же ее кладут в большие глиняные сосуды и выщелачивают водой, к которой иногда прибавляют золы (для разложения азотно-кислых солей, кальция и магния). Полученный раствор концентрируют в глиняных сосудах или в особых ямах прямо на солнце, затем выпаривают в котлах до появления кристаллов и, наконец, оставляют кристаллизоваться на холоде. В других случаях селитряную землю помещают в ряд глиняных сосудов, сообщающихся между собой так, что раствор из одного сосуда можно перевести в другой, и подвергают землю методическому выщелачиванию. При кристаллизации растворов С., полученных без прибавки золы, в маточных растворах остается значительное количество азотно-кислого кальция и магния, которые идут потом в отброс и служат, в свою очередь, источником для образования С. в почве. Сырая (не очищенная) С. содержит значительное количество примесей поваренной соли, хлористого калия, серно-натриевой соли, магнезиальные, кальциевые соли, буру и пр. Анализ двух образцов дал, например, следующие результаты:

KNO3

73,24%

58,42%

KCl

11,82

NaCl

8,91

39,46

Na2SO4

2,81

0,92

Нераств. остаток

0,58

0,04

Вода

2,64

1,16

Для получения чистой С., которая требовалась, напр., для приготовления черного пороха, ее подвергали новой кристаллизации (получалась рафинированная или литрованная С.). До Крымской войны большая часть существовавшей в продаже С. получалась из Ост-Индии, с появлением же около этого времени на сцену Стассфуртского месторождения хлористого калия, калийная С. начинает приготовляться из чилийской С., и вывоз С. из Ост-Индии быстро падает. В Алжире залежи С. найдены в окрестностях Бискры; почва содержала ее там в количестве 4 — 6%; еще в 60-х гг. залежи эти разрабатывались, но теперь почти совсем заброшены. В Италии С. находили в виде налета на стенах некоторых пещер в Апулии; во Франции ее находили в мелу Рош-Гюйона. С. образуется здесь благодаря разложению (под влиянием воздуха) азотистых веществ, находящихся в мелу; в Турене подобными селитрообразовательными свойствами обладает туф, представляющий смесь сланцев, песчаника и известняков; куски его при лежании на воздухе быстро покрывались налетом С. Подобные месторождения встречаются в Швеции, Венгрии, Германии, Испании и пр. В России самородная С. находится во многих местах. Богатая С. земля найдена в развалинах Куня-Ургенча в Хивинском оазисе. По анализу Любавина, в ней находится: 27,89% растворимых солей, состоящих из KNO3 — 5,52%4 NaNO3 — 4,05%; Mg(NO3)2 — 1,04%; NaCl — 12,9%; CaSO4 — 3,25%; MgSO4 — 0,66%. В Закаспийской области залежи С. найдены около Геок-Тепе, Мерва и Аннау, преимущественно около курганов, которые служили, вероятно, для погребения или сожжения трупов, и на развалинах городов. С. найдена и добывалась в различных местах Эриванской губ., напр., на Араксе в деревни Ах-Кенте, в деревне Тумбуль бдиз Нахичевани (здесь был в 60-х годах селитряный завод), в Оренбургской губ. у подошвы Общего Сырта и на р. Ае, на р. Туре близ Тюмени, на р. Тоболе, в Барабинской и Киргизской степи, на солончаках у берегов Черного и Каспийского морей, в Крыму близ Инкермана и пр. Так как С. была нужна для пороходелия, то все государства прилагали особые старания, чтобы обеспечить себя в этом отношении и изыскивали способы для добывания ее. В некоторых странах, напр. во Франции, Швеции, России добывание селитры входило прежде в круг натуральных повинностей населения.

Искусственное получение селитры. До появления чилийской калийная селитра частью извлекалась из природных залежей, частью готовилась искусственно в так наз. селитряницах, или буртах; такая С. называлась буртовой. При искусственном получении С. старались искусственно создать такие же условия и вызвать такие же процессы, которыми обусловлено образование природных залежей С. С этой целью делали смесь из разного рода разлагающихся органических (азотистых) отбросов с землей, содержащей известь, золу и т. п. вещества. Смесь эту складывали в кучи и оставляли лежать на воздухе известное время, поливая ее по временам водой, мочой, настоем навоза и т. п. Под влиянием тепла, кислорода воздуха и селитряных бактерий в кучах появляется азотная кислота, которая с известью дает азотно-известковую соль. Для получения С. кучи выщелачивались водой, к раствору прибавляли поташа или золы (осаждался мел) и концентрировали обычными способами. Азотистым материалом для устройства селитряниц служили навоз, перегной, кровь с боен, отбросы кожевенных и клееваренных заводов, экскременты, моча, растения, богатые калийными солями (напр. крапива, подсолнечник, листья свекловицы и пр.) и т. п. Для нейтрализации образовавшейся азотной кислоты в кучи клали мел, мергель, мусор от зданий, известковые отбросы с содовых заводов и пр. Чтобы облегчить доступ воздуха в кучи, их старались делать, по возможности, рыхлыми. С этой целью в них клали хворост, солому и пр. Для ускорения появления селитряных бактерий в новые кучи прибавляли землю от старых куч. Кучи ставились в сухих местах, не заливаемых водой; они имели различную форму (призмы, пирамиды и пр.), помещались в ямах (тогда процесс образования С. шел медленно) или на поверхности земли. Иногда над кучами устраивали крышу для защиты от быстрого высыхания и размывания дождевой водой и ставили кучи на земле, утрамбованной глиной; иногда их помещали в сараях и пр. Высота куч делалась такая, чтобы можно было удобно поливать их; поливка производилась умеренно, чтобы не было сырости. Незадолго до полного созревания кучи (2 — 5 лет) поливку органическими веществами прекращали. Для ускорения нитрификации кучи время от времени перекладывали, стараясь нижний слой переместить кверху, а верхние книзу. В России селитряницы делались главным образом в Малороссии и на Волге. В Приволжье селитряные заводы были устроены Петром Вел., в Спасском у. Казанской губ. в дер. Болгары, около Астрахани и близ Саратова. Для выщелачивания селитряной земли ее клали обыкновенно в круглые или четырехугольные кадки с двойным дном, которое покрывали еще соломой. Землю обливали водой и оставляли стоять на сутки; спустив раствор, вновь наливали свежей воды, пока содержание С. в растворе не падало ниже 1/2%. Иногда производили методическое выщелачивание земли. Получающиеся растворы содержали азотно-кислые соли и хлористые соединения кальция, магния, натрия, калия, аммиачные соединения, органические вещества и пр. [По Рейхардту, образчик выпаренного досуха раствора имеет состав: Ca(NO3)2 — 81,3%; Mg(NO3)4 — 5,6; KNO3 — 0,8, NH4NO3 — 3,3%; MgCl2,CaCl — 1,5%, воды и органических веществ — 7,5%.]. К раствору прибавляли поташ в требуемом количестве (до прекращения образования осадка углекислых солей кальция, магния и пр.). Иногда магний удаляли известью, a затем кальций прибавкой серно-калиевой или глауберовой соли в смеси с хлористым калием (осаждается гипс). Слив жидкость с осадка, ее концентрировали в медном, железном или чугунном котле, пока не начинала выделяться поваренная соль (тут же выделялись органические вещества, углекислые соли кальция, гипс и пр.). Дав отстояться, жидкость сливали в кристаллизаторы; после отделения С. маточный раствор обратно вливали в котел. При дороговизне топлива слабые растворы сгущались в градирнях (см. Соль поваренная). У нас в России на 1 куб. сажень буртовой земли добывали 4 — 8 пуд., редко 16 пуд. С. Полученная сырая С. содержала 20% и более примесей (хлористых щелочных и щелочно-земельных металлов, органических веществ и пр.); для очистки ее подвергали вторичной кристаллизации. Для этой цели ее растворяли в небольшом, по возможности, количестве кипящей воды (на 1 литр воды до 5 кг С.); часть хлористых соединений при этом не переходила в раствор; к жидкости прибавляли раствор клея и перемешивали, клей давал нерастворимые соединения с находившимися в С. гумусообразными веществами и, выделяясь в виде пены, освобождал жидкость также и от плававших в ней суспензированных веществ. Пена постоянно снималась; когда образование ее кончалось, огонь под котлом уменьшали, оставляли его на 12 ч. для окончательного отстаивания и затем сливали прозрачную жидкость в плоские медные четырехугольные ящики с покатым дном, стоявшие здесь же, недалеко от котла. Во время кристаллизации жидкость постоянно размешивалась кочергой, чтобы получить по возможности мелкие кристаллы — селитряную муку. Кристаллы сгребали к одной стороне ящика и давали стечь маточному раствору; выделение С. кончалось в 6 — 7 ч. Дальнейшая операция заключалась в промывке селитряной муки, которую для этого помещали в продолговатые деревянные ящики с двойным дном. Промывали сначала насыщенным раствором чистой С., а затем водой. Обливая селитряную муку, жидкость держали на ней 2 — 3 часа и затем спускали. Bcех промывок делали до 36, из них почти половина раствором С. Первые промывные воды прибавлялись в маточному раствору от второй кристаллазации и шли обратно в котел, а последние употреблялись для промывки новых порций селитряной муки. Промытая С. отправлялась в сушильни (нагреваемые обыкновенно теряющимся жаром печей) и раскладывалась на полках небольшим слоем; при высушивании ее постоянно переворачивали деревянными лопатами. Если нужно было готовить С. в больших кристаллах, то растворяли вновь селитряную муку в котле в кипящей воде, снова осветляли жидкость прибавкой клея (50 г на 50 кг С.), отстаивали и сливали в кристаллизационные чаны (иногда пропуская жидкость через фильтр). Чаны делались, напр., высотой 0,6 м и диам. около 1,15 м (наверху уже); они хорошо закрывалась крышкой и ставились в помещение, где не было сотрясений. Кристаллы С. выделялись при постепенном охлаждении на стенках и на дне; на это требовалось несколько суток. Когда кристаллизация кончалась, чаны перевертывали, давали стекать маточному раствору и С. отделяли осторожным постукиванием. Часто вешали в чанах свинцовые ленты, на которые и садились кристаллы. В позднейшее время С. стали готовить искусственно из чилийской С. при помощи двойного разложения с калийными солями; такая С. стала называться конверсионной, или передельной. Для разложения брался сначала поташ К2CO3 или едкое кали КНО; с открытием же Стассфуртского месторождения для этой цели почти исключительно употребляется хлористый калий КСl. Реакция при этом идет следующим образом:

NaNO3 + KCl = NaCl + KN3

Применение ее основывается на различии в растворимости С. и поваренной соли с изменением температуры. На английских заводах, по Лунге, операцию ведут следующим образом. В чугунном котле растворяют при нагрвации КСl и делают раствор уд. веса 1,2 — 1,21 (измеренный нагретым), затем бросают в него требуемое количество чилийской С. (вес ее берется по выше приведенному уравнению; поэтому как она, так и КСl предварительно анализируются). Раствор кипятится до получения уд. веса 1,5 (в нагретом состоянии). Нагревание производится на голом огне или паром. При кипячении выделяется NaCl, который вычерпывается и складывается над котлом так, чтобы стекающая с него жидкость вновь попадала в котел. Получив раствор желаемой крепости, его оставляют отстаиваться, а затем переливають в кристаллизаторы, где жидкость постоянно размешивается, чтобы получить селитряную муку. Выделившуюся С. освобождают от маточного раствора и обливают водой, оставляя с ней 7 — 8 ч. Такую промывку водой делают 2 — 3 раза. Маточный раствор и промывные воды идут обратно в котел. Промытая С. содержит не более 1% поваренной соли. Для полного очищения ее рафинируют. При получении С. стараются вообще расположить все аппараты таким образом, чтобы растворы переходили из одного помещения в другое самотеком. Кроме получения С. из селитряниц, из природных залежей и конверсионной, ее стали извлекать из отбросов сахарного производства, именно из воды, служащей для очистки патоки при помощи осмоза. Свойства обыкновенной С. KNO3 кристаллизуется в формах ромбической и гексагональной системы уд. веса около 2,1. Плавится она около 336°, при чем несколько разлагается (образуется азотисто-калиевая соль KNО2). Кристаллы на воздухе не изменяются, не сыреют. Растворимость ее в воде сильно возрастает при нагрвании. По Гей-Люссаку и Гриффитсу, 100 ч. воды растворяют KNО3: при 0° — 13,32 ч.; 5,01° — 16,72; 11,67° — 22,23; 17,91° — 29,31; 24,94° — 38,4; 35,13° — 54,82; 45,10 — 74,66; 54,72° — 97,05; 65,45° — 125,42; 79,72° — 169,27; 97,66° — 236,45; 114,5° — 284,61. Насыщенный раствор С. кипит при 118°. Уд. вес растворов С. d(15°/4°), по Менделееву, выражается следующим уравнением, в зависимости от % содержания ее

p:d(15/4) = 0,9992 + 0,006224p + 0,0000276p2

напр. при 5% — 1,0310; 10% — 1,0642; 15% — 1,0998; 20% — 1,1347. В присутствии поваренной соли растворимость несколько увеличивается вследствие образования NaNO3. Водный спирт немного растворяет С., в безводном же она нерастворима. С. главным образом употребляется для производства черного пороха. Продажная С. содержит примесь солей натрия, кальция, магния, воду, хлор, йодноватые, хлорноватые, азотисто-кислые, серно-кислые соли, глину, песок и пр. Примесь бертолетовой соли может доходить до 1/4%. Анализ С. производится обычными способами; определение азотной кислоты наиболее удобно производится в нитрометре (см.).

Аммиачная С. NH4NO3 получается, главным образом, при насыщении азотной кислотой раствора аммиака или углекислого аммония; иногда ее готовят двойным разложением серно-аммиачной соли (NH4)2SO4 с калийной С., причем получается NH4NO3 и серно-калиевая соль

(NH4)2SO4 + 2KNО3 = 2NН4NO3 + K2SO4.

Отделение их совершается на основании меньшей растворимости серно-калиевой соли. Очистка производится повторной кристаллизацией. Аммиачная С. кристаллизуется в безводном состоянии в виде призм, подобно калийной С. Продажная С. гигроскопична, благодаря примесям. Растворимость ее s в воде в 100 ч. в зависимости от температуры t может быть приблизительно выражена следующей формулой:

s = 54 + 0,61t.

В спирте она сравнительно растворима. Плавится при 160°; при 180° разлагается на воду и закись азота:

NH4O3 = 2Н2O + N2О.

При растворении аммиачной С. в воде происходит сильное поглощение тепла (если брать равные по весу количества воды и соли, темп. может понизиться на 25°). Аммиачная С. поглощает аммиак, образуя непрочные соединения, подобные соединению с кристаллизационной водой. Амиачная С. употребляется в пороходелии.

Баритовая С. Ba(NO3)2 получается или растворением в слабой азотной кислоте углебариевой соли, которая встречается в виде минерала витерита, или посредством двойного разложения хлористого бария ВаСl2 с чилийской С.:

BaCl2 + 2NaNO3 = 2NaCl + Ba(NO3)2;

разделение производится на основании меньшей растворимости Ba(NO2)3 в сравнении с поваренной солью. Операция получения Ba(NO3)2 в общем напоминает то, что было сказано по отношению к конверсионной С. Раствор хлористого бария берется около 32°Б. Баритовая С. кристаллизуется без воды; уд. в. 3,23. она не гироскопична, подобно калийной С. Растворяется значительно меньше вышеописанных С.: 100 ч. воды растворяют при 10° — 7 част.; 20° — 9,2; 30° — 11,6; 50° — 17,1; 70° — 23,6; 90° — 30,6; 100° — 32,2. Уд. вес растворов, по Герлаху, при темп. 19,5° при 1% — 1,009; 3% — 1,017; 5% — 1,042; 7% — 1,060; 9% — 1,078; 10% — 1,087. В присутствии азотной и соляной кислоты растворимость ее еще меньше. При накаливании Ba(NO3)2 разлагается, выделяя кислород, азот и его окислы; остается окись бария. Баритовая С. употребляется в пороходелии, для получения перекиси бария.

С. П. Вуколов. Δ.

 

  Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона        Буква С >>>

 

Rambler's Top100