Nitrato de Potássio (Síntese)
Autor: clube da malaca | Publicado: 2011-01-06T10:32:00-08:00

Introdução:  Nitrato de potássio, ‘’Nitrato Potássico’’, ‘’Adubo pra Coqueiro’’, Saltpetre, Potassium Nitrate são alguns nomes referentes a um composto de fórmula química KNO3, sendo o primeiro e o último reconhecidos oficialmente pela IUPAC (em português e em Inglês, respectivamente).  Uma dúvida que a maioria dos leigos tem é sobre a Nomenclatura SALITRE que é o nome popular mais usado do KNO3. Muita gente acha que Salitre e o Salitre do Chile se referem à mesma coisa, mas ai que eles se enganam:  Salitre à Nome popular referente ao KNO3 (Nitrato de potássio)  Salitre do Chile à Nome popular referente ao NaNO3 (Nitrato de Sódio)  *Vamos convencionar por aqui que esses são os nomes adequados para cada sal.  Se você ler na embalagem de um fertilizante vendido em floriculturas chamado de ‘Salitre do Chile’ irá ver que sua composição teórica é 50% KNO3/50% NaNO3, mesmo sabendo que o nome popular Salitre do Chile é referente ao Nitrato de Sódio. Então caro leitor, não confunda os nomes, por isso que as pessoas mais experientes nesse assunto não usam muito nomes populares, pois o seu uso pode trazer confusões como essa.  O KNO3 é, sem dúvidas, o produto químico mais importante para qualquer químico, pirotecnista, espaçomodelista, e muitos outros praticantes de Hobbies, já que é um sal acessível e de muitos usos, como será visto mais adiante.  * Na pirotecnia ele é usado para a grande maioria das composições e artefatos populares, como a pólvora, estrelas, pavios, fogos de artifício, ‘’touchpapers’’, e muitas outras.  * No mundo do Espaçomodelismo (foguetismo amador) o KNO3 é o que há de mais importante, pois ele compõe quase todos os combustíveis mais populares, veja:   - KNSU (é o mais popular com certeza; composto por 65% de KNO3 e 35% de Açúcar                 (sacarose), podendo ter algumas variações e aditivos, como enxofre, xarope de milho, óxido vermelho de ferro, etc.)  - KNDX (tendo a mesma base do KNSU trocando apenas a Sacarose pela Dextrose)  - KNSB (tendo a mesma base do KNSU trocando apenas a Sacarose pelo Sorbitol)  -Pólvora para Foguete (composição em KNO3 / ENXOFRE / CARVÃO   à  63 / 18,5 / 18,5)  *Na quimiotecnia o KNO3 é o principal oxidante usado, sendo possível acelerar algumas reações; também podemos usar para fazer Ácido Nítrico em escala Laboratorial.  * Outros usos:  Ele também é muito usado      para fazer bombas de fumaça.É utilizado pelos ourives para aumentar a resistência do ouro.É utilizado em fertilizantes,      sendo uma boa fonte para Nitrogênio e Potássio, o que nenhum outro      fertilizante que eu consigo pensar agora tem na mesma molécula, sendo por      essa razão muito comum em kits hidropônicos e em plantações de tabaco.É utilizado no tratamento da      hipersensibilidade dentária.  ·         É utilizado pelas indústrias de alimentos que produzem carnes defumadas e embutidossalsichas, linguiças, salames, etc.) a fim de evitar a proliferação de bactéria causadora do botulismo, que causa uma intoxicação alimentar grave. (  ·         É utilizado em pontes salinas na eletroquímica para unir duas células de pilhas.  Se você não quiser sintetizar o próprio Nitrato de Potássio, poderá comprá-lo numa loja especializada em produtos químicos mais próxima, mas provavelmente não obterá êxito, pois ele é controlado pelo exército (existe um esforço de algumas entidades públicas de deixar esse sal cada vez mais escasso no mercado):  http://quimilabor.com.br/pdf/lista_geral_exercito.pdf   Muita gente quando ler por ai que o KNO3 é controlado pelo exército, fica apavorado e quer o máximo de distância possível dele; mesmo sabendo desse controle, você não precisa entrar em pânico, pois ele parece ser mais focado na venda de certos fertilizantes.   Em toda a América do Sul (talvez em toda a América) eu acho que apenas dois países proíbem o comércio do KNO3, o nosso Brasil e o Chile.  Se tiver sorte (que não é o caso de muitos amadores, inclusive eu) poderá encontrar Nitrato de Potássio em forma de fertilizantes para venda; as marcas mais conhecida são ‘’Krista-k’’ e ‘’Multi-k’’. Mesmo assim você terá que ter paciência para aguentar uma burocracia necessária para a compra do ‘’Krista-k’’ e do ‘’Multi-k’’, e também terá que comprar grandes quantias, já que sacos de 25 Kg são as embalagens mais comuns.  Sem mais delongas, vamos ao que interessa, à Síntese desse maravilhoso Produto Químico.  Informações Adicionais e de Segurança:  Inglês   http://www.safewater.org/PDFS/owd/Potassium_Nitrate_MSDS.pdf   Português  http://www.jaragua.com.br/pdf/FISPQ%20Nitrato%20de%20Potassio%20NPT2.pdf  Experimental:  è Esse primeiro método que eu vos apresento consiste em reagir cloreto de Potássio com Nitrato de Sódio, em seguida filtrar o KNO3 que se precipita:  NaNO3  +  KCl --> NaCl + KNO3  Se você ver essa reação e não ler meu tutorial completo, vai pensar que eu não sei nada de química, já que o KNO3 não se precipita pois ele é solúvel em água. Porém existe um processo chamado de cristalização fracionada que força uma precipitação de compostos solúveis, mas que é muito pouco solúvel quando a solução está submetida a temperaturas baixas, que é o caso do nitrato de potássio.  Existem muitos meios de fazer essa reação em casa, lhe apresentarei dois métodos: o primeiro com Nitrato de Sódio obtido em lojas especializadas em produtos químicos, o segundo (e mais popular, já que sai mais em conta) usa NaNO3 proveniente do Salitre do Chile, que é um fertilizante composto por Nitrato de Sódio e de Potássio 50% CADA, então além do KNO3 gerado a partir da reação mostrada mais acima, ainda tem o que já vem na composição do adubo.  1ª Variação de Método  Reagentes Necessários:  - Nitrato de Sódio (NaNO3); puro comprado numa loja especializada em produtos químicos por 10,00 reais; se você não tem acesso à uma loja dessas não desespere, na ‘’2ª variação de Método’’,  que mostrarei mais a frente, ensinar-lhe-ei a desviar dessa ‘’barreira’’.    Informações de Segurança: Inglês - Português  - Cloreto de Potássio (KCl); Comprado em floriculturas ou distribuidoras de fertilizantes num grau agrícola, que tem uma pureza relativa alta (80%).  Informações de Segurança: Inglês - Português    Processo:  1ª etapa – Purificação do KCl grau agrícola  A purificação do cloreto de potássio comprado numa loja de fertilizantes consiste em dissolver as bolinhas avermelhadas numa dada quantidade de água fervente, e logo em seguida filtrar a solução para retirar toda aquela ‘’borra’’ avermelhada que fica suspensa na água.  Peguei 10 Kg de KCl comercial (o cloreto que purificarei não será destinado apenas a esta síntese que vos apresento, também usarei em procedimentos futuros, é essa a razão dos 10 Kg) e pus numa bacia. Logo em seguida coloquei uma quantia enorme de água para ferver, e fui jogando essa água na bacia cheia de KCl.  Fui adicionando água aos poucos, até que todas as bolinhas vermelhas se dissolvessem, e então filtrei tudo por um filtro de pano, retendo assim aquele corante que dava às bolinhas sua coloração característica.  Peguei toda a solução, agora límpida, e joguei numa panela enorme para vaporizar toda aquela água. Esperei até ver que o meu Cloreto de Potássio estava realmente seco.    Purificação    Comparação entre Cloreto comercial e Cloreto purificado     2ª etapa – Reação de Dupla Troca Salina  Essa 2ª etapa consiste na parte mais importante do tutorial: a reação de síntese propriamente dita. Fui adicionando CONTROLADAMENTE água fervente num recipiente contendo 450g de Nitrato de Sódio (NaNO3). Depois de ver que tudo estava dissolvido, adicionei 380g de KCl à solução, e a pus no aquecimento (fogão com ‘’fogo alto’’).  Reservei uma garrafa PET de 2l para colocar a solução fervente, e assim fiz (com ajuda de um funil e um pedaço de pano, que servia para ir filtrando logo qualquer impureza e também parte do NaCl em excesso que ia se precipitando, segundo a equação). Então peguei essa garrafa e deixei durante 4 a 5 horas no congelador, até perceber que havia uma quantia considerável de cristais precipitados no fundo da garrafa.    Depois dessa foto ainda deixei a solução mais um pouco no congelador.  A reação na temperatura normal da água não acontece, já que, segundo UMA das leis das reações de dupla troca, uma reação só ocorre quando há um precipitado, e sabemos que o KNO3 não se precipita, já que ele é solúvel. Mas quando a solução é submetida a temperaturas baixas, a reação fica assim:  NaNO3(aq)  +  KCl(aq) --> NaCl(aq) + KNO3(ppt)  Deu pra perceber que, segundo a reação, parte do KNO3 tende a se precipitar, pois ele é muito pouco solúvel em temperaturas baixas.Então, como houve um precipitado, essa reação ocorre.  Solubilidade dos sais envolvidos nessa reação.  3ª etapa – Filtração  Essa etapa é a parte do processo em que nós mais nos enrolamos, e sempre perdemos KNO3 em maior ou menor quantidade.  Existem métodos para que você não perca muito KNO3 no processo de filtração, como fazer um aparato de filtração. Eu cortei o gargalo de uma garrafa pet de 3l um pouco perto da tampa, para que a abertura não ficasse muito grande. Peguei um filtro de papel (café) e fixei na parte da garrafa que foi cortada.     Depois de concluir meu aparato, tirei a garrafa com KNO3 do congelador e cortei o gargalo para que todo o Nitrato de Potássio pudesse sair com tranquilidade de dentro da garrafa, já que era como se ele estivesse pedrado ali. Depois joguei tudo através do filtro, e fui retirando o filtro cheio de KNO3 à medida que sua capacidade fosse máxima.  Quando o processo de filtração foi concluído, segui para a 4ª etapa, que é o processo de secagem do material. Mas atenção, guarde a água que foi retirada da garrafa junto com o KNO3, pois ela está ainda com muito Nitrato ali dissolvido, e não podemos vaporizar a água porque também tem muito NaCl contaminando, então jogue essa solução em suas plantas (é um ótimo adubo) ou utilize essa água para procedimentos futuros para aumentar seu rendimento.     4ª etapa – Secagem  Existem duas formas de eliminação da água do seu KNO3 obtido: deixá-lo sobre folhas de jornal ou papel toalha sob o sol durante muito tempo, ou colocar o Nitrato de Potássio ainda úmido numa panela e submetê-la ao aquecimento.  Eu sequei parte do KNO3 pelo 1º método e o restante pelo 2º método. O problema do 1º método é que você tem que ter paciência, já que é um processo bem demorado, e também partículas de impurezas podem cair no seu KNO3 eventualmente, já que ele está exposto num ambiente que é geralmente poluído.      Já no 2º método, que é o meu preferido, têm muitas vantagens: é rápido e não há grandes riscos de contaminação. Mas também os lindos cristais na forma de agulhas que foi formado vão se quebrarem, e transformar num pó fininho (o que é bom, já que se o KNO3 for um pó fino nós podemos fazer vários usos dele, o que não ocorreria se ele ainda estivesse em cristais). Mas atenção, eu recomendo que usem panelas INOX ao invés de usar as de alumínio, pois segundo observações minhas de processos anteriores o alumínio tende a sofrer uma ação oxidante do produto a ser secado (mas isso não impede totalmente seu uso); e também cuidado para não deixar o KNO3 se fundir, seria um problema reduzi-lo ao pó de novo.___________________________________________________________  [CONTINUA...]Agora para você que não tem acesso à uma fonte de NaNO3 puro, você pode seguir o tutorial do site PiroQuímica Amadora:http://piroquimicaamadora.blogspot.com/2010/03/nitrato-de-potassio.htmlComo já fiz a maior parte do tutorial, decidi postar para vocês irem lendo, mas ainda falta detalhes, como os métodos de purificação e análise de pureza, variações de sítese, fonte, etc... Mas por enquanto qualquer dúvida sobre os tópicos que eu falei ou vão até à comunide no orkut e tirem suas dúvidas, ou vão até o site que vos indiquei e leiam um pouco por lá, talvez tire suas dúvidas.