Potasyum nitrat

Potasyum nitrat, formülü KNO3 olan bir potasyum bileşiğidir. Güherçile olarak da bilinen bileşik doğal halde kayaçlarda ve mağaralarda oluşan beyaz renkli kabuksu yapıda bulunur.

Potasyum nitrat başlıca olarak gübreler, roket itici yakıtı ve havai fişeklerin üretiminde kullanılır; Kükürt ve odun kömürü ile belirli oranlarda karıştırılırsa karabarutu oluşturur. Gıda katkısı olarak kullanıldığı Avrupa Birliği normlarında E252 olarak adlandırılır.
Üretimi
Çözelti halindeki sodyum nitrat ve potasyum klorür karışımının çifte ayrışması sonunda elde edilir. Kaynar haldeki çözeltilerin karışımından çözünürlüğü sıcakta pek fazla değişmeyen sodyum klorür çökelir. Çözünürlüğü daha fazla olan ve çözelti halinde kalan potasyum nitrat soğuma sonucunda kristalleşir.
NaNO3 + KCl ⇌ KNO3 (çözelti)+ NaCl↓(katı)
Potasyum nitrat üretiminin yukarıdaki reaksiyona benzer alternatif diğer bir yolu amonyum nitrat ve potasyum klorürün birleşimine dayanan reaksiyondur. Bu reaksiyonla kolayca elde edilen potasyum nitratın içeriğinde sodyum bulunmaz.
NH4NO3 + KCl - NH4Cl + KNO3
Potasyum nitrat, amonyum nitrat ve potasyum hidroksitin birleştirilmesi ile yapılabilir.
NH4NO3 + KOH - NH3 (gaz) + KNO3 + H2O
Potasyum nitrat, nitrik asit ve potasyum hidroksitin nötrleştirilmesi yolu ile de üretilebilir. Bu reaksiyon çok ekzotermiktir.
KOH (çözelti) + HNO3 - KNO3 (çözelti) + H2O
Özellikleri
Potasyum nitrat oda sıcaklığında ortorombik bir kristal yapısına sahip olmasına karşın 129 C sıcaklıkta trigonal bir kristal yapısına dönüşür. 560 C üzerindeki sıcaklığa ısıtıldığında ise parçalanarak oksijen ve potasyum nitrite dönüşür:
2 KNO3 - 2 KNO2 + O2
Potasyum nitrat suda normal bir şekilde çözünse de çözünürlüğü sıcaklık ile artar. Sulu çözeltisi hemen hemen nötr özellik gösterir (%10luk potasyum nitrat çözeltisinin 14 C'de pH derecesi 6,2'dir). Çok higroskopik değildir. Alkolde çözünmez ve zehirli değildir; indirgen maddelerle patlayarak tepkime verse de tek başına patlayıcı özelliği yoktur.
Kullanımı
Karabarut
Karabarutun üç bileşeninden biri olan potasyum nitrat odun kömürü tozu (aslında karbon) ve kükürdün yanında, karabarut bileşiminde oksitleyici olarak rol oynar.
Gübre
Potasyum nitrat çoğunlukla, makro besinlerin ikisi olan azot ve potasyum kaynağı olarak bitkilere uygun gübrelerde kullanılır. Tek başına saf gübre olarak kullanıldığında NPK oranı 13-0-46 olmaktadır.
Gıda koruyucusu
Gıda koruma maddesi olarak, potasyum nitrat Orta Çağdan bu yana etlerin muhafazasında kullanılmışsa da bakteriyel enfeksiyonu önlemede sodyum nitrat (ve nitrit) daha güvenilir olduğu için günümüzde gıda koruyucusu olarak önemini yitirmiştir. Etlerin ve et ürünlerini (bilhassa sucuk ve salam) muhafaza etmesinin yanında ayrıca onlara kırmızı bir renk vermek için de kullanılır.
Oksitleyici
Potasyum nitrat etkili bir oksitleyicidir. Potasyum içerdiğinden yanma ile leylak renkli bir alev oluşturur. Bu nedenle amatör roket itici yakıtları ile şeker ve potasyum nitrat karışımıyla yapılan sis bombası gibi birçok piroteknik bileşimde ve havai fişeklerde kullanılır. Ayrıca tütünün düzgün yanmasını sağlamak için sigara sarılmadan önce tütün harmanına eklenir.
Farmakoloji
Potasyum nitrat hassas dişler için kullanılan bazı diş macunlarında bulunabilir. Son zamanlarda, hassas dişlerin tedavisi için diş macununda potasyum nitrat kullanımı artmaktadır.
Potasyum nitrat eskiden bir hipotansif olarak yüksek kan basıncı mücadelesinde başarıyla kullanılmıştır. Gliseril trinitrat (nitrogliserin), amil nitrit ve izosorbit türevleri gibi diğer nitrat ve nitritler anjin rahatsızlığının verdiği sıkıntıyı hafifletmek için hala kullanılmaktadır.
Tarihçe
12. ve 13. yüzyıla ait Endülüs Müslümanlarının kitaplarda Alev püskürterek hareket eden, işleyen ve yanan yumurtalar, Gök gürlemesi gibi gürültü" yapan roketlerden söz edilmekte ve ilk defa füze ile harekete geçen torpillerin şekillerine varıncaya kadar detaylı bilgiler verilmektedir. Bunlardan biri, Hasanür-Rahman adlı Müslüman bilginin 1275 yılında kaleme aldığı Harp Tarihi adlı eserdir. Bu asırda ilim adamlarının destekleyicisi, bizzat sultanlar olmuş, güherçile denilen kimyevi maddenin, tahrip gücünü araştırmak üzere kimyagerler görevlendirilmiştir. Laboratuvarda geceli gündüzlü süren çalışmalar sonunda, birçok kimyevi keşiflerde bulunulmuştur. Bu keşiflerden Avrupa 2 asır sonra haberdar olmuştur. Sebebi kötü kopyalama usulleri ve İtalyanca tercümelerdir.