질산칼륨(KNO3)은 비료, 식품 보존 및 불꽃놀이에 자주 사용되는 백색 결정질 염입니다. 또한 민감한 치아를 위한 일부 치약의 핵심 성분이기도 합니다.
| IUPAC 이름 | 질산칼륨 |
| 분자식 | KNO3 |
| CAS 번호 | 7757-79-1 |
| 동의어 | 초석; 칼륨의 질산염; 질산염; 초석; E252; 중국초석; 질산, 칼륨염; 칼리이의 니트라스 |
| 인치 | InChI=1S/K·NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1 |
질산칼륨의 성질
질산칼륨 공식
질산칼륨의 화학식은 KNO3입니다. 이 공식은 화합물이 칼륨 이온 1개, 질산 이온 1개, 산소 이온 3개로 구성되어 있음을 보여줍니다. 이 공식은 반응에 필요한 질산칼륨의 양을 계산하고 화합물에 존재하는 원소와 이온을 식별하는 데 유용합니다.
질산칼륨 몰 질량
KNO3의 몰 질량은 101.1 g/mol입니다. 몰질량은 물질 1몰의 질량이며, 화합물을 구성하는 모든 원자의 원자질량을 더하여 계산됩니다. KNO3의 경우, 칼륨 원자 1개, 질소 원자 1개, 산소 원자 3개의 원자 질량을 더하여 몰 질량을 계산합니다. 이 값은 반응에 필요한 KNO3의 양을 결정하고 농도와 같은 기타 특성을 계산하는 데 유용합니다.
질산 칼륨의 끓는점
KNO3의 끓는점은 1.336°C(2.437°F)로 비교적 높습니다. 이는 화합물의 원자 사이의 결합을 끊어 액체에서 기체로 변환하는 데 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다. 이러한 특성으로 인해 KNO3는 불꽃놀이 제조와 같이 고온 반응이 필요한 응용 분야에 유용하게 사용됩니다.
질산칼륨의 녹는점
KNO3의 융점은 334°C(633°F)입니다. 이는 334°C 이상의 온도에서 KNO3가 고체에서 액체로 변한다는 것을 의미합니다. 이러한 특성으로 인해 KNO3는 유리 제조와 같은 응용 분야에서 유용하게 사용되며, 여기서는 실리카의 융점을 낮추기 위한 용제로 사용됩니다.
질산칼륨 g/mL의 밀도
KNO3의 밀도는 실온에서 2.109g/mL입니다. 밀도는 물질의 단위 부피당 질량을 측정한 것입니다. KNO3의 밀도는 질소와 칼륨의 공급원으로 사용되는 비료 생산과 같은 응용 분야에서 중요합니다. 밀도는 주어진 용액 부피에 필요한 KNO3의 양을 결정하는 데에도 유용합니다.
질산칼륨의 분자량
KNO3의 분자량은 101.1g/mol입니다. 이 값은 화합물에 포함된 모든 원자의 원자량을 더하여 계산됩니다. 분자량은 반응에 필요한 KNO3의 양이나 용액의 농도와 같은 KNO3의 다른 특성을 계산하는 데 유용합니다.
질산칼륨의 구조
KNO3는 칼륨, 질산염 및 산소 이온으로 구성된 결정 구조를 가지고 있습니다. 칼륨 이온은 6개의 질산 이온으로 둘러싸여 있고, 질산 이온은 6개의 칼륨 이온으로 둘러싸여 있습니다. 이 구조는 KNO3에 용해도, 융점 및 밀도와 같은 특징적인 특성을 부여합니다.
| 모습 | 백색 결정성 분말 |
| 비중 | 20°C에서 2.109g/cm3 |
| 색상 | 하얀색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 101.1032g/몰 |
| 밀도 | 2.109g/cm3 |
| 융합점 | 334°C(633°F) |
| 비점 | 400°C(752°F) |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 20°C에서 133g/L |
| 용해도 | 글리세롤, 암모니아 및 물에 용해됨 |
| 증기압 | 무시할 만한 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | 4.75 |
| pH | 6.9 – 7.3 |
질산칼륨의 안전성과 위험성
KNO3는 올바르게 취급하면 비교적 안전하지만 부적절하게 취급하면 위험할 수 있습니다. 이는 산화제로 분류되며 이는 다른 물질의 연소를 촉진할 수 있음을 의미합니다. KNO3는 또한 눈, 피부, 호흡기관을 자극할 수 있으며, 다량으로 섭취하거나 흡입할 경우 독성이 있을 수 있습니다. KNO3를 취급할 때에는 장갑, 고글, 호흡기 등의 보호장비를 착용하고 인화성 물질이 없는 서늘하고 건조한 곳에 보관하는 것이 중요합니다. 환경 오염을 방지하려면 적절한 폐기 방법도 따라야 합니다.
| 위험 기호 | 오, Xn |
| 보안 설명 | 열/스파크/화염/뜨거운 표면으로부터 멀리 보관하십시오. 보호 장갑/보안경/안면 보호구를 착용하십시오. 삼킨 경우: 불편함을 느끼면 독성물질 센터/의사에게 연락하십시오. 입을 헹구십시오. 구토를 유도하지 마십시오. 흡입한 경우: 신선한 공기가 있는 곳으로 옮기고 호흡하기 쉬운 자세로 안정을 취하시오. 독성물질센터/의사에게 연락하세요. |
| UN 식별 번호 | 1486 |
| HS 코드 | 2834.21.00 |
| 위험 등급 | 5.1 |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | 흡입하면 호흡기 자극, 기침, 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다. 눈과 피부에 자극을 일으킬 수 있습니다. 섭취하면 복통, 메스꺼움, 구토, 설사를 유발할 수 있습니다. 다량으로 삼키거나 흡입하면 독성이 있을 수 있습니다. |
질산칼륨 합성 방법
여러 가지 방법으로 KNO3를 합성할 수 있습니다.
일반적인 방법은 수산화칼륨 과 질산 사이의 반응입니다. 반응 용기는 두 물질을 혼합하고 이를 일반적으로 약 80°C의 고온으로 가열합니다. 그 후 혼합물이 냉각되고 여과 공정을 통해 고체 KNO3가 회수됩니다.
또 다른 방법은 염화칼륨 과 질산나트륨의 반응이다. 사람은 반응 용기에서 두 물질을 혼합하고 이를 일반적으로 약 600°C의 고온으로 가열합니다.
생성된 혼합물은 녹은 다음 고체화되어 KNO3 결정을 형성합니다.
세 번째 방법은 촉매 존재 하에서 질산 에 의한 암모니아의 산화를 포함합니다. 이 방법은 더 복잡하며 일반적으로 산업 규모에서 사용됩니다.
KNO3는 동굴이나 지하 퇴적물과 같은 천연 자원에서 추출할 수 있습니다. 그러나 이 방법은 추출된 KNO3에 존재하는 불순물과 낮은 수율로 인해 덜 일반적입니다.
질산칼륨의 용도
KNO3는 화학적 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다. KNO3의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 비료 – 질소와 칼륨 함량이 높아 비료로 사용됩니다. 과일, 채소, 담배와 같이 높은 수준의 칼륨이 필요한 작물에 특히 유용합니다.
- 식품 보존 – 식품 보존제로도 사용되며, 특히 절인 고기에 사용됩니다. 박테리아의 성장을 억제하고 부패를 방지하여 제품의 유통기한을 연장시킵니다.
- 불꽃놀이 – 불꽃놀이 및 기타 불꽃놀이 장치 제조의 핵심 요소입니다. 이는 산화제 역할을 하여 다른 물질의 연소에 연료를 공급하는 산소를 생성합니다.
- 치약 – 치아 민감도를 줄이기 위해 일부 치약에 첨가되었습니다. 이는 치아 신경에서 뇌로 통증 신호가 전달되는 것을 차단함으로써 작동합니다.
- 약용 – 이뇨제 및 거담제 특성으로 인해 약용으로 사용됩니다. 협심증과 고혈압도 치료합니다.
- 산업 응용 – 유리, 세라믹, 염료 생산 등 다양한 산업 응용 분야에도 사용됩니다.
질문:
Q: 질산칼륨은 물에 용해되나요?
A: 네, KNO3는 물에 잘 녹습니다. 실온에서 물 100g에는 약 37g의 KNO3가 용해될 수 있습니다.
Q: 질산칼륨은 어떤 용도로 사용되나요?
A: KNO3는 비료, 식품 방부제, 불꽃 산화제, 치약 성분, 유리, 세라믹 및 염료 생산의 구성 요소 등 다양한 목적으로 사용됩니다.
Q: 질산칼륨이란 무엇인가요?
답변: 질산칼륨(초석이라고도 함)은 KNO3라는 화학식을 갖는 화합물입니다. 칼륨이온(K+)과 질산이온(NO3-)으로 구성된 이온염입니다.
Q: 질산칼륨을 중화시키는 것은 무엇입니까?
A: 칼슘과 마그네슘 이온은 식물에 과도한 KNO3가 미치는 해로운 영향을 중화할 수 있습니다. 인간에게는 KNO3 중독에 대한 알려진 해독제가 없으며 치료가 매우 유용합니다.
Q: kno3는 물에 용해되나요?
A: 네, KNO3는 물에 잘 녹습니다.
Q: 저농도 kno3가 함유된 물 전기분해 생성물은 무엇인가요?
A: 낮은 농도의 KNO3를 포함하는 물 전기분해 생성물은 수소 가스(H2)와 산소 가스(O2)입니다.
Q: kno3가 무엇인가요?
A: KNO3는 질산칼륨(초석이라고도 함)의 화학식입니다.
Q: kno3에 있는 개별 질소 원자의 산화 상태는 무엇입니까?
A: KNO3에서는 각 질소 원자의 산화 상태가 +5입니다.
Q: kno3는 산인가요, 염기인가요?
A: KNO3는 산도 염기도 아닙니다. 양이온(K+)과 음이온(NO3-)으로 구성된 염입니다.