Получение нитрата натрия всеми возможными способами

Нитрат натрия: способы получения и химические свойства

Нитрат натрия NaNO₃ — соль щелочного металла натрия и азотной кислоты. Белое вещество, весьма гигроскопичное, которое плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.

Относительная молекулярная масса Mr = 84,99; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,266; t_пл = 306,5º C;

Способ получения

1. Нитрат натрия можно получить путем взаимодействия гидроксида натрия и разбавленной азотной кислоты, образуется нитрат натрия и вода:

2. В результате взаимодействия горячего гидроксида натрия, оксида азота (IV) и кислорода образуется нитрат натрия и вода:

3. В результате реакции между горячим гидроксидом натрия, оксидом натрия (IV) и кислородом, происходит образование нитрата натрия и воды:

4. При комнатной температуре, в результате взаимодействия оксида азота (IV) и натрия образуется нитрат натрия и газ оксид азота (II):

2NO₂ + Na = NO↑ + NaNO₃

5. При смешивании горячего пероксида водорода и нитрита азота происходит образование нитрата натрия и воды:

Качественная реакция

Качественная реакция на нитрат натрия — взаимодействие с медью при нагревании в присутствии концентрированной кислоты:

1. При взаимодействии с серной кислотой и медью, нитрат натрия образует сульфат натрия, нитрат меди, газ оксид азота и воду:

Химические свойства

1. Hитрат натрия разлагается при температуре 380–500º С с образованием нитрита натрия и кислорода:

2. Н итрат натрия может реагировать с простыми веществами :

2.1. Н итрат натрия реагирует со свинцом при температуре выше 350 ºС . При этом образуется нитрит натрия и оксид свинца:

NaNO₃ + Pb = NaNO₂ + PbO

2.2. Нитрат натрия реагирует при комнатной температуре с цинком и разбавленной хлороводородной кислотой с образованием нитрита натрия и воды:

Источник

Пиротехника

Меню навигации

Пользовательские ссылки

Информация о пользователе

Вы здесь » Пиротехника » Хим.Реактивы » Получение нитрата натрия (Натриевой селитры)

Получение нитрата натрия (Натриевой селитры)

Сообщений 1 страница 30 из 290

Поделиться12008-06-14 22:04:27

• Автор: Dimon
• Пиротехник
• Зарегистрирован : 2007-03-25
• Приглашений: 0
• Сообщений: 5615
• Уважение: [+0/-0]
• Позитив: [+0/-0]
• Провел на форуме:
  Не определено
• Последний визит:
  2011-05-06 21:04:48

Получение нитрата натрия (2 способа)

Нитрат натрия — это один из доступных и один из часто используемых реактивов в пиротехнике. Нитратом натрия, в некоторых случаях, можно заменить нитрат калия, а некоторые составы на нитрате натрия превосходят, по мощности, составы на нитрате калия. Например ВП, в которых, в качестве окислителя, используется нитрат натрия, превосходят по мощности ВП на нитрате калия. Также нитрат натрия является красителем пламени и окрашивает пламя в жёлтый цвет, причём цвет может хорошо проявляться без введения в составы хлоросодержащих веществ. Нитрат натрия используется в осветительных шашках жёлтого огня, так как сделанные на его основе шашки имеют очень большую яркость пламени.

Процесс получения нитрата натрия схож с получением нитрата калия, только используются другие вещества. Также следует учитывать, что нитрат натрия — это хорошо расстворимое в воде вещество, поэтому нужно использовать реакции, после которых можно было бы легко отделить конечный продукт.

Получение

Первый способ
Вещества, которые понадобятся для синтеза:
1) Амиачная селитра
2) Сода (пищевая или стиральная)

Перед началом синтеза отмеряем нужное количество веществ. Если используется пищевая сода (NaHCO3), то приблизительное соотношение компонентов будет
1:1
Если используется стиральная сода (Na2CO3), то приблизительное соотношение будет
2:1
где
Амиачная селитра будет составлять 2 части
Стиральная сода будет составлять 1 часть.
Кому надо, то тот может провести более точный расчёт.

В кастрюлю наливаем воду, ставим её на плиту и начинаем греть, по ходу нагрева сыпем соду, после того как вода начала кипеть, смотрим, если сода расстворилась не полностью, то добавляем воду, воду берём с небольшим избытком. После того как сода растворилась, начинаем всыпать амиачную селитру, сыпать её лучше не большими порциями, так как раствор может вспениваться. В ходе реакции между амиачной селитрой и содой будет выделятся ядовитый газ — амиак, поэтому лучше вести синтез на улице или на балконе, на крайний случай нужно открыть окно — обеспечить хорошую вентиляцию помещения, в котором идёт синтез. После того как запах амиака перестал появляться, держим расствор на плите до того времени, пока не выпарится почти вся вода (По мере выпарки могут выпадать кристаллы натриевой селитры), затем прекращаем нагрев и ставим расствор в прохладное место, после того как расствор остыл, его можно поставить в морозилку, чтобы выпало ещё больше кристаллов, кристаллы натриевой селитры собираем и сушим.
Оставшийся после охлаждения расствор ставим опять на плиту и упариваем воду на столько, на сколько это возможно, затем повторяем процедуру охлаждения.
Так как нитрат натрия гидроскопичен, то полученные кристаллы можно подержать в разогретой духовке, чтобы удалить излишки кристаллизационной воды.
Если всё сделано правильно, то полученный нитрат натрия годится в использование без дополнительной перекристаллизации, единственно нужно быть осторожным при использовании такого нитрата натрия в хлоратных составах, так как он может содержать примеси нитрата амония.

Второй способ
Вещества, которые понадобятся для синтеза:
1) Кальциевая селитра
2) Сода (пищевая или стиральная)

Получение натриевой селитры вторым способом, схоже с первым, только вместо амиачной селитры используется нитрат кальция (кальциевая селитра).
Перед началом синтеза отмеряем нужное количество веществ, как и в первом способе. Если используется пищевая сода (NaHCO3), то приблизительное соотношение компонентов будет
1:2
где
Кальциевая селитра будет составлять 1 часть
Пищевая сода будет составлять 2 части
Если используется стиральная сода (Na2CO3), то приблизительное соотношение будет
1:1
Кому надо, то тот может провести более точный расчёт.

Также как и в первом способе готовим расствор соды, а затем начинаем присыпать в расствор кальциевую селитру не большими порциями. В ходе реакции будет образовываться нерастворимый карбонат кальция (мел), при этом расствор может приобрести молочный цвет, связано это с тем, что карбонат кальция будет находиться во взвешенном состоянии. Хоть и реакция не сопровождается выделением большого количества газов, всёровно следует позаботиться о вентиляции помещеня, так как кальциевая селитра может содержать примеси нитрата амония. После того как реакция закончилась, отстаиваем расствор, затем аккуратно переливаем расствор в другую ёмкость, а мел выкидываем. Расствор ставим на плиту и упариваем воду как в первом способе.
Так как нитрат натрия гидроскопичен, то полученные кристаллы можно подержать в разогретой духовке, чтобы удалить излишки кристаллизационной воды.
Нитрат натрия, полученный таким способом тоже следует осторожно применять в хлоратных составах, так как исходный нитрат кальция может содержать примеси нитрата амония.

Отредактировано Dimon (2008-06-14 22:04:59)

Источник

Нитрат натрия ГОСТ 828-77

Систематическое
наименование Нитрат натрия Традиционные названия Натриевая селитра,
натронная селитра,
чилийская селитра,
нитронатрит Хим. формула NaNO₃ Состояние твёрдое Молярная масса 84,993 г/моль Плотность 2,257 г/см³ Твёрдость 2 Поверхностное натяжение 119 (320°C)
117 (350°C)
114 (400°C) Н/м Динамическая вязкость 2,86 (317°C)
2,01 (387°C)
1,52 (457°C) мПа•с Т. плав. 308 °C Т. кип. с разложением °C Т. разл. 380 °C Мол. теплоёмк. 67 Дж/(моль·К) Энтальпия образования -257 кДж/моль Энтальпия плавления 16 кДж/моль Растворимость в жидком аммиаке 127 г/100 мл Растворимость в воде 91,6 (25 °С)
114,1 (50°C)
176,0 (100°C) Растворимость в гидразине 100 (20°C) ГОСТ ГОСТ 828-77 ГОСТ 4168-79 ГОСТ 4197-74 Рег. номер CAS 7631-99-4 PubChem 24268 Рег. номер EINECS 231-554-3 SMILES Кодекс Алиментариус E251 RTECS WC5600000 ChEBI 63005 Номер ООН 1498 ChemSpider 22688 ЛД₅₀ 3500 мг/кг (мыши, перорально) Токсичность

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Нитрат натрия (азотнокислый натрий, натриевая селитра, чилийская селитра, натронная селитра) — натриевая соль азотной кислоты с формулой NaNO₃. Бесцветные прозрачные кристаллы с ромбоэдрической или тригональной кристаллической решеткой без запаха. Вкус — резкий солёный. Применяется очень широко и является незаменимым в промышленности соединением.

Содержание

Свойства

Физические свойства

Молекулярная масса — 85. Это бесцветные длинные кристаллы, плотностью 2,257 г/см 3 . t_пл 308 °C, при t выше 380 °С разлагается.

Растворимость (г в 100 г) в:

• воде — 72,7 (0°С), 87,6 (20°С), 91,6 (25 °С), 114,1 (50 °C), 124,7 (60°С), 176,0 (100°С)
• жидком аммиаке — 127 (25 °С)
• гидразине — 100 (25 °С)
• этаноле — 0,036 (25 °С)
• метаноле — 0,41 (25 °С)
• пиридине — 0,35 (25 °С).

Натриевая селитра обладает высокой гигроскопичностью, что затрудняет использование этого вещества в пиротехнике.

Химические свойства

При нагревании более 380°С разлагается с выделением кислорода и нитрита натрия:

Может вступать в реакции обмена с солями щелочных металлов. Благодаря меньшей, по сравнению с нитратом натрия, растворимости образующихся нитратов, равновесие указанных реакций смещено вправо:

NaNO₃ + KCl ⟶ KNO₃ + NaCl NaNO₃ + RbI ⟶ RbNO₃ + NaI

Проявляет сильные окислительные свойства в твердом агрегатном состоянии и в расплавах.

В процессе разложения выделяет кислород, вследствие чего может взаимодействовать с неметаллами:

Реакция с серой проходит с большим выделением света и тепла, таким, что стеклянный сосуд, в котором проводится опыт, может лопнуть или расплавиться.

Его окислительные свойства близки к свойствам нитрата калия, поэтому он может использоваться аналогично в некоторых направлениях, например в пиротехнике.

Получение

В лаборатории нитрат натрия можно получить следующими способами:

• Взаимодействием металлического натрия или его оксида с азотной кислотой:

21Na + 26 HNO₃ ⟶ 21NaNO₃ + NO↑ + N₂O↑ + N₂↑ + 13H₂O Na₂O + 2HNO₃ ⟶ 2NaNO₃ + H₂O

• Гидроксида натрия или кислых солей натрия с азотной кислотой:

NaOH + HNO₃ ⟶ NaNO₃ + H₂O NaHCO₃ + HNO3 ⟶ NaNO3 + CO₂↑ + H₂O

Также вместо азотной кислоты можно использовать нитрат аммония:

NaOH + NH₄NO₃ ⟶ NaNO₃ + NH₃↑ + H₂O NaHCO₃ + NH₄NO₃ ⟶ NaNO₃ + NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O

• Взаимодействием нитрата серебра с пищевой солью (качественная реакция на ион Cl — ):

AgNO₃ + NaCl ⟶ NaNO₃ + AgCl↓

Применение

Применяется как удобрение; в пищевой, стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей для придания огню жёлтого цвета. Получается из природных залежей выщелачиванием горячей водой и кристаллизацией; абсорбцией раствором соды окислов азота; обменным разложением кальциевой или аммиачной селитры с сульфатом, хлоридом или карбонатом натрия.

Источник