硝酸钾的制作方法主要有以下几种:
合成法
使用氢氧化钾或碳酸钾中和硝酸,然后通过蒸发结晶制得硝酸钾。
或者用氢氧化钾或碳酸钾溶液吸收硝酸生产中的尾气,并进一步加工制得硝酸钾。
溶剂萃取法
在5~10°C下,将氯化钾溶于浓度60%~70%的硝酸中,然后用有机溶剂萃取,从而分离出硝酸钾和盐酸。
复分解法
硝酸钠与氯化钾进行复分解反应,生成硝酸钾和氯化钠。通过控制温度和浓度,使硝酸钾从混合液中结晶出来。具体步骤包括:
将硝酸钠溶于热水中,在搅拌下按硝酸钠:氯化钾=100:85的配料比逐渐加入氯化钾。
经蒸发浓缩,当温度为119℃时,氯化钠结晶析出。
将溶液和晶体进行热过滤,得到大量氯化钠晶体。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却,硝酸钾即结晶析出。
经抽滤、洗涤和干燥即得粗产品(纯度≥85%),再经重结晶可得纯品和高纯品。
离子交换法
将硝铵液与氯化钾液分别通过阳离子交换树脂床层,从而分别生产出硝酸钾和氯化铵。
硝土制取法
利用硝土和草木灰作原料,通过化学反应提取硝酸钾。主要反应式包括:
Ca(NO₃)₂ + K₂SO₄ = 2KNO₃ + CaSO₄↓
Ca(NO₃)₂ + K₂CO₃ = 2KNO₃ + CaCO₃↓
Mg(NO₃)₂ + K₂CO₃ = 2KNO₃ + MgCO₃↓。
建议
合成法和 溶剂萃取法适用于实验室和小规模生产。
复分解法和 离子交换法适用于工业生产,因为它们能够提供较高的纯度和产量。
硝土制取法虽然历史悠久,但现代生产中较少采用,主要是因为原料来源和成本问题。
选择哪种方法取决于生产规模、成本预算和对产品质量的要求。