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硝酸鉀俗名火硝或土硝。黑火藥就是用硝酸鉀、木炭粉和硫磺粉混合而制成的。
黑火藥著火時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：
2KNO3 + S + 3C ==== K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑
硝酸鉀分解放出的氧氣，使木炭和硫磺劇烈燃燒，瞬間產(chǎn)生大量的熱和氮?dú)?、二氧化碳等氣體。由于體積急劇膨脹，壓力猛烈增大，于是發(fā)生了爆炸。據(jù)測，大約每4g黑火藥著火燃燒時(shí)，可以產(chǎn)生280L氣體，體積可膨脹近萬倍。由于爆炸時(shí)有K2S固體產(chǎn)生，往往有很多濃煙冒出，因此得名黑火藥。
硝酸鉀是一種重要的工業(yè)原料，也是一種重要的無氯氮鉀復(fù)合肥。世界硝酸鉀75%左右用于農(nóng)業(yè)，作花卉、蔬菜、果樹等經(jīng)濟(jì)作物的葉面噴施肥料等。
用硝土制取硝酸鉀的方法：
【原理】硝酸鉀俗稱火硝或土硝。它是黑火藥的重要原料和復(fù)合化肥。制取硝酸鉀可以用硝土和草木灰作原料。土壤里的有機(jī)物腐敗后，經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的作用，生成硝酸。硝酸根跟土壤里的鉀、鈉、鎂等離子結(jié)合，形成硝酸鹽。硝土中的硝酸鹽就是這樣來的。硝土一般存在于廁所、豬、牛欄屋，庭院的老墻腳，崖邊，巖洞以及不易被雨水沖洗的地面。硝土潮濕，不易曬干，經(jīng)太陽曝曬后略變紫紅色。好的硝土放在灼紅的木炭上會(huì)爆出火花。
從硝土中提取硝酸鉀，主要原理是利用草木灰中的鉀離子取代硝土中的鈉離子，從而生成硝酸鉀。另外，草木灰里的碳酸根離子和硫酸根離子跟硝土里的鈣、鎂離子結(jié)合，生成難溶性的鹽而沉淀，從而去掉鈣、鎂等雜質(zhì)。主要反應(yīng)式是
Ca(NO3)2+K2SO4=2KNO3+CaSO4↓
Ca(NO3)2+K2CO3=2KNO3+CaCO3↓
Mg(NO3)2+K2CO3=2KNO3+MgCO3↓
硝土本身也含有硝酸鉀，最后利用各種鹽溶解度的差異，控制溫度和濃度，使硝酸鉀從混合液中結(jié)晶出來。
【操作】
（1）把硝土和草木灰分別研細(xì)碾碎。按硝土和草木灰8∶1的質(zhì)量比稱取原料（原料比因來源不同而有所變化），混合后放在一只大燒杯中，加入約75℃的熱水到浸沒混合物為止。
（2）用玻棒不斷攪拌約15分鐘，再進(jìn)行抽濾。料渣再一次放在燒杯里，加適量熱水并攪拌15分鐘，再次抽濾，把兩次的濾液合并在一起（原料較多時(shí)也可只抽濾一次），得到的濾液常稱為硝水。
（3）把硝水傾入一只大蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)（這一步叫做熬硝），加熱時(shí)要不斷攪拌，防止粘底和飛濺。
（4）當(dāng)蒸發(fā)掉2／3～3／4體積的水時(shí)停止加熱。這時(shí)溶液比較粘，蒸發(fā)皿底部已析出少量固體。用玻棒取一滴溶液滴在紙上，溶液如果立即凝結(jié)成團(tuán)狀，說明已達(dá)到要求，立即趁熱抽濾。這時(shí)溫度很高，硝酸鉀的溶解度較大不會(huì)析出，而氯化鈉、氯化鉀等由于溶解度較小而析出。
（5）讓濾液自然冷卻到30℃，這時(shí)硝酸鉀的溶解度受溫度的影響變化最大，溶解度急劇下降而大量析出。氯化鈉等鹽的溶解度變化小，基本上不再析出。再次抽濾，即得硝酸鉀晶體。如果要進(jìn)一步提純，可再次重結(jié)晶。
【說明】
（1）草木灰以蕎麥桿、棉花殼、棉桿、蠶豆桿、菜子桿、番茄桿、高粱桿、玉米桿等植物燃燒后得到的灰為最好，它們鉀的含量可達(dá)10～15％。當(dāng)然其他草木灰也可以使用。
（2）以上原理也適用于土法生產(chǎn)土硝。