实验设计 高腾飞.docxVIP

2014-2015学年度第一学期实践教学制备硝酸钾实验设计姓名：高腾飞学号：201392084071专业：化学工程与工艺1概念应用领域1、用作分析试剂和氧化剂，也用于钾盐的合成和配制炸药。2、在食品工业用作发色剂，护色剂，抗微生物剂，防腐剂，如用于腌肉，在午餐肉中起防腐作用。3、是制造黑色火药，如矿山火药、引火线、爆竹等的原料。也用于焰火以产生紫色火花。机械热处理作淬火的盐浴。陶瓷工业用于制造瓷釉彩药。用作玻璃澄清剂。用于制造汽车灯玻壳、光学玻璃显像管玻壳等。医药工业用于生产青霉素钾盐，利福平等药物。用于制卷烟纸。用作催化剂。选矿剂。用作农作物和花卉的复合肥料。4、硝酸钾也是中国允许使用的发色剂。它在肉制品中由于细菌作用而还原成亚硝酸钾而起护色和抑菌的作用。中国规定可用于肉类制品，最大使用量0.5g/kg，残留量不得超过0.03g/kg。5、用于制造烟火、火柴、陶瓷釉药、肥料等。[4]?6、工业硝酸钾还广泛应用于强化玻璃制作工艺。制备方法合成法：用氢氧化钾或碳酸钾中和硝酸，经蒸发结晶制得硝酸钾；或用氢氧化钾或碳酸钾溶液吸收硝酸生产中的尾气并加工制得硝酸钾。[5]?溶剂萃取法：在5～10°C，氯化钾溶于浓度60%～70%硝酸中，用有机溶剂萃取，分离得硝酸钾和盐酸。[6]?复分解法：硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。利用它们的在不同温度下的溶解度不同可将其分离。此法工业上应用较多，是工业硝酸钾主要的生产方式。先把硝酸钠溶于热水中，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，再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。[6]?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。可分别生产出硝酸钾和氯化铵两种产品。此法工业上应用较多，是工业硝酸钾主要的生产方式之一。物化性质名称物理性质化学性质氯化钾味极咸，无臭无毒性。密度。熔点776℃。加热到1420℃时即能沸腾。易溶于水、醚、甘油及碱类，微溶于乙醇，但不溶于无水乙醇，有吸湿性，易结块；在水中的溶解度随温度的升高而迅速地增加，与钠盐常起复分解作用而生成新的钾盐。性质基本同氯化钠，氯化钾可以做工业制备金属钾的原料（用金属钠在850℃高温条件下置换：电解氯化钾溶液制备苛性钾，还可以用作有机反应。工作基准氯化钾用于标定硝酸银标准液。晶格能：715 kJ / mol硝酸钠相对密度：2.26熔点（℃）： 308溶解性： 1g溶于1.1ml水、0.6ml沸水、 125ml乙醇、52ml沸乙醇、3470ml无水乙醇、300ml无水甲醇，还溶于液氨和甘油。[溶解于水时能吸收热。加温到380℃以上即分解成亚硝酸钠和氧气，400一600℃时放出氮气和氧气，700℃时放出一氧化氮，775～865℃时才有少量二氧化氮和一氧化二氮生成。与硫酸共热，则生成硝酸及硫酸氢钠。与盐类能起复分解作用。是氧化剂。与木屑、布、油类等有机物接触，能引起燃烧和爆炸氯化钠熔点：801°C (1074 K) 沸点：1465°C (1738 K)密度2.165克每立方厘米制取金属钠，电解食盐水，与硝酸银反应，与浓硫酸反应硝酸钾性状：无色透明棱柱状或白色颗粒或结晶性粉末。味辛辣而咸有凉感。微潮解，潮解性比硝酸钠微小。溶解性：易溶于水，不溶于无水乙醇、乙醚。溶于水时吸热，溶液温度降低。[可参与氧化还原反应：（黑火药反应） 注意该反应硫和硝酸钾是氧化剂。酸性环境下具有氧化性：加热分解生成氧气：.该品与有机物、磷、硫接触或撞击加热能引起燃烧和爆炸。具刺激性。[3]?[2]?2实验设计主要仪器与试剂?? 1 仪器 烧杯? 量筒? 热过滤漏斗? 减压过滤装置? 电子天平。?? 2 试剂 NaNO3(s)、KCl(s)。3基本原理转化法制备硝酸钾NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3因为随温度的变化，硝酸钾与氯化钠溶解度的变化不同，硝酸钾随温度升高，溶解度增加很多；而氯化钠随温度升高，溶解度变化很小。所以混合液经蒸发、浓缩后，首先析出氯化钠，趁热过滤除去氯化钠，将已有晶体析出的滤液加沸水溶解，适当蒸发，冷却，析出硝酸钾。主要步骤称适量硝酸钠、氯化钾 加水，作记号，加热、搅拌、溶解；小火浓缩至原体积的2/3；趁热过滤，取滤液观察晶体形状；加沸水到滤液中转移到小烧杯中，小火加热到原体积的3/4；冷却 、过滤；母液弃去、观察得到晶体的形状、称量。重结晶。计算理论产量因为过滤后母液中留有的硝酸钾所以理论产量应为方程式计算的产量减去母液中的硝酸钾。纯度检验进行产品纯度检验时，应将自制产品和标准产品一起检验，进行对比观察。哪个溶液中的浑浊度浅，