Нитрат или селитра [5] — это минеральная форма нитрата калия , KNO 3. Это мягкий, белый, хорошо растворимый минерал, встречающийся в основном в засушливом климате или пещерных отложениях.
Исторически термин «нитра» не был четко отделен от термина «натрон» , оба из которых имеют весьма расплывчатые определения, но в целом относятся к соединениям натрия или калия, соединенным с ионами карбоната или нитрата .
Нитрат — бесцветный или белый минерал, кристаллизующийся в орторомбической кристаллической системе . Это минеральная форма нитрата калия , KNO3 , [6] , мягкий ( твердость по Моосу 2), [7], хорошо растворимый в воде, [6] и легкоплавкий. Его кристаллическая структура напоминает структуру арагонита , в котором калий заменяет кальций, а нитрат заменяет карбонат. [8] Он встречается в почвах засушливых регионов и в виде массивных корок и выцветших наростов на стенах и потолках пещер , где растворы, содержащие щелочной калий и нитрат, просачиваются в отверстия. [6] Иногда он встречается в виде призматических игольчатых кристаллических групп, а отдельные кристаллы обычно демонстрируют псевдогексагональное двойникование на [110]. Нитрат и другие нитраты также могут образовываться в сочетании с отложениями гуано и подобных органических материалов. [7]
Нитрат как термин известен с древних времен, хотя существует много исторической путаницы с натроном (нечистый карбонат/бикарбонат натрия), и не все древние соли, известные под этим названием или похожими названиями в древнем мире, содержали нитрат. [6] Название происходит от древнегреческого νιτρων nitron от древнеегипетского netjeri , связанного с еврейским néter , для золы, полученной из соли (их взаимосвязь не ясна). [9]
Еврейское слово «нетер» могло использоваться как мыло или в сочетании с ним , как следует из Иеремии 2:22: «Ибо если ты омоешься селитрой и возьмешь множество мыла...» Однако неясно, к какому веществу (или веществам) относится библейское слово «нетер», некоторые предполагают, что это карбонат натрия . [10]
Неолатинское слово для натрия , natrium , происходит от этого же класса пустынных минералов, называемых natron (французский) [11] от испанского natrón через греческое νίτρον ( нитрон ), происходящее от древнеегипетского netjeri , относящегося к солям карбоната натрия, встречающимся в пустынях Египта, а не к нитратину ( нитратным солям натрия), обычно встречающимся в пустынях Чили (классически известным как «чилийская селитра» и варианты этого термина). [9] [12] [ самостоятельно опубликованный источник? ]
Термин ( ἀφρόνιτρον , aphronitron или aphronitre ), который переводится как «пена селитры», был обычной покупкой в серии финансовых счетов четвертого века нашей эры, и поскольку он был выражен как «для ванн», вероятно, использовался в качестве мыла. [13]
К тому времени, когда в 1790 году селитра и ее производное азотная кислота впервые были использованы для обозначения элемента азот , слово «нитра» использовалось для обозначения именно нитратных солей, известных как различные типы селитры (только нитратные соли были пригодны для изготовления пороха). [14]
Из-за своей легкой растворимости в воде селитра чаще всего встречается в засушливых условиях и часто в сочетании с другими растворимыми минералами, такими как галогениды , иодаты , бораты , гипс и более редкие карбонаты и сульфаты. [15] [16] Калий и другие нитраты имеют большое значение для использования в удобрениях и, исторически, в порохе . Большая часть мирового спроса в настоящее время удовлетворяется за счет синтетических нитратов, хотя природный минерал все еще добывается и по-прежнему имеет значительную коммерческую ценность. [17] [18]
Селитра встречается в природе в определенных местах, таких как «Пещеры Сальнитре» ( Кольбато ), известные со времен неолита. В «Кова-дель-Рат Пенат» гуано (экскременты летучих мышей), откладывавшиеся в течение тысяч лет, превратились в селитру после выщелачивания дождевой водой. [ требуется цитата ]
В 1783 году Джузеппе Мария Джовене и Альберто Фортис вместе обнаружили «природную селитру» в долине недалеко от Мольфетты , Италия, названную Пуло ди Мольфетта . Двое ученых обнаружили, что селитра образуется внутри стен пещер долины при определенных условиях влажности и температуры. [19] После открытия было высказано предположение, что навоз можно использовать в сельском хозяйстве, чтобы увеличить производство, а не для изготовления пороха. [20] Открытие оспаривалось учеными, пока химик Джузеппе Вайро и его ученик Антонио Питаро не подтвердили открытие. Натуралисты, отправленные академиями со всей Европы, в большом количестве приезжали, чтобы посетить это место; поскольку селитра является основным ингредиентом в производстве пороха, эти месторождения представляли значительный стратегический интерес. [21] : 8–10 Правительство начало добычу. Вскоре после этого Джовене обнаружил селитру в других пещерах Апулии . [21] : 9–10 [22] Остатки завода по добыче нефти являются объектом промышленной археологии , хотя в настоящее время они закрыты для посещения туристами. [23]
Родственные минералы — это содовая селитра ( нитрат натрия ), аммиачная селитра или гвихабаит ( нитрат аммония ), нитростронтианит ( нитрат стронция ), нитрокальцит ( нитрат кальция ), нитромагнезит ( нитрат магния ), нитробарит ( нитрат бария ) и два нитрата меди, герхардтит и буттгенбахит; на самом деле все природные элементы в первых трех столбцах периодической таблицы и многочисленные другие катионы образуют нитраты, которые встречаются нечасто по указанным причинам, но были описаны. Нитра использовалась для обозначения конкретно нитратных солей, известных как различные типы селитры (только нитратные соли были хороши для изготовления пороха ) к тому времени, когда селитра и ее производная азотная кислота были впервые использованы для обозначения элемента азота в 1790 году. [ необходима цитата ]
