Нитратин или нитратит , также известный как кубическая селитра (Великобритания: nitre ), натровая селитра или чилийская селитра (Великобритания: Chile saltpetre ), является минералом , встречающейся в природе формой нитрата натрия , NaNO3 . Химически это натриевый аналог селитры . Нитратин кристаллизуется в тригональной системе, но редко встречается в виде хорошо сформированных кристаллов. Он изоструктурен с кальцитом . Он относительно мягкий и легкий с твердостью по Моосу от 1,5 до 2 и удельным весом от 2,24 до 2,29. Его показатели преломления составляют nω = 1,587 и nε = 1,336. [4]
Типичная форма — это покрытия из белых, серых или желтовато-коричневых масс. Редкие кристаллы, когда их находят, обычно имеют скаленоэдрическую форму структуры кальцита . Он встречается только в виде высолов в очень сухих средах. Он очень хорошо растворяется в воде, поэтому он расплывается и будет поглощать воду из воздуха и превращаться в лужу раствора нитрата натрия при воздействии влажного воздуха.
Месторождения нитратина находятся в засушливых регионах по всему миру, например, в Чили, Мексике, Египте, Перу и Южной Африке. [5] Чили — единственная страна, которая продает свои месторождения в коммерческих целях в качестве удобрения. Добываемая соляная порода содержит больше минералов, чем просто нитратин, часто содержащих сернистые минералы, а также йод. Около 600 000 тонн нитратина добывается в Чили каждый год, а также добываются другие продукты, такие как йод и сульфат натрия. [5]
Нитратин изоструктурен кальциту, CaCO 3 , широко распространенному природному минералу, хотя растворение и кристаллизация нитратина происходят гораздо быстрее, чем те же процессы для кальцита. [6] Структурное сходство делает нитратин очень полезным минералом для лабораторных экспериментов по растворению под давлением и других экспериментов, таких как использование в качестве заменителя деформации и образования кальцита. [6]
За контроль над месторождениями селитры велись война за селитру (1480–1510) [7] и война на Тихом океане (1879–1884) [8] .
Нитратин когда-то был важным источником нитратов для удобрений и других химических применений, включая фейерверки . Он был известен с 1845 года по месторождениям полезных ископаемых в холмах Конфиденс , Южная Долина Смерти , Калифорния и пустыне Атакама , Чили . Он до сих пор используется в органическом земледелии (где аммиак Хабера-Боша запрещен) в США, но запрещен в международном органическом сельском хозяйстве . [9]
Минерал также имеет широкий спектр применения, помимо использования в качестве удобрения в сельскохозяйственной практике. Нитратин использовался в промышленности взрывчатых веществ для водосодержащей суспензии, а также гелевых взрывчатых веществ. [5] Он также используется в качестве очищающего агента для удаления пузырьков воздуха в стекольной и эмалевой промышленности. [5] Нитратин, другие щелочные нитраты или нитриты также применяются в солнечной технологии, выступая в качестве теплоносителя или теплоаккумулирующей среды. [5] Нитратин также может использоваться в качестве замены нитрата калия в порохе. [ требуется ссылка ]
После Первой мировой войны потребность в более эффективном производстве удобрений привела к производству синтетического нитрата, который был намного менее затратным с точки зрения производства, чем процесс Шэнкса, используемый для очистки чилийской селитры. [5] Метод производства включал использование хвостовых газов с заводов азотной кислоты в сочетании с раствором карбоната натрия или раствором гидроксида натрия. С помощью ряда реакций можно производить нитрат натрия и нитрат натрия с побочными продуктами, такими как монооксид азота и вода. [5] Следующие реакции показывают химию, необходимую для производства нитратов натрия:
[5]
