Силитра — нитрат калия и натрия¶

Силитра — историческое название природных и синтетических нитратов калия (KNO₃) и натрия (NaNO₃), которые использовались в качестве сырья для производства пороха, удобрений и взрывчатых веществ. В русском языке слово чаще всего обозначает калийную селитру (калиевую селитру) — калиевую соль азотной кислоты, хотя в европейской традиции термин «селитра» (от лат. sal nitrum) распространён на все нитраты. Силитра является одним из трёх компонентов классического чёрного пороха наряду с серой и древесным углём.

¶Происхождение названия

Слово «силитра» происходит через греческое salnitron от древнеегипетского названия природных нитратных отложений. В средние века селитру добывали из навозных куч, стен хлевов и пещер, где накапливались органические остатки. В XVI—XVII веках селитряные заводы были важнейшей отраслью химической промышленности, а контроль над добычей селитры — предметом государственной монополии. В России селитряное дело получило развитие при Петре I, когда были созданы первые селитряные заводы для обеспечения армии порохом.

¶Химический состав и свойства

Оба нитрата являются сильными окислителями. При нагревании выше 400 °C калиевая селитра разлагается с выделением кислорода:

4KNO₃ → 2K₂O + 4NO₂ + O₂

Это свойство и определяет её применение в порохе: кислород, выделяющийся при разложении, поддерживает горение серы и угля.

¶Добыча и производство

¶Природная добыча

Природная селитра (натриевая) добывается из нитратных месторождений. Крупнейшие из них находились в Чили (отсюда название «чилийская селитра»), а также в Индии, Египте и Южной Америке. Чилийская селитра добывалась с начала XIX века и оставалась основным источником азотных удобрений до начала XX века, когда был разработан синтетический способ получения аммиака.

¶Синтетическое производство

В 1908 году немецкий химик Фриц Габер разработал метод синтеза аммиака из азота и водорода, а в 1909 году Карл Бош промышленно реализовал этот процесс. Это позволило получать азотную кислоту из воздуха и далее — селитру независимо от природных залежей. В России синтетическое производство селитры развивалось с 1930-х годов; крупнейшие заводы работают на основе аммиачно-нитратного синтеза.

¶Применение

¶Порох и взрывчатые вещества

Калиевая селитра — основной окислитель в составе чёрного пороха (75 % KNO₃, 15 % серы, 10 % угля). В таком составе она обеспечивает горение без доступа внешнего воздуха. Селитра также входит в состав дымного пороха, ракетного топлива и некоторых взрывчатых смесей.

¶Сельское хозяйство

Натриевая селитра применяется как азотное удобрение, а также как дефолиант (средство для удаления листьев перед уборкой хлопка). Калиевая селитра используется в качестве бесхлорного калийного удобрения, что важно для табака, винограда и других культур, чувствительных к хлору.

¶Пищевая промышленность

Нитрит натрия (NaNO₂) и нитрат натрия (NaNO₃) применяются в качестве консервантов и фиксаторов цвета при производстве колбас, ветчины и других мясных продуктов. В России и Евросоюзе допустимые дозировки строго регламентированы: суточная норма нитрита не должна превышать 0,07 мг/кг массы тела.

¶Медицина и другие области

Селитра используется в медицине как противоядие при отравлении цианидами (нитрит натрия вводится внутривенно для образования метгемоглобина, связывающего цианид). Кроме того, нитрат калия применяется в стекольном производстве, в производстве керамики и как компонент фейерверков.

¶Селитряные заводы России

В XVIII—XIX веках в России действовало несколько десятков селитряных заводов. Крупнейшие находились в Московской, Калужской и Тульской губерниях. Селитряное производство было сосредоточено в руках казны; селитряная монополия приносила значительный доход в казну. В XIX веке, после развития синтетического производства селитры за рубежом, российские селитряные заводы постепенно утратили значение.

¶Экологические и медицинские аспекты

Избыточное накопление нитратов в воде и почве приводит к загрязнению окружающей среды. Нитраты в организме человека восстанавливаются до нитритов, которые могут образовывать канцерогенные нитрозамины. В связи с этим содержание нитратов в питьевой воде регламентируется санитарными нормами: в России предельно допустимая концентрация нитратов в воде — 45 мг/л.

¶Источники

• Химическая энциклопедия / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1988—1998.
• Справочник химика / Под ред. Б. П. Никольского. — Л.: Химия, 1971.
• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. — СПб., 1890—1907.
• Габер Ф. Синтез аммиака из азота и водорода. — Берлин, 1909.
• Справочник по химии для поступающих в вузы / Под ред. Н. С. Ахметова. — М.: Высшая школа, 2006.