実験・自由研究のおすすめ2020|簡単おもしろ科学、化学、理科、工作のネタ帳

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高校生向け

硝石(硝酸カリウム)の作り方を知る自由研究

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研究の動機
硝酸カリウムの製造方法を知りたい

硝酸カリウム

概要

概要
硝酸カリウムは化学式KNO3で表される硝酸塩の一種であり、天然には硝石として産出する。可燃物と混合し燃焼させるとカリウムの炎色反応によりピンクから紫の炎を上げます。

かつては硝酸の製造に使われていました。硝酸カリウムに硫酸を加えることによって硝酸と硫酸カリウムが得られ、これを蒸留によって精製します。

肥料、試作ロケットの推進剤、発煙筒などの発火剤としても用いられる。糖との混合物は元の600倍の体積の煙を作り出します。

保存食の製造過程において、塩漬けされた肉への添加物として使われる。心臓病の患者はその摂取には注意する必要があります。

切り株除去剤の主成分であり、一般的な切り株除去剤は純度約98%の硝酸カリウムです。

アイスクリームの製造、および過敏になった歯の歯磨剤にも使われます。近年、歯磨剤としての利用が増加していますが、歯痛の過敏症に有効であると言う結論は得られていません。太陽熱発電等の蓄熱媒体にも使用されます。

製造方法

製造方法
硝酸カルシウムは肥料として売られています。炭酸カリウムも肥料などとして普通に売られてます。

それをまず別々のお湯に溶かします。
それぞれ溶けきったら、今度はそれらを混ぜ合わせます。

分子量とかモル質量とかありますが、硝酸塩というのは大抵、空気中の水分を吸収して重さが変わるので、計量するうえでは結構やっかいです。

硝酸カルシウムの量を少し多めにして炭酸カルシウム(水に溶けない)が沈殿するくらいが良いでしょう。
次に濾過して、沈殿物を除去します。透明な液体が得ます。

さらに、純度の高い硝酸カリウムを得るには、乾燥ではなく、冷却によって硝酸カリウムを析出させる必要があります。

析出させる場合、その液体の硝酸カリウム濃度が高い方が、得られる硝酸カリウム量が増えて効率がよくなるので、ある程度蒸発させてから冷却します。

参考にしたURL:http://yukiyanagi2136.hatenablog.com/entry/2017/11/29/032837

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