تأثير نترات البوتاسيوم على ورقة عباد الشمس

ما هو نترات البوتاسيوم

يشرح المتحدث عن مركب كيميائي يسمى KNO3 والمعروف باسم نترات البوتاسيوم، والذي يتكون من تفاعل بين نترات الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم، ويتميز بأنه يمكن حله في الماء ولونه أبيض، ويوجد طبيعيا في الصخور في الهند والبرازيل وجنوب إفريقيا، وعندما يسخن يتحلل إلى نتريت وأكسجين.

كيف يؤثر نترات البوتاسيوم على ورقة عباد الشمس

تكون تأثير نترات البوتاسيوم على ورقة عباد الشمس محايداً، وهذا يعني أنه لا يوجد تأثير عليها بتاتاً، لأنها ليست حامضية أو قاعدية.

كيفية الكشف عن نترات البوتاسيوم

نترات البوتاسيوم، المعروفة أيضا باسم الملح الصخري، تستخدم في اختبارات المخدرات وتقوم بإخفاء استخدام المواد غير القانونية مثل الماريجوانا، حيث يتم اختبار المستقبلات من الماريجوانا والتركيب الكيميائي لنترات البوتاسيوم يعمل على تدمير المستقبلات وجعل اكتشاف استخدام الماريجوانا صعبا. كما يتم استخدام نترات البوتاسيوم في البارود والألعاب النارية والأسمدة. يمكن الكشف عن نترات البوتاسيوم باتباع الخطوات المحددة

• يتم تنظيف السلك بواسطة حمض الهيدروكلوريك واللهب بعد تحضيره.
• نقوم بتغطيس السلك في الحمض ثم اللهب ونكرر هذه العملية حتى لا يتلون السلك.
• بعد التأكد من نظافة السلك بشكل كامل، يمكن استخدامه وغمسه في الحمض مرة أخرى حتى يتم ترطيبه.
• بعد هذه الخطوات، نقوم بغمس السلك في الخليط الصلب الذي نريد اختباره، أي نريد التأكد من وجود نترات البوتاسيوم فيه أم لا.
• عند اختبار الخليط، نغمس العينة في الخليط ثم نضعها في اللهب، ونلاحظ لون اللهب، وإذا كان اللون ضعيفًا، فإننا نكرر الخطوة الأخيرة، وينتج عن ذلك زيادة في اللون، ويحدد لون انفجار اللهب المواد الكيميائية الموجودة في الخليط.
• وعندما نرى اللون الأرجواني اللامع، فذلك يشير إلى وجود نترات البوتاسيوم في الخليط، أما إذا كان اللون أزرق بنفسجي، فذلك يدل على وجود السزيوم، واللون البنفسجي الأحمر يشير إلى وجود الروبيديوم في الخليط.

صنع نترات البوتاسيوم

يتمثل تصنيع وتشكيل ملح نترات البوتاسيوم عن طريق تحييد الحمض، حيث يتم تشكيل حمض النيتريك نترات البوتاسيوم عند تحييد هيدروكسيد البوتاسيوم، ويمكن تمثيل هذه العملية بالمعادلة الكيميائية التالية:

KOH + HNO3 → KNO3 + H2O

عند تحييد حمض النيتريك يتم إنتاج أملاح تسمى “نترات”، وتصنع الأحماض الأخرى أنواعًا أخرى من الأملاح، وهناك عدة طرق لاستخراج نترات البوتاسيوم منها

المواد اللازمة للطريقة الأولى:

• نحتاج لتحضير نترات البوتاسيوم ماء عادي.
• تتوفر نترات الأمونيوم على شكل أكياس في الصيدليات.
• يمكن العثور على ملح كلوريد البوتاسيوم في شركات صناعة الأدوية بالإضافة إلى شركات التعدين، ويتم بيعه بالكيلوغرام.
• استخدم مصفاة ذات فتحات دقيقة، أو بديلاً مثل الفلتر أو المرشح.
• وعاء زجاجي.

طريقة تحضير الطريقة الأولى:

• نضع كمية من نترات الأمونيوم في وعاء زجاجي ونضيف عليها كمية ماء مزدوجة، ثم نقوم بتحريك المزيج جيداً حتى يتم ذوبان نترات الأمونيوم في الماء بالكامل، وغالباً ما يتم تحريكه لمدة تتراوح بين الخمس إلى عشر دقائق.
• من ثم، نقوم بوضع الفلتر فوق الوعاء، شرط أن يكون الوعاء عميقاً، ثم نصب الخليط على الفلتر للتخلص من الشوائب وأيضاً لإزالة بقايا نترات الأمونيوم التي لم تذوب في الماء.
• يتم تكرار هذه العملية عدة مرات للحصول على سائل نقي.
• نضيف كمية من ملح كلوريد البوتاسيوم إلى السائل بكمية مساوية لكمية نترات الأمونيوم التي تم إضافتها مسبقًا.
• ثم يتم وضع الخليط في وعاء معدني، ويتم تعريضه لدرجة حرارة منخفضة.
• نحرك الخليط حتى يتم حل ملح كلوريد البوتاسيوم، ويجب توضيح أنه يجب تفادي الوصول إلى مرحلة الغليان.
• نقوم باستخدام المرشح مرة أخرى لتصفية الخليط من الشوائب أو أي بقايا من ملح كلوريد البوتاسيوم.
• ثم يتم إضافة الخليط في وعاء ووضعه في الثلاجة ليتجمد، وفي هذه المرحلة ستظهر بلورات نترات البوتاسيوم.
• بعد تجمد الخليط، يتم إخراجه من الثلاجة وانتظار ذوبان السائل، ثم يتم فصل البلورات المتكونة في السائل باستخدام المرشح، وبعد ذلك يتم طحن هذه البلورات لإنتاج نترات البوتاسيوم.

المكونات اللازمة للطريقة الثانية:

• تتطلب هذه الطريقة وقتًا أطول من الطريقة السابقة، ونحتاج إلى الترابالمأخوذ من أرض غير زراعية.
• رث الأغنام أو ما يعرف بالسماد الطبيعي.
• ماء .
• كحول.
• مرشح فحمي.
• وعاء معدني.
• فلتر أو مصفاة.

طريقة تحضير الطريقة الثانية:

• يتم وضع المرشح الفحمي فوق المصفاة، ثم يتم وضع الوعاء المعدني في الأسفل.
• يتم إضافة كمية متساوية من روث الغنم والتراب إلى المصفاة.
• نسخن كمية من الماء تكون مساوية لكمية التراب والروث.
• يتم إضافة الماء المغلي بالتدريج وبالتساوي إلى الخليط.
• ثم نأخذ الماء الذي تم تصفيته في الوعاء المعدني، ونسخنه حتى يصل إلى درجة الغليان ويتبخر.
• نحن ننتظر حتى يتبقى نصف كمية الماء ثم نضيف كمية مساوية من الكحول، ثم نتركه لعدة ساعات حتى يحدث التفاعل.
• يتم غلي الخليط مرة أخرى وتبريده عن طريق وضعه في الثلاجة لمدة يوم كامل.
• يحدث عملية التبلور عندما يتم التجميد، ويظهر في هذه المرحلة نترات البوتاسيوم.
• نقوم بإخراج الخليط من الثلاجة ثم ننتظر حتى يتحول إلى سائل.
• ثم، يتم استخدام المصفاة لتنقية المحلول والحصول على نترات البوتاسيوم المتبلورة، ثم يتم طحنها لتصبح جاهزة للاستخدام.

محلول نترات البوتاسيوم حمضي أم قاعدي

لمعرفة ما إذا كان محلول نترات البوتاسيوم حمضيًا أم قاعديًا، يجب أولاًمعرفة مم يتشكل هذا المحلول، ونجد أنه يحتوي على:

• البوتاسيوم وهو معدن خفيف وفضي.
• الأكسجين والنيتروجين هما غازات عديمة اللون والرائحة.
• نترات فلزية هي ملح أيوني مكون من أيونات البوتاسيوم وأيونات النترات، وتكون قلوية لأنها تحتوي على قاعدة، وهي صلبة وأحياناً تكون رمادية اللون.

يتم إنتاج نترات البوتاسيوم عن طريق تفاعل حمض النيتريك وهيدروكسيد البوتاسيوم، وهي قاعدة قوية. يعتبر نترات البوتاسيوم هذا، والمعبر عنه بالرمز KNO3، ملحا متعادلا لأنه ليس حمضا ولا قاعدة. يكون محايدا لأن الأملاح والقواعد القوية والمتفاعلات الأصلية لها اقترانات ضعيفة. وبالتالي، الأيونات المائية الموجودة في المحلول ليست قوية بما يكفي للتفاعل مع الأحماض أو القواعد.