Kaliumnitrat

Kaliumnitrat ⓘ

Bezeichnungen
IUPAC-Bezeichnung Kaliumnitrat
Andere Namen Salpeter Salpeter Kalisalpeter
Bezeichner
CAS-Nummer	7757-79-1
3D-Modell (JSmol)	Interaktives Bild
ChEMBL	ChEMBL1644029
ChemSpider	22843
EC-Nummer	231-818-8
KEGG	D02051
PubChem CID	24434
RTECS-Nummer	TT3700000
UNII	RU45X2JN0Z
UN-Nummer	1486
InChI InChI=1S/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1  Schlüssel: FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N  InChI=1/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1 Schlüssel: FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYAM
SMILES [K+].[O-][N+]([O-])=O
Eigenschaften
Chemische Formel	KNO3
Molekulare Masse	101,1032 g/mol
Erscheinungsbild	weißer Feststoff
Geruch	geruchlos
Dichte	2.109 g/cm3 (16 °C)
Schmelzpunkt	334 °C (633 °F; 607 K)
Siedepunkt	400 °C (752 °F; 673 K) (zersetzt sich)
Löslichkeit in Wasser	133 g/1000 g Wasser (0 °C) 316 g/1000 g Wasser (20 °C) 383 g/1000 g Wasser (25 °C) 2439 g/1000 g Wasser (100 °C)
Löslichkeit	schwer löslich in Ethanol löslich in Glycerin, Ammoniak
Basizität (pKb)	15.3
Magnetische Suszeptibilität (χ)	-33,7-10-6 cm3/mol
Brechungsindex (nD)	1.335, 1.5056, 1.5604
Struktur
Kristallstruktur	Orthorhombisch, Aragonit
Thermochemie
Wärmekapazität (C)	95,06 J/mol K
Std. Bildungsenthalpie Bildung (ΔfH⦵298)	-494,00 kJ/mol
Gefahren
Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (OHS/OSH):
Hauptgefahren	Oxidationsmittel, gesundheitsschädlich bei Verschlucken, Einatmen oder Hautresorption. Verursacht Reizungen der Haut und der Augenpartie.
GHS-Kennzeichnung:
Piktogramme
Gefahrenhinweise	H272, H315, H319, H335
Sicherheitshinweise	P102, P210, P220, P221, P280
NFPA 704 (Feuerdiamant)	1 0 0 OX
Flammpunkt	nicht brennbar (Oxidationsmittel)
Tödliche Dosis oder Konzentration (LD, LC):
LD50 (Mittlere Dosis)	1901 mg/kg (oral, Kaninchen) 3750 mg/kg (oral, Ratte)
Sicherheitsdatenblatt (SDS)	ICSC 0184
Verwandte Verbindungen
Andere Anionen	Kaliumnitrit
Andere Kationen	Lithiumnitrat Natriumnitrat Rubidiumnitrat Cäsiumnitrat
Verwandte Verbindungen	Kaliumsulfat Kaliumchlorid
Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).  verifizieren (was ist  ?) Infobox Referenzen

Kaliumnitrat ist eine chemische Verbindung mit der chemischen Formel KNO
₃. Es ist ein ionisches Salz aus Kalium-Ionen K⁺ und Nitrat-Ionen NO₃- und gehört damit zu den Alkalimetallnitraten. In der Natur kommt es als Mineral Niter (oder Nitre im Vereinigten Königreich) vor. Es ist eine Stickstoffquelle, und der Stickstoff wurde nach Niter benannt. Kaliumnitrat ist eine von mehreren stickstoffhaltigen Verbindungen, die unter dem Begriff Salpeter (oder Salpeter in Nordamerika) zusammengefasst werden. ⓘ

Kaliumnitrat wird hauptsächlich in Düngemitteln, zur Entfernung von Baumstümpfen, als Raketentreibstoff und für Feuerwerkskörper verwendet. Es ist einer der Hauptbestandteile des Schießpulvers (Schwarzpulver). In verarbeitetem Fleisch reagiert Kaliumnitrat mit Hämoglobin und Myoglobin und erzeugt eine rote Farbe. ⓘ

Kaliumnitrat (KNO₃) oder Bengalsalpeter, im allgemeinen Sprachgebrauch oft bezeichnet als Salpeter, im Speziellen als Kalisalpeter (früher auch „Salniter“: ‚gereinigter Salpeter‘), ist das Kaliumsalz der Salpetersäure. ⓘ

Eigenschaften

Kaliumnitrat ⓘ

Kaliumnitrat bildet farblose Kristalle, die sich in Wasser unter starker Abkühlung lösen. Es ist deshalb in warmem Wasser viel leichter löslich als in kaltem Wasser. In einem Liter Wasser von 0 °C können bis zu 130 g Kaliumnitrat gelöst werden, bei 100 °C sind es bis zu 2455 g Kaliumnitrat. ⓘ

Kaliumnitrat zersetzt sich beim Erhitzen zu Kaliumnitrit und Sauerstoff:

$\mathrm {2\ KNO_{3}\ {\stackrel {\Delta }{\rightarrow }}\ 2\ KNO_{2}+O_{2}}$ ⓘ

Es ist bei erhöhten Temperaturen ein hervorragendes Oxidationsmittel. Verkohlte Rückstände in Glasgeräten lösen sich in geschmolzenem Kaliumnitrat rasch auf. ⓘ

Kaliumnitrat ist deutlich weniger hygroskopisch als viele andere Nitrate, z. B. Natriumnitrat. ⓘ

Kaliumnitrat hat bei Raumtemperatur eine orthorhombische Kristallstruktur, die sich bei 129 °C (264 °F) in ein trigonales System verwandelt. ⓘ

Kaliumnitrat ist mäßig wasserlöslich, aber seine Löslichkeit nimmt mit der Temperatur zu. Die wässrige Lösung ist fast neutral und hat bei 14 °C (57 °F) einen pH-Wert von 6,2 für eine 10 %ige Lösung von handelsüblichem Pulver. Es ist nicht sehr hygroskopisch und absorbiert bei 80 % relativer Luftfeuchtigkeit über 50 Tage etwa 0,03 % Wasser. Es ist in Alkohol unlöslich und nicht giftig; es kann mit Reduktionsmitteln explosiv reagieren, ist aber für sich genommen nicht explosiv. ⓘ

Thermische Zersetzung

Zwischen 550-790 °C (1.022-1.454 °F) erreicht Kaliumnitrat ein temperaturabhängiges Gleichgewicht mit Kaliumnitrit:

2 KNO₃ ⇌ 2 KNO₂ + O_{2 ⓘ}

Geschichte der Herstellung

Aus mineralischen Quellen

Bereits im 11. Jahrhundert wird Salpeter im Buch des Marcus Graecus, das auch erstmals die Schwarzpulvermischung erwähnt, als neuer Stoff genannt, der von Erde und Steinen abgekratzt wird. Das vom Ende des 13. Jahrhunderts stammende Buch über den berittenen Kampf und den Einsatz von Kriegsmaschinen von Hasan al-Rammah (Al-Furusiyya wa al-Manasib al-Harbiyya) enthält bereits mehrere Vorschriften zur Reinigung des Salpeters mit Holzasche sowie zur Anfertigung von Brandsätzen und Treibstoff für Raketen. ⓘ

Salpeter wurde anfangs aus Indien importiert; Venedig zog aus dem Zwischenhandel hohe Gewinne. Mit steigender Nachfrage und aus Gründen der Unabhängigkeit förderten vom Ende des 14. Jahrhunderts an die Regierungen die eigene Gewinnung von Salpeter und sicherten sich durch ein „Salpeterregal“ alle Rechte der Herstellung, des Importes und der Verwendung mittels drakonischer Gesetze. Durch die schnelle Sauerstoffabgabe war der Salpeter die Grundlage für die plötzliche Verbrennung von Schwefel und Holzkohle im Schießpulver und daher als chronisch knappe Substanz der strategische Rohstoff über sechs Jahrhunderte. ⓘ

In Thüringen gab es im 16. Jahrhundert neun Salpetersiedereien. Die Moldauufer bei Prag waren mit „Sanitärbänken“ bedeckt, die Stadt Halle erteilte eine Konzession zur Salpetergewinnung an den Müllhalden. Die steigende Nachfrage nach Salpeter wurde teilweise durch weitere Importe, vor allem aus Indien, und durch eigene Anlagen gedeckt. ⓘ

Ab dem Ende des 14. Jahrhunderts fand ein systematischer Anbau von Salpetergärten statt. Tierische Abfälle (Dung, Kot, Urin und Blut) wurden mit kalkhaltigen Erden, Erde von Fried- bzw. Schlachthöfen oder aus Mooren und mit Kalk, Schutt sowie Asche in Gruben gefüllt oder zu Haufen geschichtet und ab und zu mit Jauche oder Urin begossen. Durch die Zersetzung bildete sich nach ein bis zwei Jahren so viel Salpeter, dass er aus der Erde ausgewaschen werden konnte. Die Ausbeute betrug etwa 6:1, aus 6 kg Salpetererde gewann man 1 kg Salpeter. ⓘ

Salpetersieder als besonderer und sehr unbeliebter Berufsstand durften Grundstücke jederzeit betreten und dort nach Salpeter suchen. Das traf sogar für Kirchen im 17. und 18. Jahrhundert zu, wobei nur die Zeiten der Gottesdienste ausgenommen waren. In Schweden mussten die Bauern ihre Abgaben sogar teilweise in Salpeter entrichten. ⓘ

1879 bis 1884 führte Chile den Salpeterkrieg gegen seine Nachbarländer Peru und Bolivien, um in den alleinigen Besitz der großen Wüstenlagerstätten von Natronsalpeter (Chilesalpeter; „Caliche“) zu gelangen, der mit Kalisalzen sofort zum Kalisalpeter umgesetzt werden konnte. Dieses Verfahren der Konversion wurde ab 1916 vom Haber-Bosch-Verfahren, der Erzeugung von Ammoniak aus Luft und Wasser mit nachfolgender Umsetzung zur Salpetersäure, abgelöst. ⓘ

Im alten Indien bildeten die Salpeterhersteller die Kaste der Nuniya. Salpeter wird in Kautilyas Arthashastra (300 v. Chr. - 300 n. Chr.) erwähnt, in dem die Verwendung des giftigen Rauchs als Kriegswaffe erwähnt wird, obwohl die Verwendung als Treibstoff erst im Mittelalter aufkam. ⓘ

Mindestens seit 1845 wurden in Chile und Kalifornien Nitratitvorkommen ausgebeutet. ⓘ

Aus Höhlen

Die wichtigsten natürlichen Quellen für Kaliumnitrat waren die Ablagerungen, die an Höhlenwänden kristallisierten, und die Ansammlungen von Fledermausguano in Höhlen. Die Gewinnung erfolgt, indem der Guano einen Tag lang in Wasser getaucht, gefiltert und die Kristalle im gefilterten Wasser geerntet werden. Traditionell wurde Guano in Laos für die Herstellung von Schießpulver für Bang-Fai-Raketen verwendet. ⓘ

Kaliumnitrat

Kaliumnitrat wird in einer Nitrieranlage hergestellt. Dazu vergrub man menschliche oder tierische Exkremente auf einem Feld neben den Nitrieranlagen, bewässerte sie und wartete, bis durch Auslaugung Salpeter an die Erdoberfläche gelangte und ausblühte. Die Arbeiter sammelten dann das entstandene Pulver und transportierten es, um es durch Verdampfung in der Kesselanlage zu konzentrieren. ⓘ

Jahrhundert (und darüber hinaus) war der einzige Vorrat an Salpeter im christlichen Europa (laut "De Alchimia" in drei Manuskripten von Michael Scot, 1180-1236) "in Spanien in Aragon in einem bestimmten Berg nahe dem Meer gefunden". ⓘ

Im Jahr 1561 konnte Elisabeth I. von England, die sich im Krieg mit Philipp II. von Spanien befand, den Salpeter nicht mehr importieren (das Königreich England hatte keine eigene Produktion) und musste dem deutschen Kapitän Gerrard Honrik "300 Pfund Gold" für die "Anleitung zur Herstellung von Salpeter zu growe" (das Geheimnis des "Feuerwerkbuchs") bezahlen. ⓘ

Salpeterbett

Das Salpeterbett ist ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von Nitrat aus Exkrementen. Im Gegensatz zu dem auf Auslaugung basierenden Verfahren des Nitratbeetes werden die Exkremente jedoch mit dem Boden vermischt und es wird abgewartet, bis die Mikroben im Boden den Aminostickstoff durch Nitrifikation in Nitrate umwandeln. Die Nitrate werden mit Wasser aus dem Boden extrahiert und dann durch Zugabe von Holzasche zu Salpeter gereinigt. Das Verfahren wurde im frühen 15. Jahrhundert entdeckt und war bis zur Entdeckung der chilenischen Mineralienvorkommen weit verbreitet. ⓘ

Auf der Seite der Konföderierten im amerikanischen Bürgerkrieg herrschte ein erheblicher Mangel an Salpeter. Infolgedessen wurde das Nitre and Mining Bureau eingerichtet, um die lokale Produktion zu fördern, u. a. durch Salpeterbetten und die Bereitstellung von Exkrementen für die Nitrierwerke der Regierung. Am 13. November 1862 suchte die Regierung im Charleston Daily Courier 20 oder 30 "fähige Neger" für die Arbeit in den neuen Salpeterbeeten in Ashley Ferry, S.C. Die Salpeterbeete waren große Rechtecke aus verrottetem Dung und Stroh, die wöchentlich mit Urin, "Dungwasser" und Flüssigkeit aus Toiletten, Senkgruben und Abflüssen befeuchtet und regelmäßig gewendet wurden. Das Nationalarchiv veröffentlichte Lohnlisten, aus denen hervorgeht, dass im Bundesstaat Virginia mehr als 29.000 Menschen zu dieser Arbeit gezwungen wurden. Im Süden wurde so dringend Salpeter für Schießpulver benötigt, dass ein Beamter in Alabama eine Zeitungsanzeige aufgab, in der er darum bat, den Inhalt von Nachttöpfen zu sammeln. In South Carolina zwang die konföderierte Regierung im April 1864 31 versklavte Menschen zur Arbeit in den Ashley Ferry Nitre Works außerhalb von Charleston. ⓘ

Der Text von LeConte aus dem Jahr 1862 ist vielleicht die ausführlichste Darstellung der Salpeterproduktion. Er schrieb mit dem ausdrücklichen Ziel, die Produktion in den konföderierten Staaten zu steigern, um deren Bedarf während des amerikanischen Bürgerkriegs zu decken. Da er zur Unterstützung der ländlichen Gemeinden aufrief, sind die Beschreibungen und Anleitungen sowohl einfach als auch eindeutig. Er beschreibt die "Französische Methode" mit mehreren Varianten sowie eine "Schweizer Methode". N.B. Es gibt viele Hinweise auf eine Methode, bei der nur Stroh und Urin verwendet werden, aber in diesem Werk gibt es keine solche Methode. ⓘ

Französische Methode

Turgot und Lavoisier schufen einige Jahre vor der Französischen Revolution die Régie des Poudres et Salpêtres. Bei der Herstellung von Niter-Betten wurde Dung entweder mit Mörtel oder Holzasche, gewöhnlicher Erde und organischem Material wie Stroh gemischt, um einem Komposthaufen, der in der Regel 1,2 m hoch, 1,8 m breit und 4,6 m lang war, Porosität zu verleihen. Der Haufen wurde in der Regel vor Regen geschützt, mit Urin feucht gehalten, häufig gewendet, um die Zersetzung zu beschleunigen, und schließlich nach etwa einem Jahr mit Wasser ausgelaugt, um das lösliche Kalziumnitrat zu entfernen, das dann durch Filtern über Pottasche in Kaliumnitrat umgewandelt wurde. ⓘ

Schweizer Methode

LeConte beschreibt ein Verfahren, bei dem nur Urin und kein Dung verwendet wird, und nennt es die Schweizer Methode. Der Urin wird direkt in einer Sandgrube unter einem Stall gesammelt. Der Sand selbst wird ausgegraben und nach Nitraten durchsickert, die dann mit Pottasche, wie oben beschrieben, in Kaliumnitrat umgewandelt wurden. ⓘ

Aus Salpetersäure

Von 1903 bis zum Ersten Weltkrieg wurde Kaliumnitrat für Schwarzpulver und Düngemittel in industriellem Maßstab aus Salpetersäure hergestellt, die nach dem Birkeland-Eyde-Verfahren produziert wurde, bei dem ein elektrischer Lichtbogen zur Oxidation von Stickstoff aus der Luft verwendet wurde. Während des Ersten Weltkriegs wurde das neu industrialisierte Haber-Verfahren (1913) nach 1915 mit dem Ostwald-Verfahren kombiniert, so dass Deutschland Salpetersäure für den Krieg herstellen konnte, nachdem es von seinen Lieferungen an mineralischen Natriumnitraten aus Chile (siehe Nitratit) abgeschnitten war. ⓘ

Herstellung

Kaliumnitrat kann durch Kombination von Ammoniumnitrat und Kaliumhydroxid hergestellt werden. ⓘ

NH₄NO₃ (aq) + KOH (aq) → NH₃ (g) + KNO₃ (aq) + H₂O (l) ⓘ

Eine Alternative zur Herstellung von Kaliumnitrat ohne das Nebenprodukt Ammoniak ist die Kombination von Ammoniumnitrat, das in Fertigeispackungen enthalten ist, und Kaliumchlorid, das leicht als natriumfreier Salzersatz erhältlich ist. ⓘ

NH₄NO₃ (aq) + KCl (aq) → NH₄Cl (aq) + KNO₃ (aq) ⓘ

Kaliumnitrat kann auch durch Neutralisierung von Salpetersäure mit Kaliumhydroxid hergestellt werden. Diese Reaktion ist stark exotherm. ⓘ

KOH (aq) + HNO₃ → KNO₃ (aq) + H₂O (l) ⓘ

Im industriellen Maßstab wird es durch die doppelte Verdrängungsreaktion zwischen Natriumnitrat und Kaliumchlorid hergestellt.

NaNO₃ (aq) + KCl (aq) → NaCl (aq) + KNO₃ (aq) ⓘ

Verwendungen

Kaliumnitrat hat eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten, vor allem als Nitratquelle. ⓘ

Herstellung von Salpetersäure

Historisch gesehen wurde Salpetersäure durch die Kombination von Schwefelsäure mit Nitraten wie Salpeter hergestellt. In der heutigen Zeit ist es umgekehrt: Nitrate werden aus Salpetersäure hergestellt, die über das Ostwald-Verfahren gewonnen wird. ⓘ

Oxidationsmittel

Eine Demonstration der Oxidation eines Stücks Holzkohle in geschmolzenem Kaliumnitrat ⓘ

Die wohl bekannteste Verwendung von Kaliumnitrat ist die als Oxidationsmittel in Schwarzpulver. Von den ältesten Zeiten bis in die späten 1880er Jahre lieferte Schwarzpulver die Sprengkraft für alle Feuerwaffen der Welt. Danach wurden Handfeuerwaffen und große Artilleriegeschütze zunehmend mit Kordit, einem rauchlosen Pulver, betrieben. Schwarzpulver wird auch heute noch in Schwarzpulver-Raketenmotoren verwendet, aber auch in Kombination mit anderen Brennstoffen wie Zucker in "Raketenbonbons" (einem beliebten Raketentreibstoff für Amateure). Es wird auch in Feuerwerkskörpern wie Rauchbomben verwendet. Außerdem wird es Zigaretten zugesetzt, um eine gleichmäßige Verbrennung des Tabaks zu gewährleisten, und es wird verwendet, um die vollständige Verbrennung von Papierpatronen für Revolver sicherzustellen. Es kann auch auf mehrere hundert Grad erhitzt werden, um es für das Nitrobläuen zu verwenden, das weniger haltbar ist als andere Formen der schützenden Oxidation, aber eine spezifische und oft schöne Färbung von Stahlteilen wie Schrauben, Stiften und anderen Kleinteilen von Feuerwaffen ermöglicht. ⓘ

Fleischverarbeitung

Kaliumnitrat ist seit der Antike oder dem Mittelalter ein üblicher Bestandteil von Pökelfleisch. Die weit verbreitete Verwendung von Nitrat ist jüngeren Datums und steht im Zusammenhang mit der Entwicklung der großtechnischen Fleischverarbeitung. Die Verwendung von Kaliumnitrat wurde größtenteils eingestellt, da die Ergebnisse im Vergleich zu Natriumnitritverbindungen wie dem "Prager Pulver" oder dem rosa "Pökelsalz" langsam und uneinheitlich waren. Dennoch wird Kaliumnitrat nach wie vor in einigen Lebensmitteln verwendet, z. B. in Salami, Rohschinken, Wurstwaren und (in einigen Ländern) in der Salzlake für Corned Beef (manchmal zusammen mit Natriumnitrit). Bei Verwendung als Lebensmittelzusatzstoff in der Europäischen Union wird die Verbindung als E252 bezeichnet; sie ist auch in den Vereinigten Staaten sowie in Australien und Neuseeland (wo sie unter der INS-Nummer 252 aufgeführt ist) als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen. ⓘ

Zubereitung von Lebensmitteln

In der westafrikanischen Küche wird Kaliumnitrat (Salpeter) häufig als Verdickungsmittel in Suppen und Eintöpfen wie Okra-Suppe und Isi Ewu verwendet. Es wird auch verwendet, um Lebensmittel weicher zu machen und die Kochzeit beim Kochen von Bohnen und zähem Fleisch zu verkürzen. Salpeter ist auch eine wichtige Zutat für die Herstellung spezieller Breiarten, wie kunun kanwa, was in der Hausa-Sprache wörtlich übersetzt "Salpeterbrei" heißt. Auf den Shetland-Inseln (Vereinigtes Königreich) wird er zum Pökeln von Hammelfleisch verwendet, das zu einer lokalen Delikatesse wird. ⓘ

Düngemittel

Kaliumnitrat wird in Düngemitteln als Quelle für Stickstoff und Kalium - zwei der Makronährstoffe für Pflanzen - verwendet. Bei alleiniger Verwendung hat es einen NPK-Wert von 13-0-44. ⓘ

Pharmakologie

• Wird in einigen Zahnpasten für empfindliche Zähne verwendet. In letzter Zeit wird Kaliumnitrat vermehrt in Zahnpasten zur Behandlung empfindlicher Zähne verwendet.
• Historisch gesehen wird es zur Behandlung von Asthma verwendet. Wird in einigen Zahnpasten zur Linderung von Asthmasymptomen verwendet.
• Wird in Thailand als Hauptbestandteil von Nierentabletten zur Linderung der Symptome von Blasenentzündung, Nierenbeckenentzündung und Harnröhrenentzündung verwendet.
• Bekämpft hohen Blutdruck und wurde früher als Blutdrucksenker verwendet. ⓘ

Andere Verwendungen

• Elektrolyt in einer Salzbrücke
• Aktiver Bestandteil von kondensierten Aerosol-Feuerlöschsystemen. Bei der Verbrennung mit den freien Radikalen der Flamme eines Feuers entsteht Kaliumkarbonat.
• Wirkt als Aluminiumreiniger.
• Bestandteil (in der Regel etwa 98 %) einiger Produkte zur Entfernung von Baumstümpfen. Es beschleunigt die natürliche Zersetzung des Stumpfes, indem es Stickstoff für die Pilze liefert, die das Holz des Stumpfes angreifen.
• Bei der Wärmebehandlung von Metallen als Salzschmelze bei mittlerer Temperatur, in der Regel in Kombination mit Natriumnitrit. Ein ähnliches Bad wird verwendet, um eine dauerhafte blaue/schwarze Oberfläche zu erzeugen, die typischerweise auf Feuerwaffen zu sehen ist. Seine oxidierende Eigenschaft, seine Wasserlöslichkeit und seine geringen Kosten machen es zu einem idealen Kurzzeit-Rostschutzmittel.
• Zur Anregung der Blüte von Mangobäumen auf den Philippinen.
• Thermisches Speichermedium in Stromerzeugungsanlagen. Natrium- und Kaliumnitratsalze werden in geschmolzenem Zustand mit der von den Heliostaten der Gemasolar Thermosolaranlage gesammelten Sonnenenergie gespeichert. Es wurde festgestellt, dass ternäre Salze mit dem Zusatz von Kalziumnitrat oder Lithiumnitrat die Wärmespeicherkapazität in den geschmolzenen Salzen verbessern.
• Als Quelle von Kaliumionen für den Austausch mit Natriumionen in chemisch gehärtetem Glas.
• Als Oxidationsmittel in Modellraketentreibstoff namens Rocket Candy.
• Als Chemikalie, die den Zerfallsprozess von Baumstümpfen beschleunigt. ⓘ

Etymologie

Kaliumnitrat hat aufgrund seiner frühen und weltweiten Verwendung und Herstellung viele Namen. Hebräische und ägyptische Wörter für Kaliumnitrat hatten die Konsonanten n-t-r, was auf eine wahrscheinliche Herkunft aus dem griechischen nitron hinweist, das zu nitrum oder nitrium latinisiert wurde. Im Altfranzösischen gab es dann niter und im Mittelenglischen nitre. Im 15. Jahrhundert bezeichneten die Europäer es als Salpeter, insbesondere als indischen Salpeter (Natriumnitrat ist Chilisalpeter) und später als Kalisalpeter, als die Chemie der Verbindung besser verstanden wurde. ⓘ

Die Araber nannten es "chinesischen Schnee" (arabisch: ثلج الصين thalj al-ṣīn). Die Iraner/Perser nannten es "chinesisches Salz" oder "Salz aus den chinesischen Salzwiesen" (Persisch: نمک شوره چينی namak shūra chīnī). ⓘ

In der Folklore und Volkskultur

Früher glaubte man, dass Kaliumnitrat Impotenz hervorruft, und es wird immer noch gemunkelt, dass es als Anaphrodisiakum in institutionellen Lebensmitteln (wie z. B. Militärkost) enthalten ist; es gibt jedoch keine wissenschaftlichen Beweise für diese Eigenschaften. ⓘ

In Bank Shot macht El (Joanna Cassidy) Walter Ballantine (George C. Scott) einen Antrag, der ihr erzählt, dass er im Gefängnis mit Salpeter gefüttert wurde. "Weißt du, warum sie dir im Gefängnis Salpeter geben?" fragt Ballantine sie. Sie schüttelt den Kopf und verneint. Sie küssen sich. Er blickt auf seinen Schritt hinunter, macht eine Geste, die verrät, dass sein Körper auf ihre Annäherungsversuche nicht reagiert hat, und sagt: "Deshalb füttern sie dich im Gefängnis mit Salpeter." ⓘ

In Einer flog über das Kuckucksnest wird Randle von den Krankenschwestern aufgefordert, seine Medikamente einzunehmen, aber da er nicht weiß, welche das sind, sagt er, er wolle nicht, dass mir jemand "Salpeter verabreicht". Dann ahmt er die Bewegungen der Masturbation nach, um auf die angebliche Wirkung als Anaphrodisiakum hinzuweisen. ⓘ

Im Jahr 1776 bittet John Adams seine Frau Abigail, Salpeter für die Kontinentalarmee herzustellen. Im Tausch gegen Nähnadeln ist sie schließlich dazu in der Lage. ⓘ

In der Star-Trek-Folge "Arena" verletzt Captain Kirk einen Gorn mit einer rudimentären Kanone, die er mit Kaliumnitrat als Hauptbestandteil des Schießpulvers konstruiert hat. ⓘ

In 21 Jump Street hält Jenko, gespielt von Channing Tatum, einen gereimten Vortrag über Kaliumnitrat in seiner Chemieklasse. ⓘ

In Eating Raoul heuert Paul eine Domina an, die sich als Krankenschwester ausgibt und Raoul mit einem Trick dazu bringt, Salpeter zu konsumieren, um seinen sexuellen Appetit auf seine Frau zu zügeln. ⓘ

In der Simpsons-Folge "El Viaje Misterioso de Nuestro Jomer (The Mysterious Voyage of Homer)" sieht man Mr. Burns, wie er Salpeter in sein Chili mit dem Titel Old Elihu's Yale-Style Saltpeter Chili schüttet. ⓘ

In der Sharpe-Romanreihe von Bernard Cornwell wird mehrfach erwähnt, dass die günstige Versorgung mit Salpeter aus Indien ein entscheidender Faktor für die militärische Vorherrschaft der Briten in den Napoleonischen Kriegen war. In Sharpe's Havoc beklagt der französische Hauptmann Argenton, dass Frankreich seine Vorräte aus Senkgruben kratzen muss. ⓘ

In der Anime- und Manga-Serie Dr. Stone spielt der Kampf um die Kontrolle über eine natürliche Salpeterquelle aus Guano eine wichtige Rolle in der Handlung. ⓘ

In den landwirtschaftlichen Überlieferungen aus dem Maisgürtel der 1800er Jahre konnte sich in dürregeplagtem Mais auf gedüngten Feldern so viel Salpeter ansammeln, dass er beim Öffnen des Stängels zur Untersuchung "als feines Pulver auf den Tisch fiel". ⓘ

Gewinnung

Natürliche Vorkommen

Kaliumnitrat ist als natürliche Mineralbildung unter dem Namen Nitrokalit (lateinisch früher sal nitri: auch unreiner Salpeter) bekannt und kommt als Ausblühung auf Böden vor. Von wirtschaftlicher Bedeutung waren die Vorkommen in China und Südostasien, wo in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts durch Auslaugen solcher Böden mehr als 10.000 t Salpeter jährlich gewonnen wurden. ⓘ

Bakterielle Nitrifikation stickstoffreicher organischer Abfälle

Von Ende des 14. bis in das 19. Jahrhundert wurde in Europa mithilfe von Bakterien und Luftsauerstoff Salpeter erzeugt, um vom Import dieses für Kriegszwecke unentbehrlichen Rohstoffes unabhängig zu sein (siehe „Geschichte“). Man vermengt stickstoffreiche organische Abfälle (Dung und Harn) mit Kalk und Holzasche (Pottasche) und lässt diese in lockeren, luftdurchlässigen Erdhaufen verwesen. Dabei werden die Stickstoffverbindungen durch Bakterien zu Nitraten umgesetzt. Nach zwei Jahren wird die Masse mit Wasser ausgelaugt. Der Rohlauge (insbesondere bestehend aus Natronsalpeter bzw. Natriumnitrat) wird Pottasche (Kaliumcarbonat) zugesetzt und dadurch Calcium- und Magnesiumnitrat zu Kaliumnitrat und schwerlöslichem Erdalkalicarbonat umgesetzt. Durch Eindampfen der filtrierten Lauge gewinnt man den Kalisalpeter, der durch Umkristallisation gereinigt wird. ⓘ

Konversionssalpeter

Von Mitte des 19. Jahrhunderts bis etwa 1920 war die Konversion von Chilesalpeter mit Kaliumchlorid aus dem deutschen Kalibergbau das wichtigste Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat:

$\mathrm {NaNO_{3}+KCl\longrightarrow KNO_{3}+NaCl}$ ⓘ

Dabei wird die geringe Zunahme der Löslichkeit von Natriumchlorid mit der Temperatur ausgenutzt: Die Mutterlauge der KNO₃-Kristallisation im vorausgegangenen Zyklus wird erwärmt und mit reinem Natriumnitrat und Kaliumchlorid (in stöchiometrischen Mengen) versetzt. Das Gemisch wird unter Zusatz von etwas Soda bei 100 °C eingeengt, wobei Natriumchlorid und Verunreinigungen (Erdalkalicarbonate) ausfallen und abfiltriert werden. Das Filtrat wird mit dem Kondensat der Eindampfung wieder verdünnt, um beim Abkühlen ein Ausfällen von Natriumsalzen zu vermeiden, klarfiltriert, dann auf 5 °C zur Kristallisation des Kaliumnitrats abgekühlt und zentrifugiert. Das abgeschiedene Kaliumnitrat wird für technische Zwecke umkristallisiert. ⓘ

Verwendung

• Kaliumnitrat wird zur Haltbarmachung von Lebensmitteln verwendet (Pökelsalz E 252).
• Es ist der Hauptbestandteil von Schwarzpulver.
• Ein Gemisch aus 24 % Bor + 71 % KNO₃ + 5 % Binder dient als zuverlässige Anzündmischung, die auch bei sehr tiefen Temperaturen (−196 °C) brennt.
• Eine Mischung aus 60 % NaNO₃ + 40 % KNO₃ schmilzt bei 222 °C und wird als Wärmeträgermedium in solarthermischen Kraftwerken eingesetzt. Diese Salzschmelze ist chemisch stabil bis 590 °C, hat eine hohe spezifische Wärmekapazität von 1,55 kJ/(kg·K), eine Dichte von 1,79 g/cm³ und ist dünnflüssig wie Wasser (Viskosität: 2,1 mPa·s). Sie benetzt Metallflächen sehr leicht, was bei ungeeigneter Konstruktion und Materialauswahl zu Dichtungsproblemen führen kann. Rostfreier Stahl ist weitgehend beständig gegen Salpeterschmelzen (Abtragungsrate: 6–15 µm/Jahr bei 570 °C). Der Wärmeübergangskoeffizient am turbulent durchströmten Rohr beträgt etwa 6000 W/K·m². Die Salpeterschmelze eignet sich aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität (2,8 MJ/(K·m³)) zudem als Wärmespeichermedium. Durch Zusatz von Natriumnitrit kann die Schmelztemperatur weiter erniedrigt werden. Ein als HiTec bezeichnetes Salzgemisch aus 53 % KNO₃ + 40 % NaNO₂ + 7 % NaNO₃ schmilzt bereits bei 140 °C und hat besonders günstige Eigenschaften als Wärmeträgermedium, wenn die Giftigkeit von Natriumnitrit ohne Belang ist.
• Salpeterbäder werden zur Wärmebehandlung von Aluminiumknetlegierungen mit Magnesiumgehalten bis 10 % verwendet. Die höchstzulässige Temperatur der Salzschmelze ist vom Magnesiumgehalt abhängig; sie sinkt von 550 °C bei 0,5 % Mg auf 380 °C bei 10 % Mg.
• in Dünger
• in Zahnpasta für schmerzempfindliche Zähne
• Qualitativer Nachweis von Mangan und Chrom in der Soda-Salpeter-Schmelze. ⓘ