硝酸钾（英文名称：Potassium nitrate，）是一种 无机化合物 ，俗称 硝石 ， 化学式 为KNO 3 。是常用的氮钾复合肥， 摩尔质量 为101.103 g/mol，密度为2.1 g/cm 3 。常温下为白色颗粒状或结晶状粉末，无臭有毒，有盐水刺激性味道，具有弱吸湿性，易溶于水，能溶于液氨和 丙三醇 ，微溶于酒精，不溶于无水乙醇。硝酸钾是很强的 氧化剂 ，高温下受热会分解产生亚硝酸钾和氧气，与热源、还原剂接触有燃烧爆炸的危险。 硝酸钾以硝石形式存在于自然界中，工业上制备硝酸钾的方法有复分解法、硝酸法和吸收法。 在硝酸盐中，硝酸钾具有较强的毒性。
硝酸钾在医学领域可用于牙膏中，是一种脱敏剂，还可以作为动物的盐类利尿剂；在工业领域最原始的用途是制造黑色火药，还可以用于机械热处理中；在农业领域是优质的钾肥；在食品领域能够充当 发色剂 、抗微生物剂、防腐剂等。还能够作为 太阳能 光热发电的蓄热储能材料。
相关历史
中国古代劳动人民在腌制肉类食品时就使用了 硝石 （硝酸钾），这一处理的应用，对肉制品的生产发展起了一定的作用。 硝酸钾与来自海水里的盐不同，它是由风化产物在穴壁或潮湿墙壁下部结壳而形成的一种盐。早在远古时代，人们便注意到它的存在，公元前3世纪苏美尔人的碑文中便有关于它的记载。 7世纪，中国就有用焰硝（硝酸钾）、 硫 和木炭做 发射药 。 在 中世纪 时期，冷却食物是通过在水中加入某种化学物质如 硝酸钠 或硝酸钾，而使温度降低，1550年记载的冷却酒就是通过这种方法制作的，这就是制冷工艺的起源。
在1914-1918年 世界大战 期间， 德国 无法从 智利 进口 硝石 ，因此只能寻找其他方法合成硝酸钾，德国化学家 威廉·奥斯特瓦尔德 （ Ostwald ）和其他有关专家一起，成功地在铂 催化 条件下用 氢气 和 氮气 为原料合成氨，并通过 氨氧化法 制取了硝酸，然后再以硝酸和 氯化钾 反应制得硝酸钾，从而结束了德国进口智利硝石的历史。
在自然界中没有储量大的硝酸钾矿，早在 中世纪 ， 中国 就已从含硝堆肥中获得硝酸钾以制造黑色 火药 。在19世纪60年代以前，用 硝酸钠 （智利硝石）等与 氯化钾 复分解反应 来制取硝酸钾。因产品价格较高，主要应用于工业。在60年代以后 硝酸 与氯化钾反应生产硝酸钾的直接法流程开发成功，美国西南钾碱公司于1963年投产， 以色列 IMI于1969年投产。到了80年代 智利 SQM厂 (Sociedad QuimicaY Minera De Chile SA，智利化工、矿业公司）以智利 硝石 生产硝酸钾，改进了生产工艺，降低了成本，1990年SQM厂年产硝酸钾180 kt。
理化性质
物理性质
硝酸钾常温下为白色颗粒状或结晶状粉末，无臭有毒，有盐水刺激性味道，具有弱吸湿性， 摩尔质量 为101.103 g/ 摩尔 ，在标准大气压下 沸点 为400 ℃， 熔点 为333~334 ℃，在常温下密度为2.1 g/cm 3 。硝酸钾易溶于水并且在水中的 溶解度 随温度升高而增加（在20 ℃时的溶解度为31.6 g/100 g；在80 ℃时的溶解度为246.0 g/100 g），能溶于 液氮 和 丙三醇 ，微溶于 酒精 ，不溶于无水乙醇 。
化学性质
硝酸钾是很强的 氧化剂 ，高温下受热会分解产生 亚硝酸钾 和 氧气 ，与热源、 还原剂 接触有燃烧爆炸的危险。
氧化还原反应
硝酸钾是 强氧化剂 。 黑火药 反应（“一硝二硫三木炭”）就是利用了硝酸钾的强氧化性，该反应中硫和硝酸钾都是氧化剂，反应过程会放出大量的热，热量使反应产物气体体积膨胀到比原来固体体积大一千倍以上，最终产生爆炸。反应方程式如下：
在中性条件下， 硫酸亚铁 和硝酸钾不反应，但在酸性条件下，两者能够反应：
分解反应
硝酸钾在低温下稳定，不过高温下受热会分解产生 亚硝酸钾 和 氧气 ，极其危险，硝酸钾的分解反应如下所示：
应用领域
医学领域
硝酸钾在医学领域可用于治疗牙齿敏感，是一种比较好的脱敏剂。 硝酸钾多被用于动物（猪、牛和马）的利尿剂，服用硝酸钾后，一部分以 钾离子 和硝酸根离子的形式进入血液，钾离子与水结合后经过肾小球并不被其吸收，而是被排除体外，即产生利尿效应。 可以用于生产 苄青霉素 钾盐 ， 利福平 和利尿、发汗、清凉的药剂。
工业领域
工业硝酸钾最原始的用途就是制造黑色 火药 ，它是由硝酸钾、木炭和 硫 组成的机械 混合物 。硝酸钾是 氧化剂 ，木炭是可燃剂，硫既是可燃剂，又能使碳与硝酸钾只进行生成 二氧化碳 的反应，阻碍 一氧化碳 的生成，改善黑火药的点火性能，而且还起到碳和硝酸钾间的粘合剂作用，有利于黑火药的造粒。 例如制作矿山 火药 、引火线、爆竹等。 硝酸银 还能够在机械 热处理 中作 火的盐浴、制造瓷 釉彩 药、制作汽车灯 玻璃 壳、作为玻璃澄清剂等。
农业领域
硝酸钾中的钾（K）元素和氮（N）元素是很重要的作物营养元素。 钾 能提高植物 光合作用 强度，增强植物的抗病能力。 氮 参与作物的 植物激素 合成、叶面积扩大和碳氮代谢等生命过程。如果缺乏氮元素或供给不足会导致作物叶片从而导致 作物产量 和质量降低。
硝酸钾中的 钾离子 和硝酸根离子能被植物良好吸收，施用之后不会引起 土壤酸化 盐化，可以作农作物和花卉的氮钾二元高浓度复合肥料，效果显著。它的作用主要有：为作物提供氮、钾元素，促进植物对镁、钙、钾的吸收，提高作物产量和品质等，例如，在小麦开花期叶面喷施硝酸钾，能提高小麦的产量和面粉品质。
食品领域
硝酸钾在食品领域能够充当 发色剂 、抗微生物剂、 防腐剂 等。比如将硝酸钾应用于肉类加工，在 腌肉 、 午餐肉 中起到防腐作用。在肉食制品中（火腿和 香肠 等）作为发色剂使用的时候，大多与 亚硝酸钠 合用。其使用量根据制品种类和制造者配方而不一样，但一般为0.3%的浓度。硝酸钾护色和抑菌的原理是，硝酸钾在肉制品中会由于细菌作用而还原成 亚 硝酸 钾 。
太阳能光热发电
太阳能 光热发电，也叫聚焦型太阳能光热发电，是指通过大量反射镜，将分散的太阳光以聚焦的方式聚集起来，加热工质，以产生高温高压蒸汽，推动汽轮机发电。 熔融盐材料具有高温下稳定、导电性好、能够溶解不同材料的优点，能够作为太阳能光热发电的蓄热储能材料。 硝酸 钾在二元混合硝酸 熔盐 （NaNO₃和KNO₃）中能起到抗挥发的作用。
自然来源
硝酸钾以 硝石 形式存在于自然界中，产于 印度 、 埃及 和孟加拉等地。大部分伴有其它的 硝酸盐 ，尤其是 硝酸钙 的产出。印度的孟加拉、 孟买 和 斯里兰卡 生产硝石。 玻利维亚 ， 智利 和 秘鲁 等国家大量生产 硝酸钠 ，被称之为智利硝石。在中国新疆境内，有形成小型的杂硝石矿床。它是由复杂的细菌作用和 化学过程 而生成的。其生成条件要求有含氨 有机化合物 分解生成物存在，且必须是碱性土壤，并与大量的空气和水分相接触。另外，硝酸盐在自然界,尤其在植物体内有广泛地分布，其在不同植物中的含量分别为：菠莱3000~4000 ppm， 青萝卜 2000~3000 ppm， 胡萝卜 、黄瓜和 卷心菜 100~400 ppm，马铃薯60 ppm不等。根据其植物种类和土壤性质不同而其含量稍有差异。
制备方法
复分解法
氯化钾 与 硝酸钠 或 硝酸铵 发生 复分解反应 ，生成硝酸钾。工业上生产硝酸钾主要以 氯化钾 与 硝酸 钠反应为主。
硝酸法
硝酸与氯化钾在较低的温度下，直接生成硝酸钾。
若反应温度较高，会发生副反应：
吸收法
氢氧化钾 （或 碳酸钾 ）吸收硝酸生产中的尾气，经加硝酸处理后得到硝酸钾。
分子结构
硝酸钾是多键型化合物，不仅有带 极性 的N-O 共价键 ，还有金属 钾离子 和硝酸根离子之间的 离子键 。
硝酸钾 晶体结构 在室温下属于 正交晶系 ，又称 斜方晶系 ，属低极晶族，外观为针状、粒状或毛发状的集合体。三结晶轴均不等长，互相垂直，即其晶胞参数具有a≠b≠c，α=β=y=90°的特征。其中 硝酸根 阴离子 的几何形状是一个平面三角形， 氧原子 在三角形的顶点，每个氧原子带负电荷， 氮 位于 三角形中心 ，带正电荷。 硝酸钾的 拉曼光谱 特征峰在1055 cm⁻¹和722 cm⁻¹左右。
安全事宜
毒性
毒性：大鼠经口LD 50 为3.2 g/kg。FAO（ 联合国粮食及农业组织 ）和WHO（ 世界卫生组织 ）1994年规定，ADI值为0~5 mg/kg（以 硝酸钠 计的 硝酸盐 总量），在硝酸盐中，硝酸钾的毒性较强，此外其所含的钾离子对人体心脏有影响。
健康危害
如果吸入硝酸钾粉末，会引发咳嗽、呼吸急促和喉咙痛等症状，吸入过高浓度的硝酸钾粉末会引起肺部疾病。
如果摄入硝酸钾，可能引起肠胃不适，引发恶心、腹痛、 呼吸困难 、精神错乱呕吐和 腹泻 等症状。大量摄入可能致死，成年人的硝酸钾致死剂量为54 mg/kg~462 mg/kg。需要在医生指导下使用。
如果皮肤接触硝酸钾，可能导致皮肤发红、瘙痒、疼痛、干燥和 皮疹 ，甚至灼伤皮肤，大量接触可能引起 高铁血红蛋白 血症。 硝酸盐 的主要急性毒性作用是导致高铁 血红蛋白 血症，在这种情况下，体内超过 10% 的血红蛋白转化为高铁血红蛋白。当这种转化超过 70% 时，可能会导致死亡。
急救措施
当不慎吸入硝酸钾，需要立即将人移至空气清新处休息。转诊就医。若皮肤接触硝酸钾，需立即脱掉被污染的衣服。冲洗，然后用水和肥皂清洗皮肤。食入硝酸钾需立即 漱口 ，然后转诊就医。
防护措施
在操作时，要密闭操作，加强通风，通风系统优选局部排气通风，以使员工的暴露程度尽可能低，局部排气通风还可以防止硝酸钾分散到其他 工作区域 。操作人员不得佩戴隐形眼镜，必须穿 聚乙烯 防毒服 ，戴 氯丁橡胶 手套。硝酸钾车间应该远离 可燃物 、火种和热源，在工作场所不能吸烟、吃东西以及喝水，离开工作场所要脱掉与硝酸钾接触的衣物。
消防措施
硝酸钾自身在常温下不可燃烧，但它是一种强的 氧化剂 ，在高温受热下会释放出 氧气 ，因此与 还原剂 、 有机物 或可燃物接触会引发燃烧甚至爆炸，遇到可燃物着火时还会助长火势。硝酸钾受热分解还会产生有毒的氮氧化合物。
消防人员必须佩戴防毒面具、穿全套消防服，在上风向灭火。需持续喷水直至火场容器冷却，切勿将水流直接射至燃烧物，以避免引起严重的流淌火灾或者引起 火星 剧烈的沸溅。
应急处理
如果出现硝酸钾固体粉末少量倾洒的情况，要立即使用工具将倾洒的硝酸钾收集到专用的容器中，然后把容器转移出倾洒区。
如果出现硝酸钾液体少量溢出的情况，要立即使用 蛭石 砂或沙子来吸收产品，并将吸收后的 混合物 收集到密闭容器。
如果出现硝酸钾液体大量溢出的情况，要立即筑堤进行处理。
贮存注意事项
硝酸钾是 强氧化剂 ，因此在贮存和运输时要远离火种、热源、 还原剂 、 可燃物 和活性金属粉末。贮存于阴凉干燥处，并且保持良好的通风条件，贮存温度不超过30 ℃， 相对湿度 不超过80 %，避免产生粉尘以及硝酸钾结块。倒空的容器可能残留硝酸钾，因此要妥善处理。