Общие замечания. Азот в земной коре известен исключительно в виде комплексных ионов [NO3]1–, [NH4]1+ и газа в атмосфере.
Нитраты, как легкорастворимые в воде соли сильной азотной кислоты — HNO3, распространены почти исключительно в современных образованиях в жарких пустынных странах. Источником азота в них является азот воздуха. Реакции окисления этого элемента имеют по преимуществу биогенный характер, т. е. связаны с бактериальными процессами в почвах или же, возможно, с разрядами атмосферного электричества (на высоких плоскогорьях). Наиболее важное значение имеют нитраты щелочей — K и Na. Подчиненную роль играют нитраты щелочных земель — Mg, Ca и Ba. В зонах окисления медных месторождений в условиях пустынного выветривания встречаются редкие нитраты Cu сложного состава. Известны также соединения нитратов с гидратами и солями других кислот.
НАТРИЕВАЯ СЕЛИТРА — Na[NO3]. Синоним: чилийская селитра.
Химический состав. Na2O — 36,5 %, N2O5 — 63,5 %.
Сингония тригональная; дитригонально-скаленоэдрический в. с. L363L23PC. Пр. гр. R3–c(D63d). a0 = 5,07; с0 = 16,81. Изоструктурен с кальцитом. Кристаллизируется в ромбоэдрах, очень близких по полярному углу к ромбоэдрам кальцита. Характерно, что и по ряду других свойств сходен с кальцитом. Двойники по (01
2), а также по (0001), (02
1), (101). Обычно наблюдается в сплошных зернистых массах в виде корок или выцветов.
Цвет белый, серый, красновато-бурый, лимонно-желтый. Блеск стеклянный. Nm = 1,585.
Твердость 1,5–2. Хрупка. Спайность по ромбоэдру {101} совершенная. Уд. вес 2,24–2,29.
Диагностические признаки. П. п. тр. на угле дает вспышку; легко плавится, окрашивая пламя в желтый цвет (Na). Легко растворяется в воде. Вкус слегка солоноватый, охлаждающий.
Происхождение и месторождения. Образуется в сухих жарких областях, лишенных растительности, при биохимическом разложении (окислении) азотсодержащих органических веществ (гуано и прочие отбросы птиц и животных), а также микроводорослей, нитробактерий и пр. Редко выпадающие атмосферные осадки смывают образовавшуюся селитру в ложбины, где с течением времени образуются селитряные солончаки или даже сплошные скопления селитры.
В парагенезисе с селитрой встречаются: гипс, мирабилит (водный сульфат натрия), галит, изредка иодаты и другие минералы.
Исключительно крупные залежи натриевой селитры находятся на высокогорном плато в Чили у подножия горной цепи Кордильер. Эта область в течение многих миллионов лет, начиная с позднемеловой эпохи, представляет собой пустыню с чрезвычайно жарким сухим климатом (дожди выпадают один раз за 4–5 лет).
Небольшие селитряные месторождения, главным образом калиевой селитры, в виде пухлых селитряных солончаков на холмах и в ложбинах довольно широко распространены в Казахстане (Закаспий) и в Средней Азии. Корки и выцветы селитры появляются периодически в засушливые месяцы. Ее образования являются результатом процессов разложения и нитрификации отбросов древних городов и крепостей, а также тех микроводорослей и нитробактерий, которые развиваются на глинобитных стенах древних построек. В горных частях Алтая, Крыма и в других местах скопления селитры явно животного происхождения связаны с пастбищами и стойбищами скота.
Практическое значение: 1) селитра является лучшим из минеральных удобрений; 2) как сильный окислитель используется в металлургии при переработке никелевых руд; 3) в стекольной промышленности употребляется для очистки стекла; 4) в пищевой промышленности — при консервировании рыбы, мяса и пр.; 5) применяется для изготовления черного пороха и различных взрывчатых веществ.
Существует промышленный способ получения синтетическим путем азотистых соединений (аммиака и азотной кислоты) из азота воздуха в присутствии катализаторов. В связи с этим добыча селитры в разных странах резко упала. Однако для удовлетворения нужд местной промышленности месторождения селитры не потеряли своего значения.
КАЛИЕВАЯ СЕЛИТРА — KNO3. Синоним: индийская селитра.
Сингония ромбическая, ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC. Пр. гр. Рпта. а0 = 5,42; b0 = 9,17; с0 = 6,45. Встречается в виде рыхлых белых корочек и выцветов аналогично натриевой селитре. Nт = 1,505. Твердость 2. Спайность по (011) совершенная. Уд. вес 1,99. П. п. тр. ведет себя аналогично натриевой селитре.
Калиевая селитра имеет более широкое распространение, чем натриевая селитра. Раньше в значительных количествах она добывалась в Индии (месторождения выработаны). В виде выцветов и корок широко распространена большей частью в тех же районах, что и натриевая селитра.