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硝石（ニトラチンまたはニトラタイト）は、立方硝石（英国ではnitre）、ソーダ硝石、またはチリ硝石（英国ではChile saltpetre）としても知られる鉱物で、硝酸ナトリウム（NaNO 3 ）の天然形態です。化学的には硝石のナトリウム類似体です。硝石は三方晶系で結晶化しますが、整った結晶として産出することはまれです。方解石と同形です。比較的柔らかく軽量で、モース硬度は1.5～2、比重は2.24～2.29です。屈折率はnω = 1.587、nε = 1.336です。[ 4 ]
典型的な形態は、白色、灰色、または黄褐色の塊状の被膜です。まれに結晶が見つかる場合、通常は方解石の不等辺六面体構造をしています。非常に乾燥した環境でのみ、風化現象として見られます。水に非常に溶けやすく、潮解性があり、空気中の水分を吸収して、湿った空気にさらされると硝酸ナトリウム溶液の水たまりになります。
チリ、メキシコ、エジプト、ペルー、南アフリカなど、世界中の乾燥地帯に硝酸塩鉱床が存在する。[ 5 ]チリは、その鉱床を肥料として商業的に販売している唯一の国である。採掘される塩層には、硝酸塩だけでなく、硫黄鉱物やヨウ素など、より多くの鉱物が含まれている。チリでは毎年約60万トンの硝酸塩が採掘され、ヨウ素や硫酸ナトリウムなどの他の製品も採掘されている。[ 5 ]
ニトラチンは、広く天然に存在する鉱物である方解石（CaCO₃ ）と同形構造であるが、ニトラチンの溶解と結晶化は方解石の同じプロセスよりもはるかに速く起こる。[ 6 ]構造的な類似性により、ニトラチンは圧力溶解に関する実験室実験や、方解石の変形と形成の代用として用いるなどの他の実験において非常に有用な鉱物となっている。[ 6 ]
硝石戦争（1480～1510年）[ 7 ]と太平洋戦争（1879～1884年）[ 8 ]は、硝石鉱床の支配権をめぐって戦われた。
ニトラチンはかつて、肥料や花火などの化学用途における硝酸塩の重要な供給源でした。1845年以来、カリフォルニア州南部デスバレーのコンフィデンスヒルズとチリのアタカマ砂漠の鉱床から知られています。米国では有機農業（ハーバー・ボッシュ法によるアンモニアの使用が禁止されている）で今でも使用されていますが、国際的な有機農業では禁止されています。[ 9 ]
この鉱物は、農業における肥料としての使用以外にも、幅広い用途があります。硝酸塩は、爆薬業界で水を含むスラリーやゲル爆薬に使用されています。[ 5 ]また、ガラスおよびエナメル業界では、気泡を除去するための精製剤としても使用されています。[ 5 ]硝酸塩、その他のアルカリ硝酸塩、または亜硝酸塩は、太陽エネルギー技術において、熱伝達または蓄熱媒体として使用されています。[ 5 ]硝酸塩は、火薬中の硝酸カリウムの代替品としても使用できます。
第一次世界大戦後、より効率的な肥料生産の必要性から、チリ産硝石の精製に用いられていたシャンクス法よりも生産コストがはるかに低い合成硝酸ナトリウムが生産されるようになった。[ 5 ]製造方法は、硝酸プラントからの排ガスを炭酸ナトリウム溶液または水酸化ナトリウム溶液と組み合わせて使用するものであった。一連の反応により、硝酸ナトリウムと硝酸ナトリウムを、一酸化窒素や水などの副産物とともに生産することが可能である。[ 5 ]次の反応は、硝酸ナトリウムを生産するために必要な化学反応を示している。
[ 5 ]
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