Сульфат калия

Сульфат калия
	; Арканит
Имена
	Другие имена Сульфат калия
Идентификаторы
Номер CAS	7778-80-5 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ:32036 ;
ХЭМБЛ	ХЕМБЛ2021424 ;
ХимическийПаук	22915 ;
Информационная карта ECHA	100.029.013
Номер ЕС	231-915-5 ;
номер Е	E515(i) (регуляторы кислотности, ...)
КЕГГ	D01726 ;
ПабХим CID	24507 ;
номер РТЭКС	ТТ5900000 ;
НЕКОТОРЫЙ	1К573ЛК5ТВ ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID6029701 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	K 2 SO 4
Молярная масса	174.259 g/mol
Появление	Белый твердый
Запах	без запаха
Плотность	2,66 г/см 3
Температура плавления	1,069 ° C (1956 ° F; 1342 К)
Точка кипения	1689 ° C (3072 ° F; 1962 К)
Растворимость в воде	111 г/л (20 °С) ; 120 г/л (25 °С) ; 240 г/л (100 °С)
Произведение растворимости ( K sp )	1,32 (120 г/л)
Растворимость	мало растворим в глицерине ; нерастворим в ацетоне , спирте , CS 2
Магнитная восприимчивость (χ)	−67.0·10 −6 см 3 /моль
Показатель преломления ( n D )	1.495
Структура
Кристаллическая структура	орторомбический
Опасности
	Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH):
Основные опасности	Раздражающий
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Предупреждение
Заявления об опасности	H318
Меры предосторожности	П280 , П305+П351+П338 , П310
точка возгорания	Невоспламеняющийся
	Летальная доза или концентрация (LD, LC):
ЛД 50 ( средняя доза )	6600 мг/кг (перорально, крыса)
Паспорт безопасности (SDS)	Внешний паспорт безопасности материалов
Родственные соединения
Другие анионы	Селенат калия ; Теллурат калия
Другие катионы	Сульфат лития ; Сульфат натрия ; Сульфат рубидия ; Сульфат цезия
Родственные соединения	Гидросульфат калия ; Сульфит калия ; Бисульфит калия ; Персульфат калия
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Сульфат калия (США) или сульфат калия (Великобритания), также называемый сульфатом поташа (SOP), арканитом или архаичным поташем серы , представляет собой неорганическое соединение с формулой K ₂ SO ₄ , белое водорастворимое твердое вещество. Он обычно используется в удобрениях , обеспечивая как калий , так и серу .

История

Сульфат калия (K ₂ SO ₄ ) известен с начала 14 века. Его изучали Глаубер , Бойль и Тачениус . В 17 веке его назвали аркануни или сал дупликатум , так как он представлял собой комбинацию кислой соли и щелочной соли. Он был также известен как купоросный винный камень и соль Глейзера или соль полихрестум Глазери в честь химика-фармацевта Кристофера Глейзера , который приготовил его и использовал в медицинских целях. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Известный как arcanum duplicatum («двойной секрет») или panacea duplicata в досовременной медицине , он был приготовлен из остатков ( caput mortuum ), оставшихся от производства aqua fortis (азотная кислота, HNO ₃ ) из селитры (нитрата калия, KNO ₃ ) и купоросное масло (серная кислота, H ₂ SO ₄ ) по Глаубера способу :

2 KNO ₃ + H ₂ SO ₄ → 2 HNO ₃ + K ₂ SO ₄

Остаток растворяли в горячей воде, фильтровали и упаривали до кутикулы. Затем его оставили кристаллизоваться. Его использовали как мочегонное и потогонное средство . ^{[ 6 ]}

Согласно «Циклопедии Чемберса» , рецепт был приобретен за пятьсот талеров Чарльзом Фредериком, герцогом Гольштейн-Готторпским . Шредер, врач герцога, описал чудеса его применения в ипохондрических случаях, длительной и перемежающейся лихорадке , камнях, цинге и многом другом. ^{[ 6 ]}

Природные ресурсы

Минеральная форма сульфата калия — арканит — встречается сравнительно редко. Природными ресурсами сульфата калия являются минералы, которыми богата Штассфуртская соль . Это сокристаллизации сульфата калия и сульфатов магния , кальция и натрия .

Соответствующие минералы:

Каинит , KMg(SO ₄ )·Cl·3H ₂ O
Шёнит (ныне известный как пикромерит), K ₂ SO ₄ ·MgSO ₄ ·6H ₂ O
Леонит , K ₂ SO ₄ ·MgSO ₄ ·4H ₂ O
Лангбейнит , К ₂ Mg ₂ (SO ₄ ) ₃
Афтиталит (ранее известный как глазерит), K ₃ Na(SO ₄ ) ₂
Polyhalite , K ₂SO ₄·MgSO ₄·2CaSO ₄·2H ₂O

Сульфат калия можно отделить от некоторых из этих минералов, например каинита, поскольку соответствующая соль менее растворима в воде.

Кизерит MgSO ₄ ·H ₂ O можно соединить с раствором хлорида калия для получения сульфата калия.

Производство

В 1985 году было произведено около 1,5 миллионов тонн, обычно путем реакции хлорида калия с серной кислотой , аналогичной Мангеймскому процессу производства сульфата натрия. ^{[ 7 ]} Процесс включает промежуточное образование бисульфата калия — экзотермическую реакцию, происходящую при комнатной температуре:

KCl + H ₂ SO ₄ → HCl + KHSO ₄

Второй этап процесса является эндотермическим и требует затрат энергии:

KCl + KHSO ₄ → HCl + K ₂ SO ₄

Структура и свойства

Известны две кристаллические формы. Орторомбическая β-K ₂ SO ₄ является распространенной формой, но она превращается в α-K ₂ SO ₄ при температуре выше 583 °C. ^{[ 7 ]} Эти структуры сложны, хотя сульфат принимает типичную тетраэдрическую геометрию. ^{[ 8 ]}

Структура β-K ₂ SO ₄ .
Координационная сфера одного из двух типов К ⁺ сайт.
Среда SO4 в β-K ₂ SO ₄ .

Он не образует гидрата, в отличие от сульфата натрия . Соль кристаллизуется в виде двойных шестигранных пирамид, классифицируемых как ромбические. Они прозрачные, очень твердые, имеют горько-соленый вкус. Соль растворима в воде, но нерастворима в растворах гидроксида калия ( упр. гр. 1,35) или абсолютном этаноле .

Использование

Сульфат калия преимущественно используется в качестве удобрения . K ₂ SO ₄ не содержит хлоридов, которые могут быть вредны для некоторых культур. Сульфат калия предпочтителен для этих культур, к которым относятся табак и некоторые фрукты и овощи. Менее чувствительным культурам все равно может потребоваться сульфат калия для оптимального роста, если почва накапливает хлориды из поливной воды. ^{[ 9 ]}

Сырая соль также иногда используется при производстве стекла. Сульфат калия также используется в качестве погасителя пламени в артиллерийских метательных зарядах. Это уменьшает дульную вспышку , вспышку и избыточное давление взрыва.

Иногда его используют в качестве альтернативного абразива для струйной обработки, аналогично соде при струйной очистке , поскольку он более твердый и так же водорастворимый. ^{[ 10 ]}

Сульфат калия также можно использовать в пиротехнике в сочетании с нитратом калия для создания фиолетового пламени .

5% раствор сульфата калия использовался в начале 20 века как местное средство от комаров. ^{[ нужна ссылка ]}

Реакции

Подкисление

Гидросульфат калия (также известный как бисульфат калия), KHSO ₄ , легко получают путем реакции K ₂ SO ₄ с серной кислотой . Он образует ромбические пирамиды , которые плавятся при температуре 197 °C (387 °F). Он растворяется в трех частях воды при температуре 0 ° C (32 ° F). Раствор ведет себя так, как если бы два его родственных соединения , K ₂ SO ₄ и H ₂ SO ₄ , присутствовали рядом друг с другом в несвязанном виде; избыток этанола осаждает нормальный сульфат (с небольшим количеством бисульфата), при этом остается избыток кислоты.

Аналогично ведет себя плавленая сухая соль при нагревании до нескольких сотен градусов; он действует на силикаты , титанаты и т. д. так же, как действует серная кислота , нагретая выше температуры естественного кипения. Поэтому его часто используют в аналитической химии в качестве разрыхлителя. Информацию о других солях, содержащих сульфат, см. в разделе «сульфат» .

Ссылки

^ Патнаик, Прадьот (2002). Справочник неорганических химикатов . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-049439-8 .
^ Виндхольц, М; Будавари С., ред. (1983). Индекс Мерк . Рэуэй, Нью-Джерси: Merck & Co.
^ Чемберс, Майкл. «Калий сернокислый РН: 7778-80-5» . ХимИДплюс . Национальная медицинская библиотека США.
^ Де Милт, Клара (1942). «Кристофер Глейзер». Журнал химического образования . 19 (2): 53. Бибкод : 1942ЖЧЭд..19...53Д . дои : 10.1021/ed019p53 .
^ ван Клоостер, HS (1959). «Три столетия сешельской соли». Журнал химического образования . 36 (7): 314. Бибкод : 1959ЖЧЭд..36..314К . дои : 10.1021/ed036p314 .
^ Jump up to: ^а ^б Чемберс, Эфраим , изд. (1728). «Арканум дубликатум» . Циклопедия, или Универсальный словарь искусств и наук . Том. 1 (1-е изд.). Джеймс и Джон Кнаптон и др. п. *125.
^ Jump up to: ^а ^б Шульц, Х.; Бауэр, Г.; Шахль, Э.; Хагедорн, Ф.; Шмиттингер, П. (2005). «Соединения калия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a22_039 . ISBN 3527306730 .
^ Готье, М.; Паннетье, Г. (1968). «Кристаллическая структура «низкотемпературной» β-формы сульфата калия K ₂ SO ₄ -бета». Бюллетень Химического общества Франции (на французском языке). 1 :105–112.
^ Организация Объединенных Наций по промышленному развитию ; Международный центр разработки удобрений (1998). Руководство по удобрениям (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic. ISBN 978-0-7923-5032-3 .
^ «Супер К (Сульфат калия)» . Американская подготовка поверхности. Архивировано из оригинала 9 декабря 2014 года . Проверено 7 декабря 2014 г.

Внешние ссылки

[1] Патнаик, Прадьот (2002). Справочник неорганических химикатов . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-049439-8 .

[2] Виндхольц, М; Будавари С., ред. (1983). Индекс Мерк . Рэуэй, Нью-Джерси: Merck & Co.

[3] Чемберс, Майкл. «Калий сернокислый РН: 7778-80-5» . ХимИДплюс . Национальная медицинская библиотека США.

[4] Де Милт, Клара (1942). «Кристофер Глейзер». Журнал химического образования . 19 (2): 53. Бибкод : 1942ЖЧЭд..19...53Д . дои : 10.1021/ed019p53 .

[5] ван Клоостер, HS (1959). «Три столетия сешельской соли». Журнал химического образования . 36 (7): 314. Бибкод : 1959ЖЧЭд..36..314К . дои : 10.1021/ed036p314 .

[cyclopedia-6] Jump up to: ^а ^б Чемберс, Эфраим , изд. (1728). «Арканум дубликатум» . Циклопедия, или Универсальный словарь искусств и наук . Том. 1 (1-е изд.). Джеймс и Джон Кнаптон и др. п. *125.

[Ullmann-7] Jump up to: ^а ^б Шульц, Х.; Бауэр, Г.; Шахль, Э.; Хагедорн, Ф.; Шмиттингер, П. (2005). «Соединения калия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a22_039 . ISBN 3527306730 .

[8] Готье, М.; Паннетье, Г. (1968). «Кристаллическая структура «низкотемпературной» β-формы сульфата калия K ₂ SO ₄ -бета». Бюллетень Химического общества Франции (на французском языке). 1 :105–112.

[9] Организация Объединенных Наций по промышленному развитию ; Международный центр разработки удобрений (1998). Руководство по удобрениям (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic. ISBN 978-0-7923-5032-3 .

[10] «Супер К (Сульфат калия)» . Американская подготовка поверхности. Архивировано из оригинала 9 декабря 2014 года . Проверено 7 декабря 2014 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

v т и Соединения калия
H, (pseudo)halogens	KF KHF₂ KH KCl KClO KClO₃ KClO₄ KBr KBrO₃ KI KIO₃ KIO₄ KAt KCN KCNO KOCN KSCN
chalcogens	K₂O KOH K₂O₂ KO₂ KO₃ K₂S KHS K₂SO₃ KHSO₃ K₂SO₄ KHSO₄ KHSO₅ K₂S₂O₃ K₂S₂O₅ K₂S₂O₇ K₂S₂O₈ K₂Se K₂SeO₃ K₂SeO₄ K₂Te K₂TeO₃ K₂TeO₄ K₂Po
pnictogens	K₃N KNH₂ KN₃ KNO₂ KNO₃ K₃P KH₂PO₃ K₃PO₄ K₂HPO₄ KH₂PO₄ KPF₆ KAsO₂ K₃AsO₄ K₂HAsO₄ KH₂AsO₄
B, C group	B₄K₂O₇ K₂CO₃ KHCO₃ K₂SiO₃ K₂SiF₆ K₂Al₂O₄ K₂Al₂B₂O₇
transition metals	K₂PtCl₄ K₂Pt(CN)₄ K₂TiF₆ K₂PtCl₆ K₂ReCl₆ KAsF₆ K₂ZrF₆ K₄Fe(CN)₆ K₃Fe(CN)₆ K₃Fe(C₂O₄)₃ K₂FeO₄ K₂MnO₄ KMnO₄ K₃CrO₄ K₂CrO₄ K₃CrO₈ KCrO₃Cl K₂Cr₂O₇ K₂Cr₃O₁₀ K₂Cr₄O₁₃ K₄Mo₂Cl₈
organic	KHCO₂ KCH₃CO₂ KCF₃CO₂ K₂C₂O₄ KHC₂O₄ KC₁₂H₂₃O₂ KC₁₈H₃₅O₂ C₃H₂K₂O₄ C₄H₆KO₄ C₅H₇KO₄