Калий хлорид
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Лекарственный Банк | |
| Информационная карта ECHA | 100.028.374 |
| номер Е | Е508 (регуляторы кислотности,...) |
| КЕГГ | |
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| КСl | |
| Молярная масса | 74.555 g·mol −1 |
| Появление | белое кристаллическое твердое вещество |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 1,984 г/см 3 |
| Температура плавления | 770 ° C (1420 ° F; 1040 К) |
| Точка кипения | 1420 ° C (2590 ° F; 1690 К) |
| 27,77 г/100 мл (0 °С) 33,97 г/100 мл (20 °С) 54,02 г/100 мл (100 °С) | |
| Растворимость | Растворим в глицерине , щелочах. Мало растворим в спирте. Нерастворим в эфире. [1] |
| Растворимость в этаноле | 0,288 г/л (25 °С) [2] |
| Кислотность ( pKa ) | ~7 |
| −39.0·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,4902 (589 нм) |
| Структура | |
| гранецентрированный кубический | |
| Фм 3 м, №225 | |
а = 18:29,2 [3] | |
| Октаэдрический (К + ) Октаэдрический (Cl − ) | |
| Термохимия | |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 83 Дж·моль −1 ·К −1 [4] |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −436 кДж·моль −1 [4] |
| Фармакология | |
| A12BA01 ( ВОЗ ) B05XA01 ( ВОЗ ) | |
| Оральный, IV, IM | |
| Фармакокинетика : | |
| Почки : 90%; Фекальный: 10% [5] | |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 2600 мг/кг (перорально, крыса) [6] |
| Паспорт безопасности (SDS) | КМГС 1450 |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Калия фторид Бромид калия Йодид калия |
Другие катионы | Хлорид лития Хлорид натрия Рубидий хлорид Хлорид цезия Хлорид аммония |
Родственные соединения | Гипохлорит калия Хлорит калия Хлорат калия Перхлорат калия |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Хлорид калия ( KCl , или калиевая соль ) представляет собой металла, галогенид состоящий из калия и хлора . Он не имеет запаха и имеет вид белого или бесцветного стекловидного кристалла . Твердое вещество легко растворяется в воде, его растворы имеют соленый вкус. Хлорид калия можно получить из отложений древних высохших озер. [7] KCl используется как удобрение. [8] в медицине , в научных целях, в бытовых умягчителях воды (в качестве заменителя соли хлорида натрия ) и в пищевой промышленности , где он может быть известен как с номером E добавка E508 .
В природе он встречается как минерал сильвит , названный в честь исторических названий соли sal degistivum Sylvii и sal febrifugum Sylvii . [9] и в сочетании с хлоридом натрия в виде сильвинита . [10]
Использует [ править ]
Удобрения [ править ]
Большая часть производимого хлорида калия используется для производства удобрений , называемых калием , поскольку рост многих растений ограничен наличием калия. Хлорид калия, продаваемый в виде удобрения, известен как соляная кислота. Подавляющее большинство калийных удобрений во всем мире продается в виде соляной кислоты. [ нужна ссылка ]
Медицинское использование
Калий жизненно важен для человеческого организма , а хлорид калия внутрь является распространенным средством лечения низкого уровня калия в крови , хотя его также можно вводить внутривенно. Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [11] Передозировка вызывает гиперкалиемию , которая может нарушить передачу сигналов в клетках до такой степени, что сердце остановится, обратимо в случае некоторых операций на открытом сердце .
использование Кулинарное
Хлорид калия можно использовать как соли заменитель пищевой соли , но из-за его слабого, горького, несоленого вкуса его часто смешивают с обычной поваренной солью (хлоридом натрия) для улучшения вкуса , с образованием с низким содержанием натрия . Добавление 1 ppm тауматина значительно уменьшает горечь. [12] Жалобы на горечь, химический или металлический привкус также отмечаются при употреблении в пищу хлорида калия. [13]
Исполнение [ править ]
В Соединенных Штатах хлорид калия используется в качестве последнего препарата в серии из трех инъекций смертельной инъекции в качестве формы смертной казни . Это вызывает остановку сердца , в конечном итоге убивая заключенного. [14]
Промышленный [ править ]
 | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2022 г. ) |
В качестве химического сырья соль используется для производства гидроксида калия и калия металлического . Он также используется в медицине, смертельных инъекциях , научных применениях, пищевой промышленности , мыле и в качестве не содержащего натрия заменителя поваренной соли для людей, обеспокоенных воздействием натрия на здоровье.
Его используют в качестве добавки к кормам для животных для повышения уровня калия в корме. Известно, что дополнительным преимуществом является увеличение надоев молока.
Иногда его используют в растворе в качестве жидкости заканчивания при добыче нефти и природного газа , а также в качестве альтернативы хлориду натрия в бытовых установках для умягчения воды .
Производители стекла используют гранулированный поташ в качестве флюса , снижая температуру плавления смеси. Поскольку поташ придает стеклу превосходную прозрачность, его часто используют в очках, стеклянной посуде, телевизорах и компьютерных мониторах.
Поскольку природный калий содержит небольшое количество изотопа калия-40 , хлорид калия используется в качестве источника бета-излучения для калибровки оборудования радиационного мониторинга . Он также излучает относительно низкий уровень гамма-лучей с энергией 511 кэВ в результате аннигиляции позитронов, которые можно использовать для калибровки медицинских сканеров.
Хлорид калия используется в некоторых антиобледенительных средствах, предназначенных для большей безопасности для домашних животных и растений, хотя по качеству плавления они уступают хлориду кальция . Он также используется в различных марках бутилированной воды .
Хлорид калия когда-то использовался в качестве средства пожаротушения , а также в переносных и колесных огнетушителях . Известный как сухой химикат Super-K, он был более эффективен, чем сухие химикаты на основе бикарбоната натрия , и был совместим с белковой пеной . Этот агент потерял популярность с появлением бикарбоната калия ( Purple-K в конце 1960-х годов сухого химиката ), который был гораздо менее коррозийным , но и более эффективным. Он рассчитан на пожары категорий B и C.
Наряду с хлоридом натрия и лития , хлорид калия применяется в качестве флюса при газовой сварке алюминия хлоридом .
Хлорид калия также представляет собой оптический кристалл с широким диапазоном пропускания от 210 нм до 20 мкм. Несмотря на дешевизну, кристаллы KCl гигроскопичны . Это ограничивает его применение защищенными средами или краткосрочным использованием, например, созданием прототипов. На открытом воздухе оптика KCl «гниет». В то время как компоненты KCl раньше использовались для инфракрасной оптики , они были полностью заменены гораздо более прочными кристаллами, такими как селенид цинка .
Хлорид калия используется в качестве скотофора с обозначением P10 в ЭЛТ с темным следом , например, в Скиатроне .
Токсичность [ править ]
Обычное количество хлорида калия, содержащееся в рационе, в целом безопасно. [15] Однако в больших количествах хлорид калия токсичен. LD перорально принимаемого хлорида калия составляет примерно 2,5 г/кг, или 190 50 граммов (6,7 унций) для массы тела 75 килограммов (165 фунтов). Для сравнения, ЛД 50 хлорида натрия (поваренная соль) составляет 3,75 г/кг.
При внутривенном введении LD 50 хлорида калия намного меньше и составляет примерно от 57,2 до 66,7 мг/кг; это определяется путем деления летальной концентрации положительных ионов калия (около 30–35 мг/кг) [16] по массовой доле ионов калия в хлориде калия (около 0,52445 мг К + /мг KCl). [17]
Химические свойства [ править ]
Растворимость [ править ]
KCl растворим во многих полярных растворителях.
| Растворитель | Растворимость (г/кг растворителя при 25 °C) |
|---|---|
| Вода | 360 |
| Жидкий аммиак | 0.4 |
| Жидкий диоксид серы | 0.41 |
| Метанол | 5.3 |
| Этанол | 0.37 |
| Муравьиная кислота | 192 |
| Сульфолан | 0.04 |
| Ацетонитрил | 0.024 |
| Ацетон | 0.00091 |
| формамид | 62 |
| Ацетамид | 24.5 |
| Диметилформамид | 0.17–0.5 |
Растворы KCl являются обычными стандартами, например, для ( ионных калибровки электропроводности ) растворов, поскольку растворы KCl стабильны, что позволяет проводить воспроизводимые измерения. В водном растворе он практически полностью ионизируется в сольватированный К + и кл. − ионы.
и превращение в калий Редокс металлический
Хотя калий более электроположителен , чем натрий , KCl можно восстановить до металла путем реакции с металлическим натрием при 850 ° C, поскольку более летучий калий можно удалить перегонкой (см. принцип Ле Шателье ):
Этот метод является основным методом получения металлического калия. Электролиз (используемый для натрия) не удается из-за высокой растворимости калия в расплавленном KCl. [10]
хлорида стехиометрии Другие калия
Было предсказано, что хлориды калия с формулами, отличными от KCl, станут стабильными при давлении 20 ГПа и более. [19] Среди них были синтезированы и охарактеризованы две фазы KCl 3 . При 20–40 ГПа образуется тригональная структура, содержащая K + и Cl 3 − получается; выше 40 ГПа это сменяется фазой, изоструктурной интерметаллиду Cr 3 Si.
Физические свойства [ править ]
В условиях окружающей среды кристаллическая структура хлорида калия аналогична структуре NaCl. Он имеет гранецентрированную кубическую структуру, известную как фаза B1, с постоянной решетки примерно 6,3 Å. Кристаллы легко раскалываются в трех направлениях. Другие полиморфные и гидратированные фазы применяются при высоких давлениях. [20]
Некоторые другие свойства
- Диапазон передачи: от 210 нм до 20 мкм
- Пропускаемость = 92% при 450 нм и линейно возрастает до 94% при 16 мкм.
- Показатель преломления = 1,456 на расстоянии 10 мкм.
- Потери на отражение = 6,8% на длине волны 10 мкм (две поверхности)
- d N /d T (коэффициент расширения) = −33,2×10 −6 /°С
- d L /d T (градиент показателя преломления) = 40×10 −6 /°С
- Теплопроводность = 0,036 Вт/(см·К)
- Порог поражения (Ньюман и Новак): 4 ГВт/см. 2 или 2 Дж/см 2 (частота импульсов 0,5 или 1 нс); 4,2 Дж/см 2 (частота импульсов 1,7 нс Ковалева и Файзуллова)
Как и другие соединения, содержащие калий, KCl в порошкообразном виде дает сиреневое пламя .
Производство [ править ]
Хлорид калия добывают из минералов сильвина , карналлита , поташа . Его также извлекают из соленой воды и производят путем кристаллизации из раствора, флотации или электростатического отделения от подходящих минералов. Это побочный продукт производства азотной кислоты из нитрата калия и соляной кислоты .
Подавляющее большинство хлорида калия производится в виде сельскохозяйственного и промышленного поташа в Саскачеване, Канада , а также в России и Беларуси. На один только Саскачеван в 2017 году приходилось более 25% мирового производства калийных удобрений. [21]
Лабораторные методы [ править ]
Хлорид калия доступен недорого, и его редко специально готовят в лаборатории. Его можно получить путем обработки гидроксида калия (или других калиевых оснований) соляной кислотой :
Это превращение представляет собой реакцию кислотно-щелочной нейтрализации . Полученную соль затем можно очистить перекристаллизацией. Другой метод — позволить калию сгореть в присутствии газообразного хлора, что также является очень экзотермической реакцией:
Ссылки [ править ]
- ^ «Калий хлористый (ПИМ 430)» . Международная программа по химической безопасности . 3.3.1 Свойства вещества . Проверено 17 января 2011 г.
- ^ «периодическая таблица-оф-элементов.org» . Архивировано из оригинала (на сайте указаны значения в г/100 мл) 29 октября 2020 г. Проверено 4 октября 2019 г.
- ^ Сирдешмукх Д.Б., Сирдешмух Л., Субхадра К.Г. (2001). Галогениды щелочных металлов: Справочник по физическим свойствам . Берлин: Шпрингер. ISBN 978-3-540-42180-1 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Зумдал СС (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А22. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ «Краткая информация о соединениях хлорида калия» . ПабХим . Национальная медицинская библиотека США. Идентификатор 4873 . Проверено 17 октября 2015 г.
- ^ Чемберс М. "7447-40-7 - WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M - Хлорид калия [USP:JAN]" . ХимИДплюс . Национальная медицинская библиотека США. Архивировано из оригинала 15 июля 2015 года . Проверено 22 декабря 2017 г.
- ^ Рейнер-Кэнхэм Дж. (22 декабря 2013 г.). Описательная неорганическая химия . Овертон, Тина (Шестое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN 978-1-4641-2557-7 . OCLC 882867766 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ «Калийные удобрения (Руководство по агрономии штата Пенсильвания)» . Руководство по агрономии штата Пенсильвания (расширение штата Пенсильвания) . Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 г. Проверено 10 декабря 2016 г.
- ^ Уоттс, Генри (1883). Словарь химии и смежных отраслей других наук . Лонгманс, Грин и компания.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Буркхардт Э.Р. (2006). «Калий и калиевые сплавы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a22_031.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2 .
- ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Модельный список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/325771 . ВОЗ/MVP/EMP/IAU/2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ Лорьян Д., Линден Г. (1999). Новые ингредиенты в пищевой промышленности: биохимия и сельское хозяйство . Бока-Ратон: CRC Press. п. 357 . ISBN 978-1-85573-443-2 .
... в диетических продуктах, содержащих хлорид калия, добавление тауматина в соотношении 1 ppm значительно снижает ощущение горечи. ...
- ^ Синополи Д.А., Лоулесс Х.Т. (сентябрь 2012 г.). «Вкусовые свойства хлорида калия отдельно и в смесях с хлоридом натрия методом проверки всего, что применяется». Журнал пищевой науки . 77 (9): С319–С322. дои : 10.1111/j.1750-3841.2012.02862.x . ПМИД 22901084 .
- ^ «Обзор протоколов смертельных инъекций» . Информационный центр по смертной казни . Проверено 28 февраля 2024 г.
- ^ Центр безопасности пищевых продуктов и прикладного питания. «База данных веществ GRAS (SCOGS) — Мнение Специального комитета по веществам GRAS (SCOGS): Хлорид калия» . www.fda.gov . Архивировано из оригинала 31 октября 2017 года . Проверено 21 июля 2019 г.
- ^ Бхаткханде С.Ю., Джоглекар В.Д. (1 января 1977 г.). «Смертельное отравление калием у человека и кролика». Судебная медицина . 9 (1): 33–36. дои : 10.1016/0300-9432(77)90062-0 . ПМИД 838413 .
- ^ «Молекулярная масса KCl» . www.convertunits.com . Проверено 4 ноября 2018 г.
- ^ Берджесс Дж (1978). Ионы металлов в растворе . Нью-Йорк: Эллис Хорвуд. ISBN 978-0-85312-027-8 . [ нужна страница ]
- ^ Чжан, Вэйвэй; Оганов Артем Р.; Чжу, Цян; Лобанов Сергей С.; Ставру, Элиссайос; Гончаров, Александр Ф. (23 мая 2016 г.). «Стабильность многочисленных новых хлоридов калия при высоком давлении» . Научный представитель . 6 : 26265. Бибкод : 2016NatSR...626265Z . дои : 10.1038/srep26265 . ПМЦ 4876327 . ПМИД 27211847 .
- ^ Ямасита К., Комацу К., Каги Х (декабрь 2022 г.). «Кристаллическая структура моногидрата хлорида калия: интеркаляция воды в структуру B1 KCl под высоким давлением» . Acta Crystallographica Раздел C. 78 (Часть 12): 749–754. Бибкод : 2022AcCrC..78..749Y . дои : 10.1107/S2053229622011135 . ПМЦ 9720884 . PMID 36468558 .
- ^ «Обзоры минеральных товаров» (PDF) . Геологическая служба США. Январь 2018 г. Архивировано из оригинала (PDF) 10 января 2019 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Лиде ДР, изд. (2005). Справочник CRC по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5 .
- Гринвуд Н.Н. , Эрншоу А. (1984). Химия элементов . Оксфорд: Пергамон Пресс . ISBN 978-0-08-022057-4 .
Внешние ссылки [ править ]
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|