Сульфат калия - Potassium sulfate
 Арканит | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Сульфат калия | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.029.013  |
| Номер E | E515 (i) (регуляторы кислотности, ...) |
| КЕГГ | |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| K2ТАК4 | |
| Молярная масса | 174,259 г / моль |
| Внешность | Белое твердое вещество |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 2,66 г / см3[1] |
| Температура плавления | 1,069[2] ° С (1956 ° F, 1342 К) |
| Точка кипения | 1,689 ° С (3072 ° F, 1962 К) |
| 111 г / л (20 ° С) 120 г / л (25 ° С) 240 г / л (100 ° С) | |
| Растворимость | слабо растворим в глицерин не растворим в ацетон, алкоголь, CS2 |
| −67.0·10−6 см3/ моль | |
| 1.495 | |
| Структура | |
| ромбический | |
| Опасности | |
| Главный опасности | Раздражающий |
| Паспорт безопасности | Внешний паспорт безопасности материалов |
| R-фразы (устарело) | R22 |
| S-фразы (устарело) | S36 |
| точка возгорания | Негорючий |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD50 (средняя доза ) | 6600 мг / кг (перорально, крыса)[3] |
| Родственные соединения | |
Другой анионы | Селенат калия Теллурат калия |
Другой катионы | Лития сульфат Сульфат натрия Сульфат рубидия Сульфат цезия |
Родственные соединения | Гидросульфат калия Сульфит калия Бисульфит калия Персульфат калия |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Сульфат калия (США) или сульфат калия (Великобритания), также называется сульфат поташа (СОП), арканит, или архаично поташ серы, это неорганическое соединение с формулой K2ТАК4, белая вода-растворимый твердый. Обычно используется в удобрения, обеспечивая как калий и сера.
История
Сульфат калия (K2ТАК4) известен с начала XIV века. Его изучили Глаубер, Бойл, и Тахениус. В 17 веке его назвали аркануни или же sal duplicatum, поскольку это была комбинация кислотная соль с щелочной поваренная соль. Он был также известен как едкий зубной камень и Соль Глазера или же sal polychrestum Glaseri после фармацевта Кристофер Глейзер кто его приготовил и использовал в лечебных целях.[4][5]
Известный как arcanum duplicatum («двойной секрет») или panacea duplicata в досовременном лекарство, он был приготовлен из остатка (caput mortuum ), оставшиеся от производства Aqua Fortis (азотная кислота, HNO3) от селитра (нитрат калия, KNO3) и купоросное масло (серная кислота, H2ТАК4) через Глаубера обработать:
- 2 KNO3 + H2ТАК4 → 2 HNO3 + K2ТАК4
Остаток растворяли в горячей воде, фильтровали и упаривали до кутикулы. Затем его оставили кристаллизоваться. Он использовался как мочегонное средство и потогонный.[6]
По мнению Чемберса Энциклопедия, рецепт был куплен за пятьсот талеры к Чарльз Фредерик, герцог Гольштейн-Готторпский. Шредер, лекарь герцога, прекрасно описал его применение в ипохондрический дела, продолжающиеся и прерывистые лихорадка, камень, цинга, так далее.[6]
Природные ресурсы
Минеральная форма сульфата калия, арканит, относительно редко. Природные ресурсы сульфата калия минералы в изобилии в Штассфуртская соль. Это сокристаллизация сульфата калия и сульфатов магний кальций и натрий.
Соответствующие минералы:
- Каинит, КМг (SO4) · Cl · 3H2О
- Шенит (теперь известный как пикромерит), K2ТАК4· MgSO4· 6H2О
- Леонит, К2ТАК4· MgSO4· 4H2О
- Лангбейнит, К2Mg2(ТАК4)3
- Афтиталит (ранее известный как глазерит), K3Na (SO4)2
- Полигалит, К2ТАК4· MgSO4· 2CaSO4· 2H2О
Сульфат калия можно отделить от некоторых из этих минералов, таких как каинит, поскольку соответствующая соль менее растворима в воде.
Кизерит, MgSO4·ЧАС2О, можно сочетать с раствором хлорид калия для производства сульфата калия.
Производство
Приблизительно 1,5 миллиона тонн было произведено в 1985 году, как правило, по реакции хлорид калия с серная кислота, аналогично Мангеймский процесс для получения сульфата натрия.[7] Процесс включает промежуточное образование бисульфат калия, экзотермическая реакция, протекающая при комнатной температуре:
- KCl + H2ТАК4 → HCl + KHSO4
Второй этап процесса эндотермический, требующий затрат энергии:
- KCl + KHSO4 → HCl + K2ТАК4
Структура и свойства
Известны две кристаллические формы. Орторомбический β-K2ТАК4 это обычная форма, но она преобразуется в α-K2ТАК4 выше 583 ° C.[7] Эти структуры являются сложными, хотя сульфат принимает типичную тетраэдрическую геометрию.[8]
Структура β-K2ТАК4.
Координационная сфера одного из двух типов K+ сайт.
Окружающая среда SO4 в β-K2ТАК4.
Не образует гидрата, в отличие от сульфат натрия. Соль кристаллизуется в виде двойных шестигранных пирамид, классифицируемых как ромбические. Они прозрачные, очень твердые и имеют горьковато-соленый вкус. Соль растворима в воде, но не растворяется в растворах гидроксид калия (sp. гр. 1.35), или в абсолютном этиловый спирт.
Когда сульфат калия нагревается в воде и подвергается завихрению в химическом стакане, кристаллы образуют спиральную структуру с несколькими рукавами, когда дают осесть.[9]
Использует
В основном сульфат калия используется в качестве удобрение. K2ТАК4 не содержит хлоридов, которые могут быть вредными для некоторых культур. Сульфат калия предпочтителен для этих культур, в том числе табака и некоторых фруктов и овощей. Менее чувствительные культуры могут потребовать сульфата калия для оптимального роста, если в почве накапливаются хлориды из поливной воды.[10]
Неочищенная соль также иногда используется при производстве стекла. Сульфат калия также используется как понизитель вспышки в артиллерия пропеллент обвинения. Это уменьшает дульная вспышка, обратное пламя и избыточное давление взрыва.
Иногда его используют в качестве альтернативного взрывного средства, аналогичного газировка в содовая очистка так как он более твердый и растворяется в воде.[11]
Сульфат калия также можно использовать в пиротехника в комбинации с азотнокислый калий создать фиолетовое пламя.
Реакции
Подкисление
Гидросульфат калия (также известный как бисульфат калия), KHSO4, легко получается при реакции K2ТАК4 с серная кислота. Он образует ромбические пирамиды, которые плавятся при 197 ° C (387 ° F). Растворяется в трех частях воды при 0 ° C (32 ° F). Решение ведет себя так, как если бы его два сородичи, К2ТАК4 и H2ТАК4, присутствовали бок о бок друг с другом без единого соединения; избыток этанола осаждает нормальный сульфат (с небольшим количеством бисульфата) с оставшимся избытком кислоты.
Аналогично поведение расплавленной сухой соли при нагревании до нескольких сотен градусов; он действует на силикаты, титанаты и т. д. так же, как серная кислота который нагревается выше своей естественной точки кипения. Следовательно, он часто используется в аналитической химии в качестве дезинтегрирующего агента. Для получения информации о других солях, содержащих сульфат, см. сульфат.
Рекомендации
- ^ Патнаик, Прадёт (2002). Справочник неорганических химикатов. Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-049439-8.
- ^ Виндгольц, М; Budavari, S, eds. (1983). Индекс Merck. Рэуэй, Нью-Джерси: Merck & Co.
- ^ Чемберс, Майкл. «Калия сульфат РН: 7778-80-5». ChemIDplus. Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Де Милт, Клара (1942). «Кристофер Глейзер». Журнал химического образования. 19 (2): 53. Дои:10.1021 / ed019p53.
- ^ ван Клоостер, Х.С. (1959). «Три века Рошельской соли». Журнал химического образования. 36 (7): 314. Дои:10.1021 / ed036p314.
- ^ а б
Чемберс, Ефрем, изд. (1728 г.). "Arcanum duplicatum". Cyclopædia, или Универсальный словарь искусств и наук. 1 (1-е изд.). Джеймс и Джон Кнаптон и др. п. * 125. - ^ а б Schultz, H .; Bauer, G .; Schachl, E .; Hagedorn, F .; Шмиттингер, П. (2005). «Соединения калия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a22_039. ISBN 3527306730.
- ^ Gaultier, M .; Паннетье, Г. (1968). "Структура кристаллической формы" Basse température "сульфата калия K2ТАК4-бета »[Кристаллическая структура« низкотемпературной »β-формы сульфата калия]. Bulletin de la Société Chimique de France (На французском). 1: 105–112.
- ^ Томас, С. (2017). «Сульфат калия при растворении в растворе образует спиральную структуру». Российский журнал физической химии B. 11: 195–198. Дои:10.1134 / S1990793117010328. S2CID 99162341.
- ^ Организация Объединенных Наций по промышленному развитию; Международный центр разработки удобрений (1998). Руководство по удобрению (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic. ISBN 978-0-7923-5032-3.
- ^ «Супер К (сульфат калия)». Американская подготовка поверхности. Архивировано из оригинал 9 декабря 2014 г.. Получено 7 декабря 2014.
