- 结构体
- 结晶相
- 离子纠缠
- 物理和化学特性
- 名字
- 摩尔质量
- 外观
- 密度
- 熔点
- 沸点
- 水溶性
- 在有机溶剂中的溶解度
- 折光率(nD)
- 反应性
- 合成
- 第一种方法
- 第二种方法
- 第三种方法
- 第四种方法
- 应用领域
- 肥料
- 工业用途和原料
- 药物
- 兽医
- 食品调味料
- 其他用途
- 风险性
- 参考文献
的硫酸钾是无机盐白色或无色,化学式ķ 2 SO 4。它在十四世纪已经广为人知,在十七世纪被称为双复制盐,因为它是酸性盐和碱性盐的组合。
硫酸钾以方矿的形式存在于矿物中,但它的存在在所谓的Stassfurt盐中更为常见。这些是硫酸钾,镁,钙和钠的共结晶,可在诸如莱昂石和多卤石的矿物中观察到。
硫酸钾的结构式。资料来源:Kemikungen
硫酸钾是一种低毒的盐,仅在与眼睛,呼吸道或消化道接触时才引起刺激。没有证据表明有致癌或诱变作用。
硫酸钾用作肥料,特别是在易受氯化物影响的作物中;烟草和土豆就是这种情况。该化合物提供钾(植物中三种主要营养物质之一)和硫(其蛋白质中存在)。
结构体
结晶相
硫酸钾缠结的晶体结构。资料来源:Ra'ike(维基百科)
在第一个图像中显示了硫酸钾的结构式。对于每个具有四面体几何形状的SO 4 2-阴离子,有两个K +阳离子,可以用紫色球表示(上图)。
因此,在上面我们有K 2 SO 4的正交晶体结构,阴离子SO 4 2-由黄色和红色的球表示;而已经提到的K +阳离子是紫色球体(有点坚固)。
如果您认为这些条实际上对应于协调链接,则此表示形式可能会引起混淆。相反,它们指示哪个离子与周围的另一个离子直接或紧密相互作用。这就是为什么每个氧与五个K +(O 3 SO 2 --K +)“连接”的原因,而这些氧又与来自周围其他硫酸根阴离子的十个氧“连接” 。
然后在K 2 SO 4中存在一个钾的“稀有”配位域:
硫酸盐中钾离子的配位球。资料来源:Smokefoot
该结晶结构对应于多晶型物β-K 2 SO 4。当加热至583ºC,过渡发生于α-K 2 SO 4相,这是六边形。
离子纠缠
当然,对于无机盐,K 2 SO 4的结构异常复杂。其离子的位置形成一种无意义的缠结,乍一看缺乏周期性。
那些致力于晶体学的人可以从三个空间轴上观察它,以一种更合适和更具描述性的方式处理这种纠缠。
请注意,其纠结的结构可以解释为什么K 2 SO 4不形成水合物:H 2 O 分子无法穿透晶格来水合钾阳离子。
同样,由于离子缠结中包含了如此多的相互作用,因此可以预期,该晶格将具有相当大的抗热稳定性。实际上是这种情况,因为K 2 SO 4的熔点为1,069ºC,这表明其离子具有很强的内聚力。
物理和化学特性
硫酸钾外观
名字
-硫酸钾
-硫酸钾
-Arc石
-硫钾
摩尔质量
174.259克/摩尔
外观
白色,无味,味苦的结晶,颗粒或粉末固体。
密度
2.66克/厘米3
熔点
1,069摄氏度
沸点
1,689摄氏度
水溶性
在20ºC时为111 g / L
在25ºC时为120 g / L
100摄氏度下240克/升
由于氯化钾,氯化钾或硫酸铵(NH 4)2 SO 4的存在,在水中的溶解度由于共同离子的作用而降低。
在有机溶剂中的溶解度
微溶于甘油,但不溶于丙酮和硫化碳。
折光率(nD)
1,495
反应性
硫酸钾可与硫酸反应,酸化形成硫酸氢钾(KHSO 4)。在高温下可将其还原为硫化钾(K 2 S)。
合成
第一种方法
硫酸钾是通过使氯化钾与硫酸反应而合成的。硫酸钾的合成分两个步骤进行。第一步涉及硫酸氢钾的形成。
这是放热反应,因为它释放热量,因此不需要外部供热。反应在室温下进行。
KCl + H 2 SO 4 => HCl + KHSO 4
反应的第二步是吸热的,也就是说,它需要供热才能发生。
KCl + KHSO 4 => HCl + K 2 SO 4
第二种方法
硫酸钾可通过硫酸与碱,氢氧化钾的中和反应来合成:
H 2 SO 4 + 2 KOH => K 2 SO 4 + 2 H 2 O
第三种方法
硫酸钾是由二氧化硫,氧气,氯化钾和水反应生成的。
第四种方法
硫酸钾是通过提取中国Loop Nur盆地的盐水中存在的硫酸钾来生产的。通过加入酸化化合物三聚磷酸钠/磷酸脲将硫酸钾与盐水的不溶成分分离。
根据该方法的创造者,该化合物增加了硫酸钾的溶解度与其他难溶化合物的溶解度之间的差,从而获得了100%的纯硫酸钾。从严格意义上讲,它不是一种合成方法,而是一种新颖的提取方法。
应用领域
肥料
硫酸钾用于烟草作物。资料来源:Pxhere。
硫酸钾作为肥料的主要用途。其总产量的90%用于此目的。在那些对土壤中的氯化物敏感的农作物中,它的使用优于氯化钾。例如烟草。
硫酸钾的钾含量为40-44%,而其硫浓度占该化合物的17-18%。钾是植物执行许多基本功能所必需的,因为它可以激活酶促反应,蛋白质合成,淀粉形成等。
此外,钾还参与调节叶片中水的流动。硫是蛋白质合成所必需的,因为它存在于拥有它的氨基酸中。蛋氨酸,半胱氨酸和胱氨酸就是这种情况,它也参与酶促反应。
甚至通过在叶片上喷洒小于0.015毫米的硫酸钾颗粒来使用硫酸钾。
工业用途和原料
粗硫酸钾用于制造玻璃以及明矾和碳酸钾。在化妆品生产中用作试剂。它在啤酒生产中用作水校正剂。
药物
它用于纠正由于过量使用利尿剂而增加尿中钾排泄量而导致的血浆钾浓度的严重降低(低钾血症)。
钾是可兴奋细胞(包括心脏细胞)的主要细胞内离子。因此,血浆中钾的严重减少会损害心脏功能,必须立即进行纠正。
硫酸钾具有导泻作用,也就是说,它有利于从结肠排出粪便。因此,在进行结肠镜检查之前,使用硫酸钾,镁和硫酸钠的混合物从结肠中清除粪便,这可以使医生更好地观察结肠。
兽医
硫酸钾已被用来减少家禽饲料中蛋氨酸的需求。蛋鸡饲料中存在0.1%的硫酸钾会导致蛋产量增加5%。
食品调味料
它是一种调味剂,可赋予食物某些食物所需要的苦咸味。此外,应注意的是,硫酸钾具有四种基本风味:甜度,苦味,酸度和盐度。
盐度,酸度和苦味随着硫酸钾的浓度而增加,而甜度则降低。
其他用途
硫酸钾与硝酸钾结合用作烟火,产生紫色火焰。在炮兵推进器中用作闪火减速器。
另外,它还被用作面霜等化妆品中的增粘剂。
风险性
硫酸钾是一种具有极低杀伤力的低毒化合物。小鼠口服剂量的LD50为6,600 mg / kg动物体重,这表明需要高剂量才能引起小鼠死亡。大鼠的LD50值相同。
眼睛接触硫酸钾可引起机械刺激。在皮肤上,硫酸钾对工业处理几乎没有损害。
如果吞咽,硫酸钾会引起胃肠道不适,恶心,呕吐和腹泻。最后,吸入硫酸钾粉尘会刺激呼吸道。
参考文献
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。(第四版)。Mc Graw Hill。
- 维基百科。(2019)。硫酸钾。从以下位置恢复:en.wikipedia.org
- 国家生物技术信息中心。(2019)。硫酸钾。PubChem数据库。CID = 24507。从以下地址恢复:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- 布莱恩·克莱格。(2018年7月5日)。硫酸钾。皇家化学学会。摘自:chemistryworld.com
- Marie T. Averbuch-Pouchot,A。Durif。(一九九六年)。磷酸盐化学中的主题。世界科学。从以下地址恢复:books.google.co.ve
- 化学书。(2017)。硫酸钾。摘自:chemicalbook.com
- Shoujiang L.等。(2019)。硫酸钾在水溶液中的纯化和快速溶解。DOI:10.1039 / C8RA08284G
- 药品银行。(2019)。硫酸钾。从以下网站恢复:drugbank.ca
- 马赛克公司。(2019)。硫酸钾。作物营养。从以下网站恢复:cropnutrition.com
- 毒品。(2018)。硫酸钠,硫酸钾和硫酸镁(口服)。从以下网站恢复:Drugs.com