 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 | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Характеристики | |
| К 2 СО 4 | |
| Молярная масса | 174,259 г / моль |
| Внешность | Белое твердое вещество |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 2,66 г / см 3 [1] |
| Температура плавления | 1069 [2] ° С (1956 ° F, 1342 К) |
| Точка кипения | 1,689 ° С (3072 ° F, 1962 К) |
| 111 г / л (20 ° C) 120 г / л (25 ° C) 240 г / л (100 ° C) | |
| Растворимость | слаборастворимый в глицерине нерастворимый в ацетоне , спирте , CS 2 |
| −67,0 · 10 −6 см 3 / моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,495 |
| Структура | |
| ромбический | |
| Опасности | |
| Основные опасности | Раздражающий |
| Паспорт безопасности | Внешний паспорт безопасности материала |
| R-фразы (устаревшие) | R22 |
| S-фразы (устарели) | S36 |
| точка возгорания | Негорючий |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 6600 мг / кг (перорально, крыса) [3] |
| 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 их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Сульфат калия (США) или сульфат калия (Великобритания), также называемый сульфатом калия (SOP), арканитом или архаичным калием серы , представляет собой неорганическое соединение формулы K 2 SO 4 , белое водорастворимое твердое вещество. Он обычно используется в удобрениях , содержащих калий и серу .
История [ править ]
Сульфат калия (K 2 SO 4 ) известен с начала 14 века. Его изучали Глаубер , Бойль и Тахениус. В 17 веке его назвали arcanuni или sal duplicatum , так как это была комбинация кислой соли с щелочной солью. Он также был известен как купоросный зубной камень и соль Глейзера или sal polychrestum Glaseri 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 современной медицине , он был приготовлен из остатка ( caput mortuum ), оставшегося от производства aqua fortis (азотная кислота, HNO 3 ) из нитра (нитрат калия, KNO 3 ) и купоросное масло (серная кислота, H 2 SO 4 ) по процессу Глаубера :
- 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]
По словам Чемберса игровой Энциклопедии , рецепт был куплен за пятьсот талеров по Чарльзу Фредерик, герцога Гольштейн-Готторпский . Шредер, врач герцога, прекрасно описал его применение в ипохондрических случаях, при длительных и перемежающихся лихорадках , камнях, цинге и т. Д. [6]
Природные ресурсы [ править ]
Минеральная форма сульфата калия, арканит , относительно редка. Природные ресурсы сульфата калия - это минералы, изобилующие Штассфуртской солью . Это сокристаллизация сульфата калия и сульфатов магния, кальция и натрия .
Соответствующие минералы:
- Каинит , KMg (SO 4 ) · Cl · 3H 2 O
- Шёнит (теперь известный как пикромерит), K 2 SO 4 · MgSO 4 · 6H 2 O
- Леонит , K 2 SO 4 · MgSO 4 · 4H 2 O
- Лангбейнит , K 2 Mg 2 (SO 4 ) 3
- Афтиталит (ранее известный как глазерит), K 3 Na (SO 4 ) 2
- Полигалит , K 2 SO 4 · MgSO 4 · 2CaSO 4 · 2H 2 O
Сульфат калия можно отделить от некоторых из этих минералов, таких как каинит, потому что соответствующая соль менее растворима в воде.
Кизерит , MgSO 4 · H 2 O, можно объединить с раствором хлорида калия для получения сульфата калия.
Производство [ править ]
Приблизительно 1,5 миллиона тонн было произведено в 1985 году, как правило, в результате реакции хлорида калия с серной кислотой , аналогично процессу производства сульфата натрия в Мангейме . [7] Процесс включает промежуточное образование бисульфата калия , экзотермическую реакцию, которая происходит при комнатной температуре:
- KCl + H 2 SO 4 → HCl + KHSO 4
Второй этап процесса эндотермический, требующий затрат энергии:
- KCl + KHSO 4 → HCl + K 2 SO 4
Структура и свойства [ править ]
Известны две кристаллические формы. Орторомбический β-K 2 SO 4 является распространенной формой, но при температуре выше 583 ° C он преобразуется в α-K 2 SO 4 . [7] Эти структуры являются сложными, хотя сульфат принимает типичную тетраэдрическую геометрию. [8]
Структура β-K 2 SO 4 .
Координационная сфера одного из двух типов K + сайта.
Окружающая среда SO4 в β-K 2 SO 4 .
Не образует гидрата, в отличие от сульфата 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 растворима в растворах гидроксида калия ( уд. Вес. 1,35) или в абсолютном этаноле .
Когда сульфат калия нагревается в воде и подвергается завихрению в химическом стакане, кристаллы образуют спиральную структуру с несколькими рукавами, когда дают осесть. [9]
Использует [ редактировать ]
В основном сульфат калия используется в качестве удобрения . K 2 SO 4 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 по-прежнему нуждаться в сульфате 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 в качестве пламегасителя в артиллерийских пороховых зарядах. Это уменьшает дульную вспышку , обратную вспышку и избыточное давление струи.
Иногда его используют в качестве альтернативного абразивоструйного средства, аналогичного соде при очистке содой, поскольку он более твердый и так же водорастворимый. [11]
Сульфат калия также можно использовать в пиротехнике в сочетании с нитратом калия для создания пурпурного пламени .
Реакции [ править ]
Подкисление [ править ]
Гидросульфат калия (также известный как бисульфат калия), KHSO 4 , легко получается путем взаимодействия K 2 SO 4 с серной кислотой . Он образует ромбические пирамиды , плавящиеся при 197 ° C (387 ° F). Растворяется в трех частях воды при 0 ° C (32 ° F). Раствор ведет себя так, как если бы два его родственных соединения , K 2 SO 4 и H 2 SO 4 , находились бок о бок друг с другом без 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 , нагретая до температуры выше ее естественной точки кипения. Следовательно, он часто используется в аналитической химии в качестве дезинтегрирующего агента. Для получения информации о других солях, содержащих сульфат, см. Сульфат .
Ссылки [ править ]
- ^ Patnaik, Pradyot (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. «Сульфат калия РН: 7778-80-5» . ChemIDplus . Национальная медицинская библиотека США.
- Перейти ↑ De Milt, Clara (1942). «Кристофер Глейзер». Журнал химического образования . 19 (2): 53. Bibcode : 1942JChEd..19 ... 53D . DOI : 10.1021 / ed019p53 .
- ^ ван Клоостер, HS (1959). «Три века Рошельской соли». Журнал химического образования . 36 (7): 314. Bibcode : 1959JChEd..36..314K . DOI : 10.1021 / ed036p314 .
- ^ a b 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.
- ^ a b Schultz, H .; Bauer, G .; Schachl, E .; Hagedorn, F .; Шмиттингер, П. (2005). «Соединения калия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a22_039 . ISBN 3527306730.
- ^ Gaultier, M .; Паннетье, Г. (1968). « Кристаллическая структура« низкотемпературной »формы сульфата калия K 2 SO 4 -бета» [Кристаллическая структура «низкотемпературной» β-формы сульфата калия]. Bulletin de la Société Chimique de France (на французском языке). 1 : 105–112.
- Перейти ↑ Thomas, S. (2017). «Сульфат калия при растворении в растворе образует спиральную структуру». Русский Журнал физической химии B . 11 (1): 195–198. Bibcode : 2017RJPCB..11..195T . DOI : 10.1134 / S1990793117010328 . S2CID 99162341 .
- ^ Организация Объединенных Наций по промышленному развитию ; Международный центр разработки удобрений (1998 г.). 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 .
Внешние ссылки [ править ]
- mindat.org: Арканит
- вебминерал: Арканит