Struktur, Khotes, Kegunaan, Sintesis Potassium Sulfate (K2SO4)

Dia Potassium sulfat Ia adalah garam bukan organik yang tidak berwarna atau tidak berwarna yang formula kimianya adalah k₂SW₄. Ia sudah diketahui pada abad keempat belas, dipanggil pada abad ketujuh belas sebagai garam duplicatum, kerana ia adalah gabungan garam asid dan garam alkali.

Potassium Sulfate adalah mineral di Arcanita, tetapi persembahannya dalam garam stassfurt yang lebih banyak lebih biasa. Ini adalah kalium sulfat, magnesium, kalsium dan natrium, yang dapat dilihat dalam mineral seperti leonita dan polyhalita.

Formula struktur kalium sulfat. Sumber: Kemikungen [domain awam]

Potassium sulfat adalah sedikit garam toksik dan hanya menghasilkan hubungan dengan mata, saluran pernafasan atau saluran pencernaan. Tidak ada bukti tindakan karsinogenik atau mutagenik.

Potassium sulfat digunakan sebagai baja, terutamanya dalam tanaman yang terdedah kepada klorida; Seperti halnya tembakau dan kentang. Kompaun ini menyediakan kalium, salah satu daripada tiga nutrien utama tumbuhan, dan sulfur, yang terdapat dalam proteinnya.

[TOC]

Struktur

Fasa kristal

Struktur kristal kalium sulfat. Sumber: Ra'ike (Wikipedia) [CC0]

Imej pertama menunjukkan formula struktur kalium sulfat. Untuk setiap anion begitu₄^2-, daripada geometri tetrahedral, terdapat dua kasi⁺, yang boleh diwakili oleh sfera ungu (imej unggul).

Jadi di atas anda mempunyai struktur kristal ortorrombik k₂SW₄, Dengan SOS₄^2- diwakili oleh sfera kuning dan merah; Sementara k kation⁺, Sudah berkata, mereka adalah sfera ungu (sedikit diperkuat).

Perwakilan ini boleh menyebabkan kekeliruan jika dianggap bahawa bar benar -benar sesuai dengan pautan koordinasi. Sebaliknya, mereka menunjukkan apa ion berinteraksi secara langsung atau rapat dengan yang lain di sekelilingnya. Itulah sebabnya setiap oksigen "menghubungkan" dengan lima k⁺ (Sama ada₃SW^2-- K⁺), Dan ini seterusnya dengan sepuluh oksigen dari anion sulfat yang lain.

Terdapat sfera koordinasi yang agak "jarang berlaku" untuk kalium di k₂SW₄:

Sfera koordinasi untuk ion kalium dalam garam sulfat mereka. Sumber: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Struktur kristal ini sepadan dengan polimorf β-K₂SW₄. Apabila dipanaskan hingga 583 ºC, peralihan berlaku ke fasa α-K₂SW₄, yang heksagon.

Ion Tangle

Sudah tentu struktur k₂SW₄ Sangat rumit untuk garam bukan organik. Ionnya diposisikan membentuk sejenis kusut yang tidak bermakna dan, pada pandangan pertama, kurang berkala.

Ia boleh melayani anda: kalsium nitrat (CA (NO3) 2)

Mereka yang berdedikasi untuk crystallography dapat menangani kusut yang lebih tepat dan deskriptif, memerhatikannya dari tiga paksi ruang angkasa.

Perhatikan bahawa struktur kusut dapat menjelaskan mengapa k₂SW₄ Tidak membentuk hidrat: m molekul₂Atau mereka mempunyai bagaimana rangkaian kristal untuk menghidrat kation kalium menembusi.

Juga, dengan begitu banyak interaksi yang diliputi dalam kusut ion, diharapkan bahawa rangkaian kristal mempunyai kestabilan yang cukup di depan panas; Dan sebenarnya ini berlaku, kerana titik lebur k₂SW₄ Ia adalah 1,069 ºC, yang menunjukkan bahawa ionnya sangat kohesif.

Sifat fizikal dan kimia

Penampilan kalium sulfat

Nama

-Potassium sulfat

-Potassa Sulfate

-Arcanita

-Sulfur Potassa

Jisim molar

174,259 g/mol

Penampilan fizikal

Pepejal kristal putih, butiran atau habuk, tandas dan rasa pahit.

Ketumpatan

2.66 g/cm³

Takat lebur

1.069 ºC

Takat didih

1.689 ºC

Kelarutan air

111 g/l pada 20 ºC

120 g/l A 25 ºC

240 g/l 100 ºC

Kelarutan air berkurangan disebabkan kehadiran kalium klorida, KCl atau ammonium sulfat, (NH₄)₂SW₄, Kerana kesan ion biasa.

Kelarutan dalam pelarut organik

Sedikit larut dalam gliserol, tetapi tidak larut dalam aseton dan sulfida karbon.

Indeks Pembiasan (ND)

1,495

Reaktiviti

Potassium sulfat boleh bertindak balas dengan asid sulfurik, mengidap untuk membentuk kalium bisulfat (KHSO₄). Ia boleh dikurangkan kepada suhu tinggi ke kalium sulfida (k₂S).

Sintesis

Kaedah pertama

Potassium sulfat disintesis oleh tindak balas kalium klorida dengan asid sulfurik. Sintesis kalium sulfat berlaku dalam dua langkah. Langkah pertama melibatkan pembentukan kalium bisulfat.

Ini adalah tindak balas eksotermik, kerana ia melepaskan haba dan, oleh itu, tidak memerlukan bekalan haba luaran. Tindak balas dilakukan pada suhu bilik.

KCl +H₂SW₄  => HCl +KHSO₄

Langkah kedua reaksi adalah endotermik, iaitu, ia memerlukan bekalan haba supaya dapat terjadi.

KCl +KHSO₄  => Hcl +k₂SW₄

Kaedah kedua

Potassium sulfat boleh disintesis dengan tindak balas peneutralan asid sulfurik dengan asas, kalium hidroksida:

H₂SW₄  +   2 koh => k₂SW₄   +   2 jam₂Sama ada

Kaedah ketiga

Kalium sulfat dihasilkan oleh tindak balas sulfur dioksida, oksigen, kalium dan klorida air.

Boleh melayani anda: sifat khusus perkara: apakah dan contohnya

Kaedah Keempat

Potassium sulfat berlaku dengan pengekstrakan kalium sulfat yang terdapat di dalam air garam Lembangan Loop Nur, China. Potassium sulfat dipisahkan dari komponen air garam yang tidak larut dengan menambahkan asid natrium tripoliphus / urea fosfat.

Kompaun ini meningkatkan perbezaan antara kelarutan kalium sulfat dan kelarutan sebatian lain yang kurang larut, mencapai, menurut pencipta kaedah, 100 % kalium sulfat tulen. Dalam erti kata yang ketat, ia bukan kaedah sintesis, tetapi ia adalah kaedah pengekstrakan baru.

Aplikasi

Baja

Potassium sulfat digunakan dalam tanaman tembakau. Sumber: Pxhere.

Penggunaan kalium sulfat sebagai baja adalah aplikasi utamanya. 90% daripada jumlah pengeluarannya digunakan untuk tujuan ini. Penggunaannya lebih disukai untuk kalium klorida dalam tanaman yang sensitif terhadap kehadiran klorida di dalam tanah; Contohnya tembakau.

Potassium Sulfate mempunyai kandungan kalium 40-44%, manakala kepekatan sulfurnya mewakili 17-18% kompaun. Potassium adalah perlu untuk melaksanakan banyak fungsi penting untuk tumbuhan, kerana ia mengaktifkan reaksi enzimatik, sintesis protein, pembentukan kanji, dll.

Di samping itu, kalium campur tangan dalam peraturan aliran air di daun. Sulfur diperlukan untuk sintesis protein, kerana ia hadir dalam asid amino yang memilikinya; Begitu juga metionin, sistein dan sistin, dan juga campur tangan dalam reaksi enzimatik.

Malah kalium sulfat digunakan oleh pemercik pada zarah kalium sulfat lebih kecil daripada 0.015 mm.

Penggunaan perindustrian dan sebagai bahan mentah

Potassium sulfat mentah digunakan dalam pembuatan kaca dan dalam pembuatan aluminium kalium dan karbonat. Ia digunakan sebagai reagen dalam pembuatan kosmetik. Ia digunakan dalam pembuatan bir sebagai ejen air pembetulan.

Ubat

Ia digunakan untuk membetulkan penurunan yang teruk dalam kepekatan kalium plasma (hipokalemia), produk penggunaan diuretik yang berlebihan yang meningkatkan perkumuhan kalium.

Potassium adalah ion intrasel utama sel -sel yang mengasyikkan, termasuk jantung. Oleh itu, penurunan yang teruk dalam kalium dalam plasma kompromi fungsionalisme jantung, harus segera membetulkan.

Kalium sulfat mempunyai tindakan cathartic, ia. Atas sebab ini, campuran kalium, magnesium dan natrium sulfat digunakan untuk membersihkan najis sebelum melakukan kolonoskopi, yang membolehkan visualisasi kolon yang lebih baik oleh Doktor.

Boleh melayani anda: Cadmium hidroksida (CD (OH) 2)

Doktor haiwan

Kalium sulfat telah digunakan untuk mengurangkan keperluan metodin dalam makan ayam. Kehadiran kalium sulfat 0.1 % dalam makanan ayam meletakkan, dikaitkan dengan kenaikan 5 % dalam pengeluaran telur.

Rasa makanan

Ia adalah ejen perasa yang memberikan makanan rasa pahit dan garam yang diinginkan di sesetengahnya. Di samping.

Salinitas, keasidan dan kepahitan meningkat dengan kepekatan kalium sulfat, sementara rasa manis berkurangan.

Kegunaan lain

Potassium sulfat digunakan sebagai piroteknik, digabungkan dengan kalium nitrat, untuk menghasilkan api ungu. Ia digunakan sebagai pengurangan kilat dalam banyak tujahan artileri.

Di samping itu, ia digunakan sebagai ejen yang meningkatkan kelikatan dalam produk kosmetik seperti krim muka.

Risiko

Potassium sulfat adalah sebatian toksik yang sedikit dan keletihan yang sangat rendah. LD50 untuk dos lisan pada tikus ialah 6.600 mg / kg berat haiwan, yang menunjukkan bahawa dos yang tinggi diperlukan untuk menghasilkan kematian tetikus. Nilai LD50 yang sama dibentangkan dalam tikus.

Di mata, dengan sentuhan, kalium sulfat dapat menghasilkan kerengsaan mekanikal. Di kulit, kalium sulfat menyebabkan sedikit kerosakan kepada pengurusan perindustrian.

Dengan pengambilan, kalium sulfat boleh menyebabkan kerengsaan gastrousus dengan mual, muntah dan cirit -birit. Dan akhirnya, penyedutan habuk kalium sulfat menyebabkan kerengsaan di saluran pernafasan.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Potassium sulfat. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
3. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2019). Potassium sulfat. Pangkalan data PUBCHEM. CID = 24507. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
4. Brian Clegg. (5 Julai 2018). Potassium sulfat. Persatuan Kimia Diraja. Pulih dari: dunia kimia.com
5. Marie t. Averbuch-Puchot, a. Durif. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Topik dalam kimia fosfat. Saintifik Dunia. Pulih dari: buku.Google.co.Pergi
6. Buku Kimia. (2017). Potassium sulfat. Pulih dari: buku kimia.com
7. Shoujiang l. et al. (2019). Pembubaran dan pembubaran pesat dari kalium sulfat dalam larutan akueus. Doi: 10.1039/C8RA08284G
8. DrugBank. (2019). Potassium sulfat. Pulih dari: Drugbank.Ac
9. Syarikat Mosaic. (2019). Potassium sulfat. Pemakanan tanaman. Pulih dari: Cropnutrition.com
10. Dadah. (2018). Natrium sulfat, kalium sulfat, dan magnesium sulfat (lisan). Pulih dari: dadah.com