Kalium Sulfat (K2SO4) Eigenschaften, Risiken und Nutzen

Die Kaliumsulfat, auch bekannt als Arkanit, ist eine chemische Verbindung, deren Formel K ist₂SO₄. Seine Struktur erscheint in Abbildung 1 (EMBL-EBI, 2014).

Diese Verbindung ist seit Anfang des 14. Jahrhunderts bekannt und wurde von Glauber, Boyle und Tachenius studiert. Im 17. Jahrhundert wurde es Arcanuni oder Salzduplikat genannt, da es eine Kombination eines sauren Salzes mit einem alkalischen Salz war.

Es wurde auch als vitriolic Tartar und Glaser Salz oder Glaseri polychrestum Salz bekannt, nachdem der pharmazeutische Chemiker Christopher Glaser es vorbereitet und es medizinisch verwendet hat.

Kalium ist ein relativ häufiges Element in der Erdkruste und die Produktion von Kalidünger erfolgt auf jedem bewohnten Kontinent. Der K₂SO₄ Es ist selten in reiner Form in der Natur gefunden. Stattdessen wird es natürlich mit Salzen vermischt, die Magnesium, Natrium und Chlorid enthalten.

Diese Mineralien erfordern zusätzliche Verarbeitung, um ihre Komponenten zu trennen. Historisch gesehen war K vorbereitet₂SO₄ durch Reaktion von KCl mit Schwefelsäure. Später entdeckten die Forscher jedoch, dass sie eine Reihe von Mineralien aus der Erde manipulieren könnten, um K zu produzieren₂SO₄, die derzeit gebräuchlichste Produktionsmethode.

Natürliche K-haltige Mineralien (wie Kainit und Schoenit) werden sorgfältig extrahiert und mit Wasser und Salzlösungen gewaschen, um Nebenprodukte zu beseitigen und K zu erzeugen₂SO₄. Die Bergbauindustrie verwendet einen ähnlichen Prozess, um K zu ernten₂SO₄ des Great Salt Lake in Utah und unterirdische Lagerstätten.

In New Mexico, der K₂SO₄ es wird von den Langbeinitmineralen getrennt, indem es mit einer KCl-Lösung umgesetzt wird, die die Nebenprodukte (wie Mg) entfernt und K zurücklässt₂SO₄. Ähnliche Verarbeitungstechniken werden in vielen Teilen der Welt verwendet, abhängig von zugänglichen Rohstoffen (The Mosaic Company, 2016).

Die Verbindung wird auch erhalten durch die Reaktion von Kaliumchlorid mit Schwefelsäure oder Schwefeldioxid, Wasser und Sauerstoff (Hargreaves-Verfahren) (US National Library of Medicine, 2002).

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Kaliumsulfat
• 2 Reaktivität und Gefahren
  • 2.1 Hautkontakt
  • 2.2 Inhalation
  • 2.3 Verschlucken
• 3 Verwendet
  • 3.1 1- Landwirtschaft
  • 3.2 2- Herstellung von Alaun
• 4 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften von Kaliumsulfat

Kaliumsulfat ist eine Reihe von weißen orthorhombischen Kristallen, ohne ein charakteristisches Aroma und mit einem leicht bitteren Salzgeschmack (National Center for Biotechnology Information., 2017). Ihr Aussehen ist in 2 gezeigt.

Sein Molekulargewicht beträgt 174,259 g / mol und seine Dichte beträgt 2,662 g / ml. Es hat einen Schmelzpunkt von 1069 ° C und einen Siedepunkt von 1689 ° C. Die Verbindung ist in Wasser sehr löslich und kann 120 Gramm dieser Verbindung pro Liter Wasser lösen. Es ist auch leicht löslich in Glycerin und unlöslich in Alkohol und Ketonen.

Kaliumsäuresulfat (auch bekannt als Kaliumbisulfat), KHSO₄Es wird leicht durch Reaktion von K hergestellt₂SO₄ mit Schwefelsäure. Es bildet Rhombenpyramiden, die bei 197 ° C schmelzen. Es wird in drei Teilen Wasser bei 0 ° C gelöst.

Die Lösung verhält sich so, als ob ihre zwei Kongenere, K₂SO₄ und H₂SO₄, waren Seite an Seite anwesend, ohne zu kombinieren. Ein Überschuß an Ethanol präzipitiert normales Sulfat (mit wenig Bisulfat) mit einem Überschuß an verbleibender Säure.

Das Verhalten von geschmolzenem Trockensalz ist ähnlich, wenn es auf mehrere hundert Grad erhitzt wird. Es wirkt auf Silikate, Titanate usw. ebenso wie auf Schwefelsäure, die über ihren natürlichen Siedepunkt hinaus erhitzt wird.

Daher wird es häufig in der analytischen Chemie als Sprengmittel verwendet. Bei hohen Temperaturen wird es durch Einwirkung von Kohlenmonoxid zu Kaliumsulfid reduziert.

Reaktivität und Gefahren

Kaliumsulfat ist als stabil eingestuft und kann bei Einnahme in großen Dosen zu schweren Magen-Darm-Reizungen führen. Die Substanz ist toxisch für die Lunge und die Schleimhäute. Wiederholter oder längerer Kontakt mit dem Stoff kann zur Schädigung dieser Organe führen.

Wenn die Verbindung mit den Augen in Kontakt kommt, sollten Kontaktlinsen überprüft und entfernt werden. Die Augen sollten sofort mit viel Wasser mindestens 15 Minuten lang mit kaltem Wasser gewaschen werden.

Hautkontakt

Bei Kontakt mit der Haut sollte der betroffene Bereich sofort mindestens 15 Minuten lang mit viel Wasser gespült und kontaminierte Kleidung und Schuhe entfernt werden. Bedecken Sie gereizte Haut mit einem Weichmacher.

Waschen Sie Kleidung und Schuhe, bevor Sie sie wiederverwenden. Wenn der Kontakt schwerwiegend ist, mit einer Desinfektionsmittelseife abwaschen und die Haut mit einer antibakteriellen Creme abdecken.

Einatmen

Bei Inhalation sollte das Opfer an einen kühlen Ort gebracht werden. Wenn nicht atmen, sollte künstliche Beatmung verabreicht werden. Wenn die Atmung schwierig ist, Sauerstoff bereitstellen.

Verschlucken

Wenn das Präparat geschluckt wird, sollte kein Erbrechen herbeigeführt werden, außer wenn es von medizinischem Personal angeordnet wird. Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte.

In allen Fällen ist eine sofortige ärztliche Behandlung erforderlich (Sicherheitsdatenblatt Kaliumsulfat, 2013).

Verwendet

Kaliumsulfat wird hauptsächlich in der Landwirtschaft als Düngemittel verwendet. Es ist auch wichtig für die Herstellung von Alaun.

1- Landwirtschaft

Kalium ist notwendig, um viele essentielle Funktionen in Pflanzen zu erfüllen, wie die Aktivierung von enzymatischen Reaktionen, die Synthese von Proteinen, die Bildung von Stärke und Zuckern und die Regulierung des Wasserflusses in Zellen und Blättern.

Oft sind die Konzentrationen von K im Boden zu gering, um das gesunde Wachstum der Pflanzen zu unterstützen.

Kaliumsulfat ist eine ausgezeichnete Quelle der Kaliumnahrung für Pflanzen. Der Kaliumanteil des K₂SO₄ Es unterscheidet sich nicht von anderen üblichen Kalidüngemitteln.

Es stellt jedoch auch eine wertvolle Schwefelquelle dar, die Proteinsynthese und Enzymfunktion erfordern. Wie Kalium kann Schwefel auch ein Defizit für ein adäquates Pflanzenwachstum aufweisen.

Kaliumsulfat ist nur zu einem Drittel so löslich wie Kaliumchlorid (KCl), daher wird es nicht so häufig für die Zugabe durch Bewässerungswasser gelöst, es sei denn, dass ein zusätzlicher Bedarf an Schwefel besteht (Fertilizer Brokerage, 2016) ).

Einer der Vorteile von Kaliumsulfat ist jedoch, dass es sich nicht um ein Düngemittelprodukt mit extrem hohem pH-Wert handelt.

Kaliumchlorid dagegen hat einen etwas höheren pH-Wert und neigt, wenn es im Laufe der Zeit verwendet wird, dazu, den pH-Wert zu erhöhen, und kann für Menschen täuschend sein, die nur diese Komponente betrachten und dann kein Kalzium oder Kalzium abgeben Kalkstein, um es zu kontrollieren.

Kaliumsulfat, aufgrund von Sulfat wird nicht tatsächlich den pH-Wert des Bodens erhöhen. Es ist mehr ein neutraler pH-Wert, ein Grund, warum es ein Produkt ist, das nur durch das Auftreten des pH-Werts ziemlich überlegen ist.

Viele Böden, vor allem kleine Obstgärten, brauchen es nicht. Aber viele der größeren landwirtschaftlichen Betriebe müssen auf Kaliumsulfat zurückgreifen (International Plant Nutrition Institute, S.F.).

Der partielle Salzindex von K₂SO₄ ist niedriger als in einigen anderen üblichen K Dünger, so dass weniger Gesamtsalzgehalt pro Einheit von K hinzugefügt wird .. Die Salzmessung (EC) einer K-Lösung₂SO₄ es ist weniger als ein Drittel einer ähnlichen Konzentration einer KCl-Lösung (10 Millimol pro Liter).

Wenn hohe K-Raten benötigt werden₂SO₄Agronomen empfehlen generell, das Produkt in mehreren Dosen anzuwenden. Dies hilft, die Ansammlung von überschüssigem K durch die Pflanze zu verhindern und minimiert auch mögliche Salzschäden.

2- Produktion von Alaun

Die Lösung von Aluminiumsulfat und die Kaliumsulfatlösung werden gemischt, um zu kristallisieren und eine neue Salzklasse zu erhalten, die Aluminiumkaliumsulfat K genannt wird₂SO₄ · Al₂(SO₄)₃ · 24 Stunden₂O. Dieses komplexe Salz wird allgemein als Alaun bezeichnet.

Aus der Sicht der Zusammensetzung wird es durch das Addukt zweier einfacher Salze gebildet, es ist nicht eine einfache Mischung der beiden Salze, sondern die Verbindung derselben Kristallstruktur. Der Unterschied zwischen dem Komplexsalz und dem Komplex besteht darin, dass das Komplexsalz im festen Zustand oder in der Lösung einfache Ionen ohne komplexe Ionen darstellt.

Alaune haben viele Anwendungen, wurden jedoch teilweise durch Aluminiumsulfat selbst ersetzt, das leicht durch Behandeln des Bauxiterzes mit Schwefelsäure erhältlich ist. Die kommerzielle Verwendung von Alaunen stammt hauptsächlich aus der Hydrolyse von Aluminiumionen, was zur Ausfällung von Aluminiumhydroxid führt.

Diese Chemikalie hat mehrere industrielle Anwendungen. Das Papier wird zum Beispiel durch Abscheiden von Aluminiumhydroxid in den Zwischenräumen der Cellulosefasern bemessen. Aluminiumhydroxid adsorbiert die suspendierten Partikel in Wasser und ist daher ein nützliches Ausflockungsmittel in Wasserreinigungsanlagen.

Bei der Verwendung als Beizmittel (Bindemittel) beim Färben wird der Farbstoff auf Baumwolle und anderen Stoffen fixiert, wodurch er unlöslich wird. Alaune werden auch zum Beizen, als Backpulver, in Feuerlöschern und als Adstringentien in der Medizin verwendet (Britannica, 2007).

Referenzen

1. Britannica, T. E. (12. April 2007). Erhalten von britannica: britannica.com.
2. EMBL-EBI (28. Juli 2014). Kaliumsulfat. Von ebi.ac.de: ebi.ac.uk.
3. Dünger-Brokerage. (2016). Kaliumsulfat. Erhalten von Düngerbrokerage: dangerbrokerage.com.
4. Internationales Pflanzenernährungsinstitut. (S.F.) Kaliumsulfat. Von ipni.net: ipni.net.
5. Sicherheitsdatenblatt Kaliumsulfat. (21. Mai 2013). Von sciencebab: sciencebek.com.
6. Nationales Zentrum für Biotechnologie-Information ... (25. März 2017). PubChem Compound-Datenbank; CID = 24507 . Von PubChem abgerufen: publem.ncbi.nlm.nih.gov.
7. Die Mosaik-Firma. (2016). Kaliumsulfat. Von Mangelernährung: cornnutrition.com.
8. S. Nationalbibliothek für Medizin. (8. November 2002). KALIUMSULFAT. Von toxnet: toxnet.nlm.nih.gov.